Makine mühendisliğinde teknolojik süreçler. Otomatik proses kontrol sistemleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Teknolojik süreç, herhangi bir üretim işleminin temelidir. Eylemi, üretilen ürünün şeklini, boyutunu ve özelliklerini değiştirmeyi amaçlayan belirli bir sırayla gerçekleştirilen bir dizi prosedürü içerir. Teknolojik süreçlerin ana örnekleri mekanik, termal, sıkıştırma işlemleridir. Montaj, ekipman, basınç işlemi ve çok daha fazlasının yanı sıra. Fabrika üretimi koşullarında, bu tür işlemlerin yürütülmesinden ve teknolojik belgelerin işlenmesinden baş teknoloji uzmanının bölümü sorumludur. Bölüm uzmanları, operasyonel anların doğruluğunu kontrol eder. Makine mühendisliği ve diğer herhangi bir seviyedeki üretimde uygun şekilde tasarlanmış ve iyi organize edilmiş teknolojik süreçler, ilgili ürünlerin üretimi için gerekli prosedürlerin minimum düzeyde yürütülmesini mümkün kılar.maliyetler. Hem maddi hem güçlü hem de geçici.

Bir üretim türü olarak makine mühendisliği

Sektörel bir üretim türü olarak mühendislik, çeşitli boyut ve şekillerde parçaların, evrensel fikstürlerin ve ölçüm araçlarının işlenmesinin gerçekleştirildiği evrensel ekipmanın kullanımı ile karakterizedir. Bu endüstri, yalnızca cihazların otomatik çalışmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda fiziksel insan emeğinin kullanımını da sağlar - sonuçta, önemli miktarda makine yapımı süreci, tam olarak manuel çalışma ve yüksek nitelikli işçilerin çabalarıyla gerçekleştirilir. Bu tür tesislerde, üretkenlik çok daha düşük olmasına rağmen, çeşitli parçaların maliyetinin genellikle çok daha yüksek olduğu tahmin edilmektedir. Bu tür makine mühendisliğinin temsilcilikleri arasında türbin, gemi yapımı, kimya tesisleri ve ağır mühendislik işletmeleri bulunmaktadır. Ayrıca, bugün, seri veya seri üretim için çalışan modern makine yapım tesisleri arasında, tek bir kopya halinde yeni makine modelleri oluşturmak için çalışmaların yürütüldüğü deneysel araştırma atölyeleri var - ve bu, bireysel makine üretiminin ayrıcalığıdır.

Ancak yine de yerli mühendisliğin otomobillerin seri üretimine yönelik olduğunu vurgulamakta fayda var. Aynı zamanda, teknolojik parça tasarlama ve üretme süreci, uzun bir süre boyunca çok sayıda özdeş ürünün üretimine odaklanmıştır. Aynı zamanda dar bir uzmanlaşma hedeflenmektedir.işyerleri, yarı otomatik makineler, takım tezgahları, modüler tesisler. Ve özel ekipman, evrensel araçların mevcudiyeti ve parçaların geniş değiştirilebilirliği, teknolojik süreci otomatik kontrol sistemleriyle koordine etmeyi mümkün kılar.

Makine üretiminin unsurları. Nüanslar

Herhangi bir teknolojik süreçte olduğu gibi, makine mühendisliği, bu üreme alanında belirli bir sonucun elde edilmesiyle çalışma prosedürlerinin zorunlu olarak belirli faaliyet alanlarına bölünmesini sağlar. Burada temelde farklı operasyonel anları birbirinden ayırt etmek ve ayırmak önemlidir.

Teknolojik sürecin hangi unsurları, makine yapımının standart alayı tarafından temsil edilir? Onları düşünün:

1. Teknolojik işlem - iş parçalarının bir işyerinde (örneğin, bir takım tezgahı) tek bir alet (dosya, kesici) tarafından işlenmesi sırasında gerçekleştirilen genel sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Aynı zamanda, iş aynı anda bir veya birkaç işçi tarafından yapılabilir. Yapılacak işin miktarına bağlı olarak, teknolojik işlem basit veya karmaşık olabilir. İkincisi, sırayla, üretimde kurulumlar olarak adlandırılan ayrı bileşen parçalarına dağıtılabilir.
2. Teknolojik kurulum, iş parçasının sabit bir şekilde sabitlenmesi durumunda işyerinde gerçekleştirilen işlemin ayrılmaz bir parçasıdır.
3. Konum, değişmeyen bir konum koşullarında gerçekleştirilen işlemin ayrılmaz bir parçasıdırtakıma göre iş parçası (iş parçasının kendisinin veya takımın kendisinin çalışma hareketlerinden kaynaklanan hareketleri hesaba katmadan).
4. Geçiş, makinenin veya aletin sürekli rejim işlemine eşlik eden işlemin ayrılmaz bir parçasıdır.
5. Geçiş, geçişin metal katmanlarının (veya metal değilse diğer malzemelerin) çıkarılmasına neden olan kısmıdır.
6. Çalışma resepsiyonu - fabrika makine imalat atölyesinin bir çalışanının, kesme aletinin, iş parçasının kendisinin vb.

Teknolojik süreçlerin yapısı. Öz

Makine mühendisliğinin yapısı, bitmiş ürünün birkaç farklı işleme aşamasından geçmesiyle temsil edilir. Genellikle bu aşamalar tedarik aşaması, işleme aşaması ve montaj aşaması ile temsil edilir. Ancak makine mühendisliğinin yapısındaki aşamaların her biri tam olarak nedir?

Hazırlık aşaması

Tedarik aşaması, aşağıdaki yöntemlerle boşluk elde etmek için prosedürlerin yürütülmesi ile karakterize edilir:

1. Döküm - bir kabın, kalıbın veya boşluğun sıvı bir agregasyon halindeki bir malzemeyle doldurulmasını içerir.
2. Damgalama, şekil ve boyutlarının ayarlanmasıyla malzemelerin plastik deformasyonu işlemidir.
3. Presleme - basınç sürecinde hidrolik veya pnömatik yapıdaki mukavemet (yoğunluk, sızdırmazlık) için nesneleri test etme.
4. İniş bir demircilik operasyonudur,bu, nesnenin uzunluğunu az altarak bir kalınlaşma oluşturmak için kısmi bir taslak ile iş parçasının deformasyonundan oluşur.
5. Metal kesme ve bükme, bir metal boruyu, levhayı veya dökümü bileşen parçalarına ayırma veya deforme etme işlemidir.
6. Rulo veya sac malzemenin kesilmesi - karmaşık bir metal yapıyı ayrı bölümlere ayırmak için gerçekleştirilen metal malzemenin zımbalanması, zımbalanması, kesilmesi ve düzeltilmesi.

Tedarik aşaması prosedürlerinin sonunda makine mühendisliği yapısında ikinci aşamaya geçiş gerçekleştirilir.

İşleme adımı

İşleme aşaması, çeşitli üretim boşluklarını bitmiş parçalara dönüştürme sürecini içerir. Üretim çalışmasının ikinci aşamasında makine mühendisliğinin teknolojik sürecini hangi işleme yöntemleri belirler? Onları düşünün:

1. Metal işleme, alaşımların ve metallerin şekillerini, boyutlarını ve kalitesini değiştirmeye yönelik bir dizi mekanik işlemdir.
2. Isıl işlem, gerekli özellikleri (özellikle uygun boyut ve şekli) vermek için bir metale ısı uygulama işlemidir.
3. Kimyasal işlem - alkali ve asit çözeltilerinde aşındırma yoluyla alaşımların hedeflenen imhası yoluyla metal üzerinde kimyasal etki süreci.
4. Kimyasal-termal işlem, çelik parçaların yüzeyinin karbonla doyurulduğu termal ve asit-baz işleminin iş parçası üzerindeki birleşik etkisidir.
5. Plazma işleme, kullanılarak gerçekleştirilen bir malzeme işleme prosedürüdür. Bu malzemenin özelliklerini değiştirmek için yüksek frekanslı veya ark plazma torçları tarafından üretilen düşük sıcaklıklı plazma.
6. Galvanizleme, elektrolitik bir bileşik kullanarak bir metali diğeriyle kaplama teknolojisidir.
7. Boyama - malzemeye estetik olarak bitmiş bir görünüm kazandırmak için zımparalama, cilalama ve boya veya vernik ile kaplama.
8. Kaynak, parçaları tek bir yapı içinde güvenli bir şekilde bağlamak için sabitleme işlemidir.
9. Pasivasyon - Malzemenin yüzeyine düzgün bir tabaka halinde uygulanan özel bir madde ile kaynak sonrası alanın işlenmesi.

Malzemelerin deformasyonu, metalin kesilmesi ve bükülmesinin yanı sıra ürünlerin belirli bir sonuç elde etmek için özel olarak tasarlanmış yöntemlerden biri ile işlenmesinden sonra, teknolojik sürecin üçüncü aşamasına geçiş yapılır. gerçekleştirildi.

Montaj adımı

Makine mühendisliğinin teknolojik sürecinin son aşaması, toplu etkinlikler ve metal boşlukların doğrultulmasını sağlar. Çeşitli metal profillerin yerleştirilmesi birkaç şekilde yapılabilir:

1. Ayrı montaj birimlerini tek bir nihai üründe paketleme.
2. Ayar-teslim montajı.
3. Bileşenlerin tek bir metal yapıya bağlantısını test edin.

Rusya'daki makine mühendisliği sorunları

En büyük zorluk, büyük bir revizyon ihtiyacı olmaya devam ediyor. Yurtiçi gecikme sorunudünya çapındaki ekonomiden üretim, alet yapımı, takım tezgahı yapımı, bilgisayar teknolojisi, elektronik ve elektrik endüstrileri gibi makine üretiminin düşük karlılığı ile doğrudan ilişkilidir. Bu sorunun en kısa sürede çözülmesi gerekiyor.

Doğasına ve yönüne bağlı olarak, makine mühendisliğinin yerli üretimdeki temel sorunları ayrı bloklar halinde gruplandırılabilir. Bu:

1. Makine yapımı kompleksinin geliştirilmesindeki dezavantajlar - sorun, önde gelen endüstrilerin düşük büyüme oranları, üretimde önemli bir düşüş, teknolojik bağların bozulması, bireysel işletmelerin arıza süreleri, düşük ekipman yenileme oranlarından kaynaklanmaktadır. çıktı düzeyine göre.
2. Yapısal uyum için kaynak eksikliği - yerli mühendislik endüstrisinin faaliyet yönlerinin yeterince gelişmemiş dallanması, yeniden profil oluşturmayı gerektirir ve bunun için yeterli fon yoktur. Ayrıca, endüstri, bireysel yeniden üretim segmentlerinin büyüme oranlarındaki orantısızlıkların az altılmasını gerektiriyor: bir yerde operasyonel teknolojilerin yapısını optimize etmek, bir yerde üretim sürecini eksik kapasitelerle tamamlamak gerekiyor.
3. Üretilen ürünlerin kalitesindeki dezavantajlar - üretilen makinelerin (büyük çoğunluğu) dünya standartlarındaki makinelere uygun olmaması ve üretilen araçların düşük güvenilirliği, bitmiş ürünlerinin başarısız olmasına neden olur. modeller aktif operasyondan bir yıl sonra. Bu tür üretim tesislerinin toplam özgül ağırlık içindeki oranı %20-30'dur.üretilen modeller.

Teknolojik süreç otomasyonu

Makine mühendisliği alanındaki otomatik kontrol sistemleri, tüm makine mühendisliği segmentinde üretim kapasitesini artırmanın birincil kaynağıdır. Bu ne anlama geliyor?

Üretim otomasyonu, bugün tüm dünyanın üretiminin hareket ettiği ana yöndür. Daha önce bir kişinin çalışma yeteneği, fiziksel gücü ve entelektüel yetenekleri pahasına gerçekleştirilen her şey, şu anda tüm bunlar, teknolojik döngüleri bağımsız olarak çalıştıran ve uygulamalarını izleyen teknolojiye iniyor. Aynı zamanda, bir kişinin rolü en aza indirilir - yalnızca yerli üretimi optimize etmeyi amaçlayan tüm bu eylemlerin otomatik sistemler tarafından uygulanmasının doğruluğunu gözlemlemesi gerekir. Çok basit.

Makine mühendisliğinde teknolojik süreçlerin otomasyonu, bir bütün olarak tesisteki operasyonel çalışma sürecini başlatma, durdurma, sürdürme veya değiştirmeyi içeren bir dizi işlem aracılığıyla gerçekleştirilir. Sektörün bir bütün olarak gelişmesinde gerçekten önemli bir rol oynamaktadır. Tek tek makinelerin, cihazların, birimlerin, cihazların, makine komplekslerinin değeri, bir bütün olarak makine yapım tesisinde temelde yeni bir iş sürecinin formülasyonu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Sonuçta, otomasyondaki yönetilen nesneler oldukça çeşitlidir ve amaçlanan amaçları açısından inanılmaz derecede etkilidir.

İnsan emeğinin değiştirilmesikısmi veya mutlak ikame açısından gerçekleştirilebilir. Makine mühendisliği süreci, ya tamamen en son otomasyon cihazları sayesinde ya da insan emeğinin kısmen değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Tüm fabrikalar, insan emeğini tamamen otomatik olanlarla değiştirme yeteneğine sahip değildir. Birisi bunun için yeterli kapasiteye sahip değil, birisi donanıma sahip değil ve birisi de böyle sıra dışı ama aynı zamanda son derece etkili bir süreç kontrol yöntemiyle çalışma becerisine sahip değil.

Otomatikleştirilecek nesneler

Ancak günümüzde sadece insan eli değil, araba operatörünün en ufak sözlerine yanıt verebilen yüksek hassasiyetli ekipmanlara sahip mekanize cihazlarla değiştirilemiyor. Makinedeki bir kişinin özel bir kurulumla doğrudan değiştirilmesine ek olarak, paralel olarak, makine mühendisliği sürecinde aşağıdaki yönlerin otomasyonu mümkündür:

1. Üretim süreci - bir kişinin her gün makineye yapılan eylemlerin refleks tekrarı ile gerçekleştirdiği tüm işler, tamamen kesintisiz bir şekilde bir makine ile değiştirilebilir.
2. Tasarım - Yukarıda bahsedildiği gibi, yalnızca insan fiziksel emeğinin sonuçları gözden geçirilip üretim ihtiyaçlarına göre uyarlanabilir. Entelektüel çalışma da otomasyona tabidir. Ayrıca, elektronik hesaplamaya tabi bazı hesaplamalar ve algoritma çizimleri, doğru bilgisayar destekli tasarımın temelidir.
3. Organizasyon - otomatikleştirilmiş bir yapının eylemlerinin belirli yürütülmesi için dağıtım işlevlerinin bazı yönleri yalnızca harici kontrole tabidir. Diğer her şeyi tekniğin kendisi yapar.
4. Planlama - gelecekte tamamlanacak görevlerin hesaplanması ve tanımlanması da "akıllı elektroniklere" atanır.
5. Kontrol - makineleri monte eden otomatik cihazlarla çalışma sürecini yönetmek için, kontrol panelinde dururken sadece basit buton manipülasyonlarını yapmak yeterlidir.
6. Bilimsel araştırma - dinamikte bir makine yapım tesisinin üretkenlik artışının yanlış hesaplamalarının tüm matematiksel yönleri ve özellikleri de otomatik hesaplama sistemlerine tabidir.
7. İş süreçleri - dilerseniz, bir makine yapımı işi yürütmekten elde ettiğiniz kâr ve marjinal gelirin oranını hesaplayabilirsiniz, çünkü bilgisayarlı ekipman bir kişi için her şeyi yapabilir.

Onur

Süreç otomasyonunun amacı, ürün kalitesinin genel olarak iyileştirilmesi ve yüksek teknolojili ekipmanların tanıtılmasıyla birlikte işgücü verimliliğini artırmaktır. Yardımı ile, bir kişiyi sağlığa zararlı sanayi bölgelerinden uzaklaştırmak için makine yapımı üretiminin yönetimini optimize etmek mümkün hale geliyor. Ayrıca hassas mühendisliğin güvenilirliğini ve karlılığını iki katına çıkarmak. Çünkü otomasyon, dönüştürülebilirliği artırır ve planlamada işlem süresini az altır.

1. Makine yapım kompleksindeki çalışma anlarının otomasyonunun olumlu yönleri nelerdir? Onları düşünün:
2. Öncelikle, özellikle zor fiziksel koşullarda çalışan çalışanları monoton ve ağır fiziksel emekten kurtarabilirsiniz. Bir makine bir insan için her şeyi yapabilir.
3. İkincisi, çalışanları işyerinde profesyonel olarak tehlikeli koşullarda (bir arabanın menteşeli çerçevesinin altında, metal kesme mekanik bir makinenin arkasında ve diğerleri) kalmaktan kurtarabilirsiniz.
4. Üçüncü olarak, bir kişinin fiziksel yeteneklerine dayalı olarak, gücünün ötesinde olacak görevleri otomatik sistemin önüne koyma ayrıcalığı. Ağır ağırlık, görevin hız performansı, dayanıklılık ve benzeri kriterlerden oluşan bloklardan bahsediyoruz.
5. Dördüncüsü, iş akışı otomasyonunun temel özelliği, hem işletmenin hem de bir bütün olarak sektörün ekonomik göstergelerinin büyümesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olmasıdır.

Kusurlar

Ancak, insan emeğinin otomatik olanlarla değiştirilmesinin de olumsuz yönleri var. Ulaştırma mühendisliği, takım tezgahı üretimi veya diğer herhangi bir sanayi kolu, işgücü otomasyonu sürecinde aşağıdaki olumsuz nüanslarla karşı karşıyadır:

• iş kesintileri;
• teknik kısıtlamalar;
• mevcut güvenlik tehditleri;
• Uygulama ve geliştirme maliyetlerinin tahmin edilemezliği;
• yüksek başlangıç fiyatlandırması.

Teknolojik dokümantasyon

Makine mühendisliğinde parçaların tedariki, işlenmesi ve montajına dayalı herhangi bir çalışmaya, ilgili belgelerin hazırlanması ve yürütülmesi eşlik etmelidir. Kartların şekli ve genel belgelerdeki bileşimi, teknolojik sürecin türüne (grup, standart, tek), üretim türüne ve işletmedeki otomatik kontrol sistemlerinin kullanım derecesine bağlıdır. Bu kriterlere dayanarak ve gerekli veri ayrıntısının derecesi dikkate alındığında, belgelerdeki işlemlerin sunumu ve içeriği ile bunların eksiksizliği önemli ölçüde değişebilir.

Çoğunlukla, teknolojik süreç için bir dizi belge bir yol haritası, bir ameliyathane, bir eskiz haritası, bir alet listesi, bir teknolojik belge listesi ve bir malzeme listesi içerir.