العمليات التكنولوجية في الهندسة الميكانيكية. أنظمة التحكم الآلي في العمليات

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

العملية التكنولوجية هي أساس أي عملية إنتاج. يتضمن مجموعة من الإجراءات التي يتم تنفيذها في تسلسل معين ، يهدف الإجراء إلى تغيير شكل وحجم وخصائص المنتج المصنَّع. الأمثلة الرئيسية للعمليات التكنولوجية هي المعالجة الميكانيكية والحرارية والضغط. بالإضافة إلى التجميع والمعدات ومعالجة الضغط وغير ذلك الكثير. في ظروف إنتاج المصنع ، يكون قسم كبير التقنيين مسؤولاً عن تنفيذ مثل هذه العمليات ومعالجة التوثيق التكنولوجي. يتحكم المتخصصون في القسم في صحة اللحظات التشغيلية. تتيح العمليات التكنولوجية المصممة جيدًا والمنظمة جيدًا في الهندسة الميكانيكية والإنتاج من أي مستوى آخر تنفيذ الإجراءات اللازمة لتصنيع المنتجات ذات الصلة بأقل قدر ممكن.التكاليف. كلاهما مادي وقوي ومؤقت.

الهندسة الميكانيكية كنوع من الإنتاج

تتميز الهندسة كنوع قطاعي من الإنتاج باستخدام معدات عالمية ، يتم من خلالها معالجة الأجزاء ذات الأحجام والأشكال المختلفة والتركيبات الشاملة وأدوات القياس. لا توفر هذه الصناعة التشغيل الآلي للأجهزة فحسب ، بل توفر أيضًا استخدام العمالة البشرية المادية - بعد كل شيء ، يتم تنفيذ قدر كبير من عمليات بناء الآلات بدقة من خلال العمل اليدوي وجهود العمال المؤهلين تأهيلا عاليا. في مثل هذه المصانع ، غالبًا ما تقدر تكلفة الأجزاء المختلفة بأنها أعلى بكثير ، على الرغم من أن الإنتاجية أقل بكثير. تشمل المكاتب التمثيلية لمثل هذه الهندسة الميكانيكية التوربينات وبناء السفن والمصانع الكيماوية وكذلك شركات الهندسة الثقيلة. علاوة على ذلك ، يوجد اليوم بين مصانع بناء الآلات الحديثة التي تعمل للإنتاج الضخم أو المتسلسل ، ورش عمل بحثية تجريبية ، حيث يتم تنفيذ العمل لإنشاء نماذج جديدة من الآلات في نسخة واحدة - وهذا من اختصاص إنتاج آلة فردية.

ومع ذلك ، لا يزال من الجدير التأكيد على أن الهندسة المحلية تهدف إلى الإنتاج الضخم للسيارات. في الوقت نفسه ، تركز العملية التكنولوجية لتصميم الأجزاء وتصنيعها على إنتاج عدد كبير من المنتجات المماثلة على مدى فترة طويلة من الزمن. في الوقت نفسه ، فهو يهدف إلى تخصص ضيق.أماكن العمل ، الآلات شبه الأوتوماتيكية ، الأدوات الآلية ، التركيبات المعيارية. كما أن المعدات الخاصة ، وتوافر الأدوات العالمية ، وإمكانية التبادل الواسع للأجزاء تجعل من الممكن تنسيق العملية التكنولوجية مع أنظمة التحكم الآلي.

عناصر إنتاج الآلة. الفروق الدقيقة

كما هو الحال في أي عملية تكنولوجية ، توفر الهندسة الميكانيكية التقسيم الإلزامي لإجراءات العمل إلى مجالات نشاط محددة مع تحقيق نتيجة محددة في هذا المجال من الاستنساخ. من المهم هنا التمييز والفصل بين اللحظات التشغيلية المختلفة اختلافًا جوهريًا عن بعضها البعض.

ما هي عناصر العملية التكنولوجية التي يمثلها الموكب القياسي لبناء الآلة؟ اعتبرهم:

1. العملية التكنولوجية - جزء لا يتجزأ من العملية الشاملة ، يتم خلالها معالجة قطع العمل التي يتم إجراؤها بواسطة أداة واحدة (ملف ، قاطع) في مكان عمل واحد (على سبيل المثال ، أداة آلية). في نفس الوقت ، يمكن أن يؤدي العمل عامل واحد أو عدة عمال في وقت واحد. بناءً على حجم العمل المراد تنفيذه ، يمكن أن تكون العملية التكنولوجية بسيطة أو معقدة. الأخير ، بدوره ، يمكن تشتيته إلى أجزاء منفصلة للمكونات ، والتي تسمى التركيبات في الإنتاج.
2. التثبيت التكنولوجي هو جزء لا يتجزأ من العملية التي يتم إجراؤها في مكان العمل في حالة لقط قطعة العمل غير المتغيرة.
3. الموقف هو جزء لا يتجزأ من العملية ، والتي تتم في ظروف لم يتغير الموقفقطعة الشغل بالنسبة للأداة (مع عدم مراعاة تلك الحركات التي ترجع إلى حركات العمل الخاصة بقطعة العمل نفسها أو الأداة نفسها).
4. الانتقال هو جزء لا يتجزأ من العملية ، ويرافقه تشغيل النظام المستمر للآلة أو الأداة.
5. الممر هو جزء الانتقال الذي يتسبب في إزالة طبقات من المعدن (أو مادة أخرى إذا لم تكن معدنية).
6. استقبال العمل - إجراء مكتمل لموظف في ورشة تصنيع الماكينات في المصنع ، مصحوبًا بربط أو إزالة أداة القطع ، وقطعة العمل نفسها ، وما إلى ذلك.

هيكل العمليات التكنولوجية. جوهر

يتم تمثيل بنية الهندسة الميكانيكية من خلال مرور المنتج النهائي عبر عدة مراحل معالجة مختلفة. غالبًا ما يتم تمثيل هذه المراحل في مرحلة الشراء ومرحلة المعالجة ومرحلة التجميع. ولكن ما هي بالضبط كل مرحلة من مراحل هيكل الهندسة الميكانيكية؟

مرحلة التحضير

تتميز مرحلة الشراء بتنفيذ اجراءات الحصول على الفراغات من خلال الطرق التالية:

1. الصب - يتضمن ملء حاوية أو قالب أو تجويف بمادة في حالة تجميع سائلة.
2. الختم هو إجراء لتشويه المواد البلاستيكية مع تعديل شكلها وحجمها.
3. الضغط - اختبار الأجسام للقوة (الكثافة ، الضيق) ذات الطبيعة الهيدروليكية أو الهوائية في عملية الضغط.
4. الهبوط عملية حدادة ،والذي يتكون من تشوه قطعة العمل بمسودة جزئية من أجل خلق سماكة للكائن عن طريق تقليل طوله.
5. قطع وثني المعادن هي عملية تشويه أو تقسيم أنبوب معدني أو لوح أو صب في الأجزاء المكونة له.
6. قطع مادة اللفة أو الصفائح - تثقيب ، تخريم ، قطع وتشذيب المواد المعدنية ، يتم إجراؤها من أجل تقسيم هيكل معدني معقد إلى قطاعات منفصلة.

في نهاية إجراءات مرحلة الشراء ، يتم الانتقال إلى المرحلة الثانية في هيكل الهندسة الميكانيكية.

خطوة المعالجة

تتضمن مرحلة المعالجة عملية تحويل فراغات الإنتاج المختلفة إلى أجزاء نهائية. ما هي طرق المعالجة التي تحدد العملية التكنولوجية للهندسة الميكانيكية في المرحلة الثانية من أعمال الإنتاج؟ اعتبرهم:

1. تشغيل المعادن عبارة عن مجموعة من العمليات الميكانيكية لتغيير أشكال وأحجام وجودة السبائك والمعادن.
2. المعالجة الحرارية هي عملية تطبيق الحرارة على معدن لإعطائه الخصائص الضرورية (على وجه الخصوص الحجم والشكل المناسبين).
3. المعالجة الكيميائية - عملية التأثير الكيميائي على المعدن من خلال التدمير المستهدف للسبائك عن طريق الحفر في محاليل القلويات والأحماض.
4. المعالجة الكيميائية الحرارية هي التأثير المشترك على قطعة العمل للعملية الحرارية والقاعدة الحمضية ، والتي يتم خلالها تشبع سطح الأجزاء الفولاذية بالكربون.
5. معالجة البلازما هي إجراء لمعالجة المواد يتم تنفيذه باستخدامالبلازما ذات درجة الحرارة المنخفضة الناتجة عن مشاعل البلازما ذات التردد العالي أو القوسي لتغيير خصائص هذه المادة.
6. الجلفنة هي تقنية طلاء معدن بآخر باستخدام مركب إلكتروليتي.
7. الطلاء - طحن وتلميع وطلاء المادة بالدهانات أو الورنيش لإضفاء مظهر جمالي عليها.
8. اللحام هو عملية ربط الأجزاء من أجل توصيلها بشكل آمن في هيكل واحد.
9. التخميل - معالجة المنطقة بعد اللحام بمادة خاصة يتم تطبيقها بطبقة موحدة على سطح المادة.

في نهاية تشوه المواد وقطع المعادن وثنيها ، وكذلك بعد معالجة المنتجات بإحدى الطرق المصممة خصيصًا للحصول على نتيجة محددة ، يكون الانتقال إلى المرحلة الثالثة من العملية التكنولوجية نفذت.

خطوة التجميع

توفر المرحلة الأخيرة من العملية التكنولوجية للهندسة الميكانيكية أحداثًا جماعية وتقويم الفراغات المعدنية. يمكن عمل إرساء مقاطع معدنية مختلفة بعدة طرق:

1. تعبئة وحدات التجميع الفردية في منتج نهائي واحد كامل.
2. تجميع التسوية والتسليم.
3. اختبار توصيل المكونات في هيكل معدني واحد.

مشاكل الهندسة الميكانيكية في روسيا

لا يزال التحدي الأكبر يتمثل في الحاجة إلى إصلاح شامل. مشكلة التخلف المحلييرتبط الإنتاج من الاقتصاد العالمي ارتباطًا مباشرًا بالربحية المنخفضة لفروع إنتاج الآلات مثل صناعة الأدوات ، وبناء الأدوات الآلية ، وتكنولوجيا الكمبيوتر ، والصناعات الإلكترونية والكهربائية. يجب حل هذه المشكلة في أسرع وقت ممكن.

اعتمادًا على الطبيعة والاتجاه ، يمكن تجميع المشكلات الأساسية للهندسة الميكانيكية في الإنتاج المحلي في كتل منفصلة. هذا هو:

1. عيوب في تطوير مجمع بناء الآلات - ترجع المشكلة إلى معدلات النمو المنخفضة للصناعات الرائدة ، والانخفاض الكبير في الإنتاج ، وتعطيل الروابط التكنولوجية ، وتعطل المؤسسات الفردية ، وانخفاض معدلات تجديد المعدات بالنسبة لمستوى الإنتاج.
2. نقص الموارد اللازمة للتكيف الهيكلي - يتطلب التفرع غير المطوّر بشكل كافٍ لاتجاهات نشاط الصناعة الهندسية المحلية إعادة التصنيف ، ولا توجد أموال كافية لذلك. علاوة على ذلك ، تتطلب الصناعة تقليل التفاوتات في معدلات نمو القطاعات الفردية للتكاثر: من الضروري في مكان ما تحسين هيكل التقنيات التشغيلية ، في مكان ما لاستكمال عملية الإنتاج بالقدرات المفقودة.
3. عيوب جودة المنتجات المصنعة - عدم امتثال الآلات المصنعة (الغالبية العظمى منها) لآلات المعايير العالمية ، وكذلك انخفاض موثوقية المركبات المنتجة يؤدي إلى فشل تصنيعها النهائي نماذج بالفعل بعد عام من العملية النشطة. النسبة المئوية لمرافق الإنتاج هذه هي 20-30٪ في الجاذبية النوعية الإجماليةالنماذج المنتجة.

أتمتة العمليات التكنولوجية

أنظمة التحكم الآلي في مجال الهندسة الميكانيكية هي المصدر الأساسي لزيادة الطاقة الإنتاجية في قطاع الهندسة الميكانيكية بأكمله. ماذا يعني هذا؟

أتمتة الإنتاج هي اليوم الاتجاه الرئيسي الذي يتحرك فيه إنتاج العالم بأسره. كل ما تم تنفيذه سابقًا على حساب قدرة الشخص على العمل ، وقوته البدنية وقدراته الفكرية ، كل هذا في الوقت الحاضر يعود إلى التكنولوجيا ، التي تدير بشكل مستقل الدورات التكنولوجية وتراقب تنفيذها. في الوقت نفسه ، يتم تقليل دور الشخص إلى الحد الأدنى - فقط عليه أن يلاحظ صحة التنفيذ من خلال الأنظمة الآلية لجميع تلك الإجراءات التي تهدف إلى تحسين الإنتاج المحلي. الأمر بسيط.

يتم تنفيذ أتمتة العمليات التكنولوجية في الهندسة الميكانيكية من خلال مجموعة من العمليات التي تتضمن بدء أو إيقاف أو صيانة أو تغيير عملية العمل التشغيلي في المنشأة ككل. إنها تلعب حقًا دورًا مهمًا في تطوير الصناعة ككل. تكمن قيمة الآلات الفردية ، والأجهزة ، والوحدات ، والأجهزة ، ومجمعات الماكينات في تأثير كبير على صياغة عملية عمل جديدة بشكل أساسي في مصنع بناء الآلات ككل. بعد كل شيء ، الكائنات التي يتم التحكم فيها في الأتمتة متنوعة تمامًا وفعالة بشكل لا يصدق في الغرض المقصود منها.

يمكن استبدال العمالة البشريةيتم إجراؤها من حيث الاستبدال الجزئي أو المطلق. تتم عملية الهندسة الميكانيكية إما بالكامل بسبب أحدث أجهزة التشغيل الآلي ، أو مع الاستبدال الجزئي للعمالة البشرية. ليست كل المصانع لديها القدرة على استبدال العمالة البشرية بالكامل بالآلات الآلية. شخص ما ليس لديه السعة الكافية لهذا ، شخص ما ليس لديه المعدات ، وشخص ما ليس لديه المهارات للعمل مع مثل هذا غير عادي ، ولكن في نفس الوقت طريقة فعالة للغاية للتحكم في العملية.

كائنات ليتم أتمتة

ولكن لا يمكن استبدال الأيدي البشرية اليوم بأجهزة ميكانيكية بمعدات عالية الدقة يمكنها الاستجابة لأدنى ملاحظات مشغل السيارة. بالإضافة إلى حقيقة أن هناك استبدالًا مباشرًا لشخص في الآلة بتثبيت متخصص ، بالتوازي ، يمكن أتمتة الجوانب التالية في عملية الهندسة الميكانيكية:

1. عملية الإنتاج - يمكن استبدال كل العمل الذي يقوم به الشخص كل يوم بتكرار انعكاسي للإجراءات التي تم إجراؤها على الجهاز بشكل كامل دون انقطاع.
2. التصميم - كما ذكر أعلاه ، لا يمكن مراجعة نتائج العمل البدني البشري فقط وتكييفها مع احتياجات الإنتاج الخاصة بهم. العمل الفكري يخضع أيضًا للأتمتة. علاوة على ذلك ، فإن بعض الحسابات ووضع الخوارزميات الخاضعة للحوسبة الإلكترونية هي أساس التصميم الصحيح بمساعدة الكمبيوتر.
3. المنظمة - تخضع بعض جوانب وظائف التوزيع الخاصة بالتنفيذ المحدد لإجراءات هيكل مؤتمت للتحكم الخارجي فقط. كل شيء آخر تفعله التقنية بنفسها.
4. التخطيط - يتم أيضًا تعيين الحسابات وتحديد المهام القادمة التي سيتم إكمالها في المستقبل إلى "الإلكترونيات الذكية".
5. التحكم - من أجل إدارة عملية العمل مع الأجهزة الآلية التي تقوم بتجميع الآلات ، يكفي فقط إجراء عمليات تلاعب بسيطة بضغطة زر أثناء الوقوف في لوحة التحكم.
6. البحث العلمي - تخضع جميع الجوانب الرياضية وخصائص الحسابات الخاطئة لنمو إنتاجية مصنع بناء الآلات في الديناميكيات لأنظمة الحوسبة الآلية.
7. العمليات التجارية - إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك حساب نسبة ربحك ودخلك الهامشي من إدارة أعمال بناء الآلات ، لأن المعدات المحوسبة يمكن أن تفعل كل شيء من أجل أي شخص.

كرامة

الهدف من أتمتة العمليات هو زيادة إنتاجية العمل جنبًا إلى جنب مع التحسين الشامل لجودة المنتج وإدخال معدات عالية التقنية. بمساعدتها ، يصبح من الممكن تحسين إدارة إنتاج بناء الآلات ، لنقل الشخص من المناطق الصناعية الخطرة على الصحة. وأيضًا لزيادة الموثوقية ومضاعفة ربحية الهندسة الدقيقة. لأن الأتمتة تزيد من قابلية التحويل وتقلل من وقت المعالجة في التخطيط.

1. ما هي الجوانب الإيجابية لأتمتة لحظات العمل في مجمع بناء الآلات؟ اعتبرهم:
2. أولاً ، يمكنك إنقاذ الموظفين الذين يعملون في ظروف بدنية صعبة بشكل خاص من العمل البدني الرتيب والشاق. يمكن للآلة أن تفعل كل شيء من أجل الشخص.
3. ثانيًا ، يمكنك إنقاذ الموظفين من البقاء في مكان العمل في ظروف مهنية خطيرة (تحت الإطار المفصلي للسيارة ، خلف آلة ميكانيكية لقطع المعادن ، وغيرها).
4. ثالثًا ، امتياز تعيين المهام التي ستكون خارج نطاق سلطته ، بناءً على القدرات الجسدية للشخص ، أمام النظام الآلي. نحن نتحدث عن الكتل ذات الوزن الثقيل وسرعة أداء المهمة والتحمل ومعايير مماثلة.
5. رابعًا ، الميزة الرئيسية لأتمتة سير العمل هي أن لها تأثيرًا إيجابيًا على نمو المؤشرات الاقتصادية لكل من المؤسسة والصناعة ككل.

عيوب

ومع ذلك ، هناك أيضًا جوانب سلبية في استبدال العمالة البشرية بأخرى مؤتمتة. تواجه هندسة النقل أو إنتاج الأدوات الآلية أو أي مؤسسة صناعية فرعية أخرى الفروق الدقيقة السلبية التالية في عملية أتمتة العمل:

• تخفيضات الوظائف ؛
• قيود فنية ؛
• تهديدات أمنية حالية ؛
• عدم القدرة على التنبؤ بتكاليف التنفيذ والتطوير ؛
• تسعير أولي مرتفع.

التوثيق التكنولوجي

يجب أن يكون أي عمل يعتمد على شراء ومعالجة وتجميع الأجزاء في الهندسة الميكانيكية مصحوبًا بإعداد وتنفيذ الأوراق ذات الصلة. يعتمد شكل البطاقات وتكوينها في مجموعة المستندات العامة على نوع العملية التكنولوجية (مجموعة ، معيارية ، فردية) ، نوع الإنتاج ودرجة استخدام أنظمة التحكم المؤتمتة في المؤسسة. بناءً على هذه المعايير ومع مراعاة درجة تفاصيل البيانات المطلوبة ، يمكن أن يختلف عرض ومحتوى المعاملات في المستندات ، بالإضافة إلى اكتمالها بشكل كبير.

في أغلب الأحيان ، تتضمن مجموعة المستندات الخاصة بالعملية التكنولوجية خريطة طريق وغرفة عمليات وخريطة تخطيطية وقائمة أدوات وقائمة بالمستندات التكنولوجية وقائمة بالمواد.