Quy trình công nghệ trong ngành cơ khí. Hệ thống kiểm soát quy trình tự động

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Quy trình công nghệ là cơ sở của bất kỳ hoạt động sản xuất nào. Nó bao gồm một tập hợp các thủ tục được thực hiện theo một trình tự nhất định, hành động nhằm mục đích thay đổi hình dạng, kích thước và đặc tính của sản phẩm được sản xuất. Các ví dụ chính của quy trình công nghệ là xử lý cơ, nhiệt, nén. Cũng như lắp ráp, thiết bị, xử lý áp suất và nhiều hơn nữa. Trong điều kiện sản xuất của nhà máy, bộ phận công nghệ trưởng có trách nhiệm thực hiện các quá trình đó và xử lý tài liệu công nghệ. Các chuyên viên của bộ phận kiểm soát tính đúng đắn của các thời điểm hoạt động. Các quy trình công nghệ được thiết kế phù hợp và được tổ chức tốt trong kỹ thuật cơ khí và sản xuất ở bất kỳ cấp độ nào khác giúp cho việc thực hiện các quy trình cần thiết để sản xuất các sản phẩm liên quan với mức tối thiểuchi phí. Cả vật chất, mạnh mẽ và tạm thời.

Cơ khí là một loại hình sản xuất

Kỹ thuật là một loại hình sản xuất trong ngành được đặc trưng bởi việc sử dụng các thiết bị phổ thông, do đó việc gia công các bộ phận có kích thước và hình dạng khác nhau, đồ đạc vạn năng và dụng cụ đo lường được thực hiện. Ngành công nghiệp này không chỉ cung cấp vận hành tự động của các thiết bị mà còn sử dụng sức lao động thể chất của con người - xét cho cùng, một lượng lớn quy trình chế tạo máy được thực hiện chính xác thông qua công việc thủ công và nỗ lực của những người lao động có trình độ cao. Ở những nhà máy như vậy, chi phí của các bộ phận khác nhau thường được ước tính cao hơn nhiều, mặc dù năng suất thấp hơn nhiều. Các văn phòng đại diện của cơ khí như vậy bao gồm tuabin, đóng tàu, nhà máy hóa chất, cũng như các xí nghiệp cơ khí nặng. Hơn nữa, ngày nay trong số các nhà máy chế tạo máy hiện đại hoạt động để sản xuất hàng loạt hoặc hàng loạt, có các xưởng nghiên cứu thử nghiệm, nơi công việc được thực hiện để tạo ra các mô hình máy mới chỉ trong một bản sao - và đây là đặc quyền của sản xuất máy riêng lẻ.

Tuy nhiên, vẫn cần nhấn mạnh rằng kỹ thuật trong nước là nhằm sản xuất hàng loạt ô tô. Đồng thời, quy trình công nghệ thiết kế và chế tạo các bộ phận được chú trọng nhằm sản xuất một số lượng lớn các sản phẩm giống nhau trong một thời gian dài. Đồng thời hướng đến chuyên môn hóa hẹp.nơi làm việc, máy bán tự động, máy công cụ, lắp đặt mô-đun. Và thiết bị đặc biệt, sự sẵn có của các công cụ đa năng và khả năng thay thế rộng rãi của các bộ phận giúp cho việc điều phối quy trình công nghệ với hệ thống điều khiển tự động có thể thực hiện được.

Yếu tố sản xuất máy móc. Sắc thái

Như trong bất kỳ quy trình công nghệ nào, kỹ thuật cơ khí cung cấp sự phân chia bắt buộc các quy trình công việc thành các lĩnh vực hoạt động cụ thể với việc đạt được một kết quả cụ thể trong lĩnh vực tái tạo này. Ở đây, điều quan trọng là phải phân biệt và tách biệt các thời điểm hoạt động khác nhau về cơ bản với nhau.

Những yếu tố nào của quy trình công nghệ được thể hiện bằng quy trình chế tạo máy tiêu chuẩn? Hãy xem xét chúng:

1. Vận hành công nghệ - một phần không thể thiếu của quy trình tổng thể, trong đó quá trình xử lý phôi được thực hiện bởi một công cụ (giũa, máy cắt) tại một nơi làm việc (ví dụ, một máy công cụ) được thực hiện. Đồng thời, công việc có thể được thực hiện bởi một hoặc một số công nhân cùng một lúc. Căn cứ vào khối lượng công việc được giao mà việc vận hành công nghệ có thể đơn giản hoặc phức tạp. Đến lượt nó, phần sau có thể được phân tán thành các bộ phận riêng biệt, được gọi là các bộ phận lắp đặt trong quá trình sản xuất.
2. Cài đặt công nghệ là một phần không thể thiếu của hoạt động được thực hiện tại nơi làm việc ở trạng thái kẹp phôi không thay đổi.
3. Vị trí là một phần không thể thiếu của hoạt động, được thực hiện trong điều kiện vị trí không thay đổiphôi liên quan đến dụng cụ (không tính đến những chuyển động do chuyển động làm việc của bản thân phôi hoặc của chính dụng cụ).
4. Chuyển tiếp là một phần không thể thiếu của hoạt động, đi kèm với hoạt động chế độ liên tục của máy hoặc công cụ.
5. Vượt qua là một phần của quá trình chuyển đổi gây ra việc loại bỏ các lớp kim loại (hoặc vật liệu khác nếu nó không phải là kim loại).
6. Tiếp nhận làm việc - một hành động đã hoàn thành của một nhân viên của xưởng chế tạo máy trong nhà máy, đi kèm với việc buộc hoặc tháo dụng cụ cắt, chính phôi, v.v.

Cấu trúc của quy trình công nghệ. Tinh chất

Chính cấu trúc của kỹ thuật cơ khí được thể hiện bằng việc sản phẩm hoàn thiện đi qua một số giai đoạn xử lý khác nhau. Thường thì các giai đoạn này được thể hiện bằng giai đoạn mua sắm, giai đoạn chế biến và giai đoạn lắp ráp. Nhưng chính xác thì từng giai đoạn trong cấu trúc của kỹ thuật cơ khí là gì?

Giai đoạn chuẩn bị

Giai đoạn mua sắm được đặc trưng bởi việc thực hiện các thủ tục để nhận được khoảng trống thông qua các phương pháp sau:

1. Đúc - liên quan đến việc lấp đầy thùng chứa, khuôn hoặc khoang bằng vật liệu ở trạng thái kết hợp lỏng.
2. Dập là một quy trình biến dạng dẻo của vật liệu với sự điều chỉnh về hình dạng và kích thước của chúng.
3. Ép - các đối tượng kiểm tra sức mạnh (mật độ, độ kín) của bản chất thủy lực hoặc khí nén trong quá trình ép.
4. Việc hạ cánh là một hoạt động rèn,trong đó bao gồm sự biến dạng của phôi với một phần dự thảo để tạo ra sự dày lên của vật thể bằng cách giảm chiều dài của nó.
5. Cắt và uốn kim loại là quá trình làm biến dạng hoặc chia ống, tấm hoặc đúc kim loại thành các bộ phận cấu thành của nó.
6. Cắt vật liệu cuộn hoặc tấm - đục lỗ, đục lỗ, cắt và cắt vật liệu kim loại, được thực hiện để chia cấu trúc kim loại phức tạp thành các phân đoạn riêng biệt.

Khi kết thúc các thủ tục của giai đoạn mua sắm, quá trình chuyển đổi sang giai đoạn thứ hai trong cấu trúc cơ khí sẽ được thực hiện.

Bước xử lý

Giai đoạn xử lý bao gồm quá trình chuyển các phôi sản phẩm khác nhau thành các bộ phận hoàn thiện. Phương pháp gia công nào quyết định quy trình công nghệ chế tạo cơ khí giai đoạn hai của lao động sản xuất? Hãy xem xét chúng:

1. Gia công kim loại là một tập hợp các quá trình cơ học nhằm thay đổi hình dạng, kích thước và chất lượng của hợp kim và kim loại.
2. Xử lý nhiệt là quá trình tác dụng nhiệt lên kim loại để tạo ra các đặc tính cần thiết (đặc biệt là kích thước và hình dạng thích hợp).
3. Xử lý hóa học - quá trình tác động hóa học lên kim loại thông qua việc phá hủy các hợp kim có chủ đích bằng cách ăn mòn trong dung dịch kiềm và axit.
4. Xử lý nhiệt bằng hóa chất là tác động kết hợp lên phôi của quá trình nhiệt và axit-bazơ, trong đó bề mặt của các bộ phận bằng thép được bão hòa với cacbon.
5. Xử lý plasma là một quy trình xử lý vật liệu được thực hiện bằng cách sử dụngplasma nhiệt độ thấp được tạo ra bởi ngọn đuốc plasma tần số cao hoặc hồ quang để thay đổi các đặc tính của vật liệu này.
6. Mạ là công nghệ phủ kim loại này với kim loại khác bằng cách sử dụng hợp chất điện phân.
7. Sơn - mài, đánh bóng và phủ lên vật liệu bằng sơn hoặc vecni để tạo cho nó vẻ ngoài hoàn thiện về mặt thẩm mỹ.
8. Hàn là quá trình gắn chặt các bộ phận để kết nối chúng một cách an toàn trong một cấu trúc duy nhất.
9. Bị động - xử lý khu vực sau khi hàn bằng một chất đặc biệt, được phủ một lớp đồng nhất lên bề mặt vật liệu.

Khi kết thúc quá trình biến dạng của vật liệu, cắt và uốn kim loại, cũng như sau khi gia công sản phẩm bằng một trong các phương pháp được thiết kế đặc biệt để thu được kết quả cụ thể, quá trình chuyển đổi sang giai đoạn thứ ba của quy trình công nghệ là thực hiện.

Bước lắp ráp

Giai đoạn cuối cùng của quy trình công nghệ kỹ thuật cơ khí cung cấp cho các sự kiện tập thể và nắn thẳng phôi kim loại. Việc gắn các cấu hình kim loại khác nhau có thể được thực hiện theo một số cách:

1. Đóng gói các đơn vị lắp ráp riêng lẻ thành một sản phẩm cuối cùng hoàn chỉnh.
2. Lắp ráp điều chỉnh-giao hàng.
3. Kiểm tra kết nối của các thành phần thành một cấu trúc kim loại duy nhất.

Vấn đề về kỹ thuật cơ khí ở Nga

Thách thức lớn tiếp tục là sự cần thiết của một cuộc đại tu lớn. Vấn đề tụt hậu trong nướcsản xuất từ nền kinh tế đẳng cấp thế giới có liên quan trực tiếp đến lợi nhuận thấp của các ngành sản xuất máy như chế tạo dụng cụ, chế tạo máy công cụ, công nghệ máy tính, điện tử và công nghiệp điện. Vấn đề này cần được giải quyết càng sớm càng tốt.

Tùy theo tính chất và hướng, các vấn đề cơ bản của cơ khí chế tạo trong nước có thể được nhóm lại thành các khối riêng biệt. Đây là:

1. Nhược điểm trong sự phát triển của tổ hợp chế tạo máy - vấn đề là do tốc độ tăng trưởng thấp của các ngành công nghiệp hàng đầu, sự suy giảm đáng kể trong sản xuất, gián đoạn quan hệ công nghệ, thời gian ngừng hoạt động của các doanh nghiệp riêng lẻ, tỷ lệ đổi mới thiết bị thấp liên quan đến mức sản lượng.
2. Thiếu nguồn lực để điều chỉnh cấu trúc - sự phân nhánh chưa phát triển đầy đủ về các hướng hoạt động của ngành kỹ thuật trong nước đòi hỏi phải lập hồ sơ lại và không có đủ kinh phí cho việc này. Hơn nữa, ngành công nghiệp đòi hỏi phải giảm bớt sự chênh lệch về tốc độ tăng trưởng của các phân đoạn tái sản xuất riêng lẻ: ở đâu đó cần tối ưu hóa cấu trúc của công nghệ vận hành, ở đâu đó để bổ sung vào quy trình sản xuất với những năng lực còn thiếu.
3. Nhược điểm về chất lượng của các sản phẩm sản xuất - sự không tuân thủ của các máy móc được sản xuất (phần lớn của chúng) với các máy móc đạt tiêu chuẩn thế giới, cũng như độ tin cậy thấp của các phương tiện được sản xuất dẫn đến việc thành phẩm của chúng bị hỏng mô hình đã được một năm sau khi hoạt động tích cực. Tỷ lệ các cơ sở sản xuất như vậy là 20-30% trong tổng trọng lượng riêngcác mô hình được sản xuất.

Tự động hóa quy trình công nghệ

Hệ thống điều khiển tự động trong lĩnh vực cơ khí là nguồn chính để tăng năng lực sản xuất trong toàn bộ phân khúc cơ khí chế tạo. Điều này có nghĩa là gì?

Tự động hóa sản xuất ngày nay là hướng đi chính của nền sản xuất trên toàn thế giới. Mọi thứ trước đây được thực hiện với chi phí cho khả năng làm việc, sức mạnh thể chất và khả năng trí tuệ của một người, tất cả những điều này ở thời điểm hiện tại là do công nghệ vận hành độc lập các chu trình công nghệ và giám sát việc thực hiện chúng. Đồng thời, vai trò của một người bị giảm xuống mức tối thiểu - anh ta chỉ phải quan sát tính đúng đắn của việc thực hiện bằng các hệ thống tự động của tất cả các hành động nhằm tối ưu hóa sản xuất trong nước. Thật đơn giản.

Tự động hóa các quy trình công nghệ trong cơ khí được thực hiện thông qua một tập hợp các hoạt động liên quan đến việc khởi động, dừng, duy trì hoặc thay đổi quy trình vận hành tại cơ sở nói chung. Nó thực sự đóng một vai trò quan trọng đối với sự phát triển của toàn ngành. Giá trị của từng máy, thiết bị, đơn vị, thiết bị, tổ hợp máy nằm ở chỗ có tác động đáng kể đến việc hình thành một quy trình làm việc mới về cơ bản tại nhà máy chế tạo máy nói chung. Xét cho cùng, các đối tượng được quản lý trong tự động hóa khá đa dạng và cực kỳ hiệu quả trong mục đích dự kiến của chúng.

Thay thế sức lao động của con người có thểđược thực hiện trong điều kiện thay thế một phần hoặc tuyệt đối. Quá trình chế tạo cơ khí được thực hiện hoàn toàn do các thiết bị tự động hóa mới nhất hoặc có sự thay thế một phần sức lao động của con người. Không phải tất cả các nhà máy đều có khả năng thay thế hoàn toàn sức lao động của con người bằng các nhà máy tự động. Ai đó không có đủ năng lực cho việc này, ai đó không có thiết bị, và ai đó không có kỹ năng làm việc với những thứ bất thường như vậy, nhưng đồng thời cũng là phương pháp kiểm soát quy trình cực kỳ hiệu quả.

Đối tượng được tự động hóa

Nhưng không chỉ có bàn tay con người ngày nay có thể được thay thế bằng các thiết bị cơ giới hóa với độ chính xác cao có thể đáp ứng những lời nhận xét dù là nhỏ nhất của người điều khiển ô tô. Ngoài việc có người trực tiếp thay thế người tại máy bằng công trình lắp đặt chuyên dụng, song song với đó, có thể tự động hóa các khâu sau trong quá trình cơ khí:

1. Quy trình sản xuất - tất cả công việc mà một người thực hiện hàng ngày với sự lặp lại theo phản xạ của các hành động được thực hiện với máy móc có thể được thay thế hoàn toàn không bị gián đoạn bởi máy móc.
2. Thiết kế - như đã đề cập ở trên, không chỉ kết quả lao động thể chất của con người có thể được xem xét và điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu sản xuất của họ. Công việc trí óc cũng là đối tượng của tự động hóa. Hơn nữa, một số tính toán và vẽ ra các thuật toán liên quan đến máy tính điện tử là cơ sở của thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính.
3. Tổ chức - một số khía cạnh của các chức năng phân phối để thực hiện các hành động cụ thể của một cấu trúc tự động chỉ chịu sự kiểm soát bên ngoài. Mọi thứ khác mà kỹ thuật tự thực hiện.
4. Lập kế hoạch - tính toán và xác định các nhiệm vụ sắp hoàn thành trong tương lai cũng được giao cho "điện tử thông minh".
5. Điều khiển - để quản lý quá trình làm việc với các thiết bị tự động lắp ráp máy móc, chỉ cần thực hiện các thao tác nhấn nút đơn giản khi đứng tại bảng điều khiển là đủ.
6. Nghiên cứu khoa học - tất cả các khía cạnh toán học và các tính năng của các tính toán sai về sự tăng trưởng năng suất của một nhà máy chế tạo máy trong động lực học cũng phải tuân theo các hệ thống máy tính tự động.
7. Quy trình kinh doanh - nếu muốn, bạn có thể tính toán tỷ lệ lợi nhuận và thu nhập cận biên của mình từ việc kinh doanh chế tạo máy, bởi vì thiết bị máy tính có thể làm mọi thứ cho một người.

Nhân phẩm

Mục tiêu của tự động hóa quy trình là tăng năng suất lao động cùng với việc nâng cao chất lượng sản phẩm tổng thể và đưa vào sử dụng các thiết bị công nghệ cao. Với sự trợ giúp của nó, có thể tối ưu hóa việc quản lý sản xuất chế tạo máy, để di chuyển một người từ các khu công nghiệp nguy hiểm đến sức khỏe. Và cũng để tăng độ tin cậy và tăng gấp đôi lợi nhuận của cơ khí chính xác. Bởi vì tự động hóa làm tăng khả năng chuyển đổi và giảm thời gian xử lý trong việc lập kế hoạch.

1. Những khía cạnh tích cực của việc tự động hóa các khoảnh khắc làm việc trong tổ hợp chế tạo máy là gì? Hãy xem xét chúng:
2. Thứ nhất, bạn có thể tiết kiệm cho nhân viên làm việc trong điều kiện vật chất đặc biệt khó khăn khỏi lao động thể chất đơn điệu và vất vả. Một chiếc máy có thể làm mọi thứ cho con người.
3. Thứ hai, bạn có thể cứu nhân viên ở lại nơi làm việc trong những điều kiện nguy hiểm về nghề nghiệp (dưới khung bản lề của ô tô, đằng sau máy cơ cắt kim loại và những thứ khác).
4. Thứ ba, đặc quyền đặt ra trước hệ thống tự động những nhiệm vụ dựa trên khả năng thể chất của một người sẽ vượt quá khả năng của anh ta. Chúng ta đang nói về các khối có trọng lượng nặng, tốc độ thực hiện nhiệm vụ, độ bền và các tiêu chí tương tự.
5. Thứ tư, tính năng chính của tự động hóa quy trình làm việc là nó có tác động tích cực đến sự tăng trưởng của các chỉ số kinh tế của cả doanh nghiệp và toàn ngành.

Flaws

Tuy nhiên, việc thay thế lao động con người bằng lao động tự động cũng có những mặt tiêu cực. Cơ khí giao thông, sản xuất máy công cụ hoặc bất kỳ doanh nghiệp công nghiệp chi nhánh nào khác đều phải đối mặt với những sắc thái tiêu cực sau đây trong quá trình tự động hóa lao động:

• cắt giảm việc làm;
• hạn chế kỹ thuật;
• các mối đe dọa bảo mật hiện có;
• không thể đoán trước về chi phí thực hiện và phát triển;
• giá ban đầu cao.

Tài liệu công nghệ

Bất kỳ công việc nào dựa trên cơ sở mua sắm, gia công và lắp ráp các bộ phận trong cơ khí chế tạo đều phải có sự chuẩn bị và thực hiện các giấy tờ liên quan. Hình thức thẻ và thành phần trong bộ tài liệu chung phụ thuộc vào loại quy trình công nghệ (nhóm, tiêu chuẩn, đơn chiếc), loại hình sản xuất và mức độ sử dụng hệ thống điều khiển tự động tại doanh nghiệp. Dựa trên các tiêu chí này và tính đến mức độ chi tiết dữ liệu bắt buộc, cách trình bày và nội dung của các giao dịch trong tài liệu, cũng như tính đầy đủ của chúng, có thể thay đổi đáng kể.

Thông thường, bộ tài liệu cho quy trình công nghệ bao gồm sơ đồ tuyến, phòng điều hành, sơ đồ phác thảo, danh mục dụng cụ, danh mục tài liệu công nghệ và danh mục vật liệu.