71328

Комплексная автоматизация технологических процессов

Лекция

Производство и промышленные технологии

Оценивая занятость части или всех компонентов в реализации какого-либо явления например автоматизации всем объектом участком цехом. всеми компонентами какого-либо явления например автоматизации. Это означает что в реализации рассматриваемого явления например...

Русский

2014-11-05

68.5 KB

1 чел.

Комплексная автоматизация технологических процессов

Техническое перевооружение и реконструкция производства кроме решения задач проектирования и внедрения новых технологических процессов предусматривает также в качестве основного средства интенсификации производственных процессов комплексную механизацию и автоматизацию.

Комплексность (лат. complexus – 1. связь, сочетание, построение; 2. охватывание, обнимание, объятие), в том числе и механизации и автоматизации, – одна из характеристик структуры рассматриваемого объекта или явления. Она не может быть правильно понята без анализа изучаемой системы. Всякий объект представляет собой объединение первичных составных частей, их сочетание в определенных целях – систему. Оценивая занятость части или всех компонентов в реализации какого-либо явления, например автоматизации всем объектом (участком, цехом...), можно говорить о комплексности такого участия. Отсюда комплексность есть ни что иное, как выражение доли участия некоторых или всех компонентов в реализации всей системой, т.е. всеми компонентами какого-либо явления, например автоматизации.

Комплексность есть явление структурно-иерархическое, своеобразно проявляющееся на разных ступенях развития объекта рассмотрения. Применительно к производственным процессам прежде всего можно отметить комплексное усовершенствование оборудования и других средств технологического оснащения на отдельных операциях.

В данном случае имеется относительно низкая, как бы первичная, ступень комплексности, где объектом (подсистемой) является технологическая операция, а её первичными компонентами орудия труда или средства технологического оснащения, используемые для выполнения технологических и вспомогательных переходов.

Второй, более высокий, уровень комплексности – это построение следующего по сложности структурного образования – технологического процесса.

Объектами третьей ступени комплексности могут приниматься уже не отдельные технологические процессы, а их системы, объединенные единой производственной задачей в пределах производственного участка или отделения какого-либо цеха.

Четвёртой ступенью комплексности можно считать производственные процессы в пределах цеха.

Пятой – комплексную механизацию и автоматизацию в рамках технологически однородной группы цехов: механических, сборочных, ремонтных, инструментальных и т.д.

Шестая ступень – комплексная механизация и автоматизация предприятия в целом.

Седьмая ступень относится к ассоциации, союзу или другому объединению предприятий на региональном или отраслевом уровнях.

Из приведенной схемы следует, что в реализации данной системой какого-либо явления система может или вообще не участвовать, либо её участие может иметь две разновидности: единичную или комплексную (более одного) занятости компонентов. По своей природе комплексность может быть либо частичной, либо полной. Это означает, что в реализации рассматриваемого явления, например автоматизации, в первом случае участвуют не все компоненты системы, а во втором – все компоненты без исключения.

Такой подход, вскрывая системные основы комплексной механизации и автоматизации, тем не менее не раскрывает смыслового содержания собственно процессов механизации и автоматизации. Эти процессы, являясь, в первую очередь, способами замены ручного труда машинным, предполагают замену орудий труда на особый вид средств технологического оснащения, называемых машинами.

Изучая процессы механизации, можно отметить, что использование в трудовом процессе машины как средства механизации обеспечивает замену части или всех энергозатрат человека, необходимых для формообразования предмета труда или для перемещений.

Таким образом, механизация позволяет частично или полностью устранять энергозатраты человека, необходимые для производства продукции. Вот почему механизация процесса должна рассматриваться как применение энергии неживой природы в технологическом или другом производственном процессе, полностью управляемом людьми.

Она осуществляется в целях сокращения трудовых затрат, повышения качества продукции и улучшения условий труда рабочих. В отличие от механизации, процесс автоматизации производства предполагает внедрение машин, существенным отличием которых является самоуправление.

Поскольку управление основывается на информационном обмене, то особенности процесса автоматизации следует рассматривать в первую очередь с учётом замены информационно-управляющей функции труда человека работой машин. Следовательно, определяя категорию «автоматизация», следует иметь в виду, что новым и особенным моментом в этом случае является применение энергии неживой природы для выполнения и управления процессами без непосредственного участия людей.

Цель таких действий – также сокращение трудозатрат, улучшение условий труда и производства, повышение объёма выпуска и качества продукции. Фиксируя какой-либо процесс как сумму элементарных действий, можно определить состояние его механизации или автоматизации исходя из представлений теории множеств следующим образом (рис.10).

Средства технологического оснащения, с помощью которых реализуют перечисленные выше процессы, получают соответствующее название, например механизированно-ручной инструмент, механизированное приспособление или станок - полуавтомат и т.д.

Рис. 10. Диаграмма Эйлера – Венна для определения состояния механизации и автоматизации технологического процесса.

(Р – ручной; М – механизированный; А – автоматический; мр – механизированно-ручной; ар (амр) – автоматизированно-ручной (полуавтоматический); ам – автоматизированный; ма (амр) – механизированно-автоматический)

Немаловажной характеристикой любого производственного процесса, кроме затрат энергии и объёмов перерабатываемой информации, является время. Затраты времени –основная исходная величина для определения не только объёма выпуска продукции, но и характеристик производственной мощности объекта технического перевооружения или реконструкции.

Трудозатраты, составляющие штучного времени, содержание составных частей штучного времени по состоянию их механизации и автоматизации предопределяют также величину уровня механизации и автоматизации технологических процессов.

В зависимости от хронометрического показателя уровня механизации и автоматизации dt = tмн / tшт (tмн – машинное не перекрытое ручным время выполнения технологической операции или процесса; tшт – штучное время выполнения той же технологической операции или технологического процесса), оценивающего значимость и меру влияния механизации и автоматизации на технологический процесс, можно выделить различные категории их состояния.

Такая аттестация рабочих мест, участков, цехов при анализе и выборе объектов технического перевооружения на стадиях разработки проектов позволяет целенаправленно вести работы на повышение уровня механизации и автоматизации производственных процессов и в конечном счёте обеспечивать на этой основе рост производительности, так как многократно доказана тесная взаимосвязь показателя уровня механизации и автоматизации с показателями производительности труда.

Кроме сказанного, показатели уровня механизации и автоматизации используются в паспортизации предприятий, цехов, для аттестации рабочих мест, в компоновочных расчётах групп многостаночного обслуживания, в расчётах запасов технологической оснастки и т.д. Широкий спектр целей применения названных показателей не позволяет на предприятиях ограничиться одним методом оценки.

Поэтому на предприятиях используют систему показателей уровня механизации и автоматизации, в которой каждая оценка имеет свою строгую целевую направленность и служит не только для сопоставительного анализа, но и позволяет решать другие конкретные проектно-технологические задачи.

Показатели уровня механизации и автоматизации можно распределить на два больших класса: структурные и функциональные, которые оценивают по показателям либо структуры, либо процесса функционирования производственной системы.

Частные показатели уровня механизации (автоматизации), общее число которых в различных отечественных и зарубежных методиках расчёта приближается к 100, можно разделить на типы в зависимости от основного учетного параметра: Ч – человек; – средства технологического оснащения; Пт – предмет труда (изделие, материал, либо другой вид продукции); Т – время; Э – энергия; И – информация.

В зависимости от основных методов расчёта уровня механизации и автоматизации формируются также сложно-составные способы расчёта, которые используют различные поправочные коэффициенты, коды классов и подклассов средств механизации и автоматизации, различные средневзвешенные величины и т.д

Статистические величины, характеризующие тесноту взаимосвязи, имели следующие значения r=0,944; F=4893,34. Сопоставительный анализ исследованных технологических процессов показывает, что штучное время затраты по старому и предлагаемому вариантам сокращаются примерно в 1,5 раза, уровень автоматизации возрастает в 2 раза, количество роботизированных технологических комплексов в анализируемом технологическом процессе увеличивалось с 3 до 11.

Установленные закономерности взаимосвязи параметров состояния механизации и автоматизации с показателями снижения штучного времени и приведенных затрат на выполнение технологического процесса позволили сделать вывод о том, что в случае обоснованного выбора объектов и средств механизации и автоматизации в ходе технического перевооружения производства имеются весьма существенные возможности повышения не только уровня механизации и автоматизации, но и повышения экономической эффективности производства

Таблица 2. Признаки состояния механизации и автоматизации технологических операций.

Название

Инд.

Код

Метод выполнения

 

Ир
26

Ер
25

Им
24

Ем
23

Т

22

Ир
21

Ир
20

Естественно-автоматическая

ЕА

0

операции естественного старения(сушки, остывания заготовок и т.д.)

0

0

0

0

0

0

0

0

Ручная операция

Р

5

ручной метод выполнен кооперированно-ручной

3  7

0  0

0 0

0  0

0 0

0 1

0 1

1 1

Механизированно-ручная

МР

15

механизированно-ручной метод

15

0

0

0

1

1

1

1

Механизированная контрольная

МК

21

без регулировки парам. издел. с регулировкой параметров

19 23

0

0

0 0

1

1

0 0

0 1

1 1

1 1

Автоматизированно-ручная

АР

31

используются машины- полуавтоматы

31

0

0

1

1

1

1

1

Механизированная

М

46

механизированный метод

46

0

1

0

1

1

1

0

Автоматизированная

АМ

62

автоматизированный метод

62

0

1

1

1

1

1

0

Автоматическая

А

124

автоматический метод

124

1

1

1

1

1

0

0


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20539. Уравнение Беллмана для непрерывных процессов 92.5 KB
  Разобьем этот интервал на 2 интервала Рис Где бесконечно малая величена Запишем уравнение 3 на этих 2х отрезках Используя принцип оптимальности: 4 Обозначим через Подставив в 4 Поскольку значение от выбора управления не зависит то ее можем внести под знак минимума и тогда выражение 5 Разделим каждое слагаемое этого уровня на Перейдем к приделу при На основании теоремы о среднем значении интеграла на бесконечно малом отрезке времени Пояснение Рисунок Тогда 5а 6 полная производная этой функции. Вместо Полученное...
20540. Многокритериальные задачи теории принятия решений 31.5 KB
  Проблему решения оптимизационных задач с учетом множества показателей эффективности называют проблемой решения многокритериальных задач или проблемой векторной оптимизации. Формулировка проблемы оптимизации по векторному критерию была в первые сформулирована Вильфредо Парето 1896г. Таким образом проблема векторной оптимизации – это проблема принятия компромиссного решения. В настоящие время можно выделить 4 подхода к основной проблеме векторной оптимизации: т.
20541. Множество решений, оптимальных по Парето 153 KB
  Пусть задача принятия решения состоит в максимизации двух противоречивых и не сводимых друг к другу. Кривая АВ определяет для рассматриваемого примера область Парето которая характеризуется тем свойством что любое принадлежащий этой области решения нельзя улучшить одновременно по всем скалярным критерием. Действительно выбрав произвольно точку М в допустимой области решения не лежащую на кривой АВ не трудно убедится что определяемая ее решению можно улучшить по критерию в точке и максимум в точке достигает максимума. Из сказанного...
20542. Основная задача управления 36.5 KB
  Пусть компоненты управления u представляют собой кусочнонепрерывные функции времени с конечным числом точек разрыва или параметрами. Значение вектора управления u принадлежат заданой допустимой области U uU границы которой могут быть функции времени. Задача определения управления гарантирующего выполнения ограничения1 является типичной задачей управления которую назовем ОЗУосновная задача управления.
20543. Геометрическая интерпретация ОЗУ 323.5 KB
  Пусть вектор управления U и вектор функционала J имеет по две компоненты: U=U1 U2; J=J1 J2 Управление принимает свои значения из области U а функционалы J из прямоугольника a1≤J1≤A2; a2≤J2≤A1 Задавая различные управления U1U2 из области U и используя уравнение процесса получим на плоскости функционалов некоторую область В. область U отображается в область В. Пересечение областей А и В это есть область выполнения ограничений при допустимых управлениях U. При заданной области допустимых управлений U реализуется область Au= А∩В...
20544. Методологические основы теории принятия решений. Основные этапы принятия решений 27 KB
  Процесс принятия решения является одним из наиболее сложных .этапы: 1 определить цель принимаемого решения 2 определить возможные решения данной проблемы 3 определить возможные исходы каждого решения 4 оценить каждый исход 5 выбрать оптимальные решения на основе поставленной цели.
20545. Количественный анализ при сбыте продукции 35 KB
  Предполагаемые объемы продаж по ценам: Предполагаемый объем продаж при данной цене Возможная цена за единицу 8 долл. 86 долл. 88 долл.000 Переменный расход 4 долл.
20546. Функция полезности. Определение размеров риска 29.5 KB
  Теория полезности позволяет принимающему решение влиять на результат исходов согласно своим оценкам полезности. Количественно рациональность выбора определяется fей полезности. Теория полезности экспериментально подтверждается в зче о вазах.
20547. Задача с вазами 30.5 KB
  В вазах первого типа их количество равно 700 вложено по 6 красных и по 4 черных шара. В вазах второго типа их 300 вложено по 3 красных и по 7 черных шара. Если перед испытуемым находится ваза первого типа и он угадает это то он получит 350 если не угадает то он проиграет 50. Если перед ним ваза второго типа и он угадает это то он получит 500 если не угадает его проигрыш составит 100.