79971

Технологические системы и современное производство

Лекция

Производство и промышленные технологии

Технологические системы и современное производство Понятие ldquo;технологическая системаrdquo; Следствием НТП является интенсификация всех сфер производства и формирование высоко эффективных технологических систем на основе новой техники. Такие системы не изолированы они включают также людей участвующих в процессе взаимодействуют с окружающей средой гео био атмосферой и другими внешними системами. Отношение между элементами определяется целью то есть результатом действия системы в виде объекта предмета энергии информации...

Русский

2015-02-15

145.5 KB

3 чел.

Тема 2.    Технологические системы и современное производство

Понятие “технологическая система”

Следствием НТП является интенсификация всех сфер производства и формирование высоко эффективных технологических систем на основе новой техники. Целью создания таких систем является выпуск продукции требуемого качества при минимальных затратах ресурсов в кратчайшие сроки.

Технологическая система конкретного производства определяется прогрессивной комплексной технологией, объединяющей в единое  целое основные и вспомогательные работы, реализуемые единой совокупностью машин, средства управления обслуживающих и зависимых производств.

Такие системы не изолированы, они включают также людей, участвующих в процессе, взаимодействуют с окружающей средой (гео-, био-, атмосферой) и другими внешними системами.

В условиях минимального времени на создание и выпуск конкурентоспособной продукции проектирование и организация производства должны быть подчинены системно-целевому подходу, то есть решение главной задачи должно обеспечиваться взаимосвязанной структурой производства – технологической системой.

Система – это упорядоченная совокупность взаимосвязанных соответствующих отношениям элементов, предназначенных для решения общей цели. Отношение между элементами определяется целью, то есть результатом действия  системы в виде объекта (предмета), энергии, информации, изменения их состояния. Цель отражает желаемое состояние объекта, к формированию которого следует стремиться. Состояние можно представить, если известно, что делается с каждым элементом системы. Существует конечное множество элементов системы и множество отношений между ними. Это представляет структуру системы, которая обозначает ее функционирование.

Структурные элементы, входящие в систему, также могут быть системами. Поэтому понятия “система” и “элементы системы” относительны. Например, понятия ”окружение”, “внешняя среда” содержат все, что не включено в рассматриваемую систему и имеет хотя бы один выход.

Для характеристики отношений «среда – система» используют понятие “вход”, отражающее действие или состояние объекта.

“Вход” характеризует отношение системы с окружением (также может быть действием или состоянием).

“Выходы” системы могут быть “входами” в ее элементы.

В технологической системе, связанной с материальными объектами, входом может быть то, что обрабатывается в системе, а выходом – что получено в результате функционирования.

В общем случае особенностью технологической системы является наличие структурных элементов в виде независимых подсистем и элементов, представляющих собой продукты этих систем.

Изменения качества в процессе прохождения обработки от одного структурного элемента к другому называется процессом превращения. 

В технологических системах в качестве структурных частей применяются технические системы – оборудование, приспособления, комплексы и др.

Последовательность превращений как форма

технологического процесса

Превращение – это переход объекта из одного состояния в другое с помощью действий на основе химических, физических, биологических и информационных явлений и законов.

Превращаемый объект называется операндом.

Средства, которыми реализуется превращение, – операторами.

Содержание превращений можно представить в виде технологической цепи в направлении хода процесса (в направлении вектора изменения свойств). Модель превращений можно представить как набор операторов (рис. 2), которые преобразуют входную величину на выходную (конечную).

Рис. 2.   Модель превращений

В приведенной модели превращений показаны операторы: Е – источник энергии,  I – источник информации, Ч – оператор (человек), М – материал, TSі – технологические системы.

Технологическая система как оператор системы преобразований представляет собой подмножество технических систем, которые выполняют необходимые преобразования.

Процессы, которые происходят при изготовлении деталей машин, содержат в себе преобразования: формы, свойств в массе и на поверхности деталей, состояния, положения объекта.

Эти изменения (преобразования) можно реализовать на основе базовых преобразований способами:

снятия  (или наращивания дополнительного) слоя материала;

преобразования операнда без изменения его объема.

Преобразования могут быть реализованы использованием способов (базовых технологий) и средств для их реализации (частичные технологии). Например изменения формы: механическим способом –снятием материала (резанием); физическим – оплавлением, эрозией, испарением; химическим – “травлением”.   Эти способы реализуются на конкретном технологическом оборудовании: на токарных, фрезерных     и др. металлорежущих станках; на электроэрозионных и др. станках и установках. Частичных технологий может быть множество.

Модель технологического процесса

Для удовлетворения потребностей человека продуктами технологий (материального, энергетического, информационного или биологического видов) необходимо изменить существующее состояние операнда на желаемое. Это достигается путем инструментальных превращений в технологических процессах, как правило, с участием человека.

Модель технологического процесса строится на отношениях преобразований, которые происходят в технологической системе. Для этого, как минимум, нужно знать:

что (кто) является операндом;

какое его начальное, промежуточное и конечное состояние;

с помощью каких преобразований (базовых технологий) достигаются совместные преобразования;

какими действиями реализуются частичные преобразования (материального, энергетического, информационного типа) в заданных условиях;

какие операторы используются для этих целей.

Так как технология всегда конкретна, то содержание преобразований определяется состоянием операнда и условиями, в которых преобразования происходят.

В технологических системах преобразования осуществляются с помощью техники, поэтому базовым преобразованиям должны соответствовать принципиальные пути изменения свойств операнда (без указания конкретных способов приобретения этих свойств).

Например, заготовка для детали как операнд может иметь объем:

превышающий объем детали;

равный объему детали;

меньший объема детали.

Каждому из таких начальных состояний заготовки будет соответствовать базовая технология получения требуемой формы детали:

снятием излишнего слоя материала (резанием, травлением, оплавлением, эрозией и др.);

пластическим деформированием (ковкой, штамповкой, прокаткой   и др.);

нанесением поверхностного слоя материала (наплавлением или напылением).

В соответствии с заданной геометрической формой детали, которая должна быть получена как совокупность конечных свойств или состояния операнда, определяются частичные преобразования и соответствующие им способы. Так, например  для обработки детали,  представляющей собой тело вращения  (вал, втулка, диск и т.п.),  может быть предложено точение (токарная обработка),  если деталь содержит плоские поверхности (пазы, лыски) – фрезерование и т.п.

В последовательности частичных преобразований форм может быть перерыв для выполнения другого базового преобразования, связанного, например, с изменением состояния обрабатываемого материала. Например, термическая обработка после черновой механической обработки перед отделочными операциями (перед чистовым шлифованием). Таким образом, структурную модель технологического процесса изготовления детали можно представить в виде (рис. 3).

Рис.3. Модель технологического процесса изготовления детали

Операторы – технические системы (средства, которыми осуществляются преобразования):

TS1 – транспортная система (тележка, транспортер, конвейер         и т.п.);

TS2 – обрабатывающая система – оборудование (токарный или иной станок);

TS3 – система контроля (измерения);

TS4 – транспортная система (стеллаж для деталей и т.п.).

Базовые технологии:

ТБ1 – изменение положения заготовки – транспортирование;

ТБ2 – изменение формы снятием слоя материала, например точением;

ТБ3 – определение значения информации о фактическом состоянии геометрических размеров окончательным измерением.

Частичные технологии (действия), например:

ТБ1:

ТБ11 – взять заготовку;

ТБ12 – установить, закрепить в приспособлении станка;

ТБ13 – снять.

ТБ2:

ТБ21 – включить станок;

ТБ22 – включить привод главного движения.

Общие принципы разработки конкретного технологического процесса:

1. Базовая технология определяется операндами, состояние которых необходимо изменить.

2. Описание состояния операнда должно быть достаточным для определения условий превращений. Последовательные входы и выходы техпроцесса для одной базовой технологии – однородными, так как рассматривается изменение состояния одного и того же операнда.

3. Выход формируется с тех изменяемых свойств, которые поступают на вход.

4. Перечень операндов должен быть полным, включая псевдооперанды (мнимые операнды): энергия, информация, материалы и т.п.

5. Технологический процесс охватывает операции с операторами по всем базовым и частичным превращениям (для учета вспомогательных операций).

6. Модель процесса может содержать сопутствующие побочные процессы, выполняемые внешними подсистемами (снабжение, транспортирование, управление процессом, наладка, ремонт станков и др.)

7. Необходимо учитывать условия расположения процесса в пространстве и во времени, обуславливается состояние параметров места выполнения процесса (давление, температура, скорость, мощность и т.п.).

8. Степень детализации входных превращений (описание процесса) должно быть одинаковой (если в библиотеке данных отсутствуют стандартные описания).

9. Контроль и определение степени соответствия полученного процесса осуществляется по тестам (анализом вопросов):

все ли свойства операнда учтены;

достаточно ли операций для формирования этих свойств;

возможна ли замена операций другими;

целесообразно ли разделение или объединение операций?

10. Текстовые описания должны отражать степень детализации процесса. При этом используется глагол, означающий действие, и объект превращения.

Например: включить станок, точить поверхность, измерить диаметр 20 мм и т.п.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21137. BIOS Features Setup 266 KB
  Это делает использование шины PCI более оптимальным так как нужно меньшее количество транзакций для передачи имеющегося объема данных. : PCI VGA Palette Snoop Корректировка палитры VGA видеокарты на PCIОпции: Enabled Disabled Эта опция полезна только тогда когда вы используете MPEGкарточку или дополнительную карту которая использует Feature Connector исходной графической карты.4 добавлены расширенные таблицы конфигурации в целях улучшения поддержки для multiple PCI bus конфигураций и улучшена расширяемость в будущем. 8bit I O Recovery...
21138. Определение CAD, САМ и САЕ 644 KB
  Таким образом сокращается время и стоимость разработки и выпуска продукта. Чтобы понять значение систем CAD CAM CAE необходимо изучить различные задачи и операции которые приходится решать и выполнять в процессе разработки и производства продукта. Все эти задачи взятые вместе называются жизненным циклом продукта. Пример жизненного цикла продукта приведен на рис.
21139. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 58.5 KB
  Как правило в результате автоматизации технологического процесса создаётся АСУ ТП. Основа автоматизации технологических процессов это перераспределение потоков вещества и энергии в соответствии с принятым критерием управления оптимальности. Цели автоматизации Основными целями автоматизации технологического процесса являются: Повышение эффективности производственного процесса. Задачи автоматизации и их решение Цели достигаются посредством решения следующих задач автоматизации технологического процесса: Улучшение качества регулирования...
21140. Временная нестабильность ЭВМ 29 KB
  С течением времени в деталях сборочных единицах и отдельных элементах происходят необратимые процессы что приводит к изменению их механических физикохимических и электрических характеристик. Чтобы уменьшить зависимость характеристик ЭВМ от времени необходимо выполнить мероприятия по стабилизации параметров отдельных его элементов. Наиболее сильное влияние оказывает на погрешность ЭВМ изменение свойств во времени таких элементов как моментные пружины постоянные магниты и резисторы.
21141. Всё о производстве транзисторов, микросхем и миниатюризации 175 KB
  Для этого используются специальные тщательно согласованные с реальными приборами физические модели транзисторов и других функциональных элементов. Сюда входят научная разработка и воплощение в кремний все более быстрых и маленьких транзисторов см. следующую страницу про закон Мура цепей связи между ними и прочим обрамлением микроструктур на кристалле создание технологий изготовления рисунка линий и транзисторов на поверхности кремния новых материалов и оборудования для этого а также manufacturability область знаний о том как...
21142. Защита герметизацией 27 KB
  Это также приводит к увеличению внутренних механических напряжений возникающих за счет различных температурных коэффициентов линейного расширения ТКЛР компаунда и заливаемых деталей. На ТКЛР компаунда можно влиять введением наполнителя. Так ТКЛР полимеризованной эпоксидной смолы без наполнителя составляет примерно 70106 град1 а с наполнителем в виде пылевидного кварца в два раза меньше. ТКЛР материалов деталей входящих в состав сборочных единиц лежат в пределах от 4106 град1 керамика до 16106 град1 медь.
21143. Защита конструкций от внешних воздействий 52.5 KB
  Для защиты от вибрации и ударов применяют амортизаторы или демпферы. Амортизаторы от линейных перегрузок не защищают. Амортизаторы резинометаллические просты в изготовления защищают от вибрации в любом направлении. Амортизаторы пружинные защищают от вибрации только в основном направлении.
21144. Защита покрытиями 31.5 KB
  Негальванические покрытия. К металлическим покрытиям относятся: вакуумное испарение практически любым металлом и почти на любые подложки толщина слоя зависит от скорости и времени испарения вещества; катодное распыление перенос металла с катода на анод при тлеющем разряде в газах; горячее распыление расплавленный металл распыляется сжатым газом толщина пленки от 30 мкм до нескольких миллиметров которым можно нанести любое металлическое покрытие на поверхность любого материала. К неметаллическим покрытиям относятся лакокрасочные...
21145. Звуки BIOS 141 KB
  ru Дата: 20:13:17 14 11 01 BIOS Beep Sound core list AWARD BIOS Beep Sound Massage 1 short System booting is normally. 2 short CMOS setting error 1 long1 short DRAM ERROR 1 long2 short Display card or monitor connected error 1 long3 short Keyboard Error 1 long9 short ROM Error Long continuous DRAM hasn't inset correctly. Short continuous POWER supply has problem. AMI BIOS 1 short DRAM Flash Error 2 short DRAM ECC Check Error 3 short DRAM Detect Fail 5 short CPU Error 6 short Keyboard...