Automatizarea productiei

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 15 octombrie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Automatizarea producției  este un proces în dezvoltarea producției de mașini, în care funcțiile de conducere și control, îndeplinite anterior de o persoană, sunt transferate instrumentelor și dispozitivelor automate [1] . Introducerea automatizării în producție poate crește semnificativ productivitatea muncii, poate asigura o calitate stabilă a produsului și poate reduce proporția de lucrători angajați în diverse domenii de producție.

Înainte de introducerea instrumentelor de automatizare, înlocuirea muncii fizice avea loc prin mecanizarea operațiunilor principale și auxiliare ale procesului de producție. Munca intelectuală a rămas multă vreme nemecanizată (manual). În prezent, operațiunile de muncă fizică și intelectuală, susceptibile de formalizare, devin obiectul mecanizării și automatizării. Conceptul de nivel (grad) de automatizare poate acționa ca o caracteristică de măsurare .

Istoria dezvoltării automatizării fabricilor

Dispozitivele cu acțiune automată - prototipurile automatelor moderne - au apărut în cele mai vechi timpuri. Cu toate acestea, în condițiile producției mici artizanale și semi-artizanale până în secolul al XVIII-lea. nu au primit aplicare practică și, rămânând „jucării” distractive, mărturiseau doar înalta artă a vechilor maeștri. Îmbunătățirea uneltelor și metodelor de muncă, adaptarea mașinilor și mecanismelor de înlocuire a omului în procesele de producție cauzate la sfârșitul secolului al XVIII-lea. - începutul secolului al XIX-lea un salt brusc în nivelul și scara producției, cunoscut sub numele de revoluția industrială a secolelor XVIII-XIX.

Revoluția industrială a creat condițiile necesare pentru mecanizarea producției, în primul rând, filarea, țesutul, metalul și prelucrarea lemnului. K. Marx a văzut în acest proces o direcție fundamental nouă a progresului tehnic și a sugerat o tranziție de la utilizarea mașinilor individuale la un „sistem automat de mașini”, în care o persoană își păstrează funcțiile de control conștient: o persoană devine aproape de procesul de producție. ca controlor și regulator al acestuia. Cele mai importante invenții ale acestei perioade au fost invențiile mecanicului rus I. I. Polzunov a unui regulator automat de putere pentru un cazan cu abur (1765) și de către inventatorul englez J. Watt a unui regulator centrifugal de turație al unei mașini cu abur (1784), care după aceea a devenit principala sursă de energie mecanică pentru acționarea mașinilor-unelte, mașinilor și mecanismelor.

Începând cu anii 60 ai secolului al XIX-lea, în legătură cu dezvoltarea rapidă a căilor ferate, a devenit evidentă necesitatea automatizării transportului feroviar și, mai ales, a creării unor dispozitive automate de control al vitezei care să asigure siguranța circulației trenurilor. În Rusia, una dintre primele invenții în această direcție a fost un indicator automat de viteză de către inginerul mecanic S. Praus (1868) și un dispozitiv pentru înregistrarea automată a vitezei unui tren, a orei sale de sosire, a duratei opririi, a ora de plecare și a locației trenului. tren, creat de inginerul V. Zalman și mecanicul O. Graftio (1878). Gradul de răspândire a dispozitivelor automate în practica transportului feroviar este evidențiat de faptul că deja în 1892 exista un departament de „control mecanic al trenurilor” pe calea ferată Moscova-Brest .

Doctrina dispozitivelor automate până în secolul al XIX-lea. închise în cadrul mecanicii aplicate clasice, care le considera mecanisme separate. Fundamentele științei controlului automat au fost expuse pentru prima dată în articolul de fizicianul englez J.K. Maxwell „On regulation I.A.” (1868), iar munca savantului rus A. Stodola , Ya. I. Grdina și N. E. Jukovski , dezvoltând aceste lucrări, au prezentat o prezentare sistematică a teoriei controlului automat.

Odată cu apariția surselor mecanice de energie electrică - mașini electrice generatoare de curent continuu și alternativ (dinamo, alternatoare) - și motoare electrice , a devenit posibilă generarea centralizată a energiei, transmiterea acesteia pe distanțe considerabile și utilizarea diferențiată la locurile de consum . În același timp, a devenit necesară stabilizarea automată a tensiunii generatoarelor, fără de care utilizarea lor industrială era limitată.

Abia după inventarea regulatoarelor de tensiune de la începutul secolului al XX-lea, electricitatea a început să fie folosită pentru a conduce echipamentele de producție. Împreună cu motoarele cu abur, a căror energie era distribuită prin arborii de transmisie și transmisiile cu curele la mașinile-unelte, acționarea electrică s-a răspândit treptat, mai întâi deplasând motoarele cu abur pentru transmisii rotative și apoi primind uz individual, adică mașinile au început să fie echipate cu motoare electrice individuale.

Tranziția de la o transmisie centrală de transmisie la una individuală în anii 20 ai secolului XX a extins foarte mult posibilitățile de îmbunătățire a tehnologiei de prelucrare și de creștere a efectului economic. Simplitatea și fiabilitatea unei acționări electrice individuale au făcut posibilă mecanizarea nu numai a energiei mașinilor-unelte, ci și a controlului acestora. Pe această bază, au apărut și s-au dezvoltat diverse mașini-unelte automate, mașini modulare cu mai multe poziții și linii automate. Utilizarea pe scară largă a unei acționări electrice automate în anii 1930 nu numai că a contribuit la mecanizarea multor industrii, dar a marcat în esență începutul automatizării moderne a producției. În același timp, a apărut și termenul „Automatizarea producției”.

În URSS, dezvoltarea mijloacelor automate de control și reglare a proceselor de producție a început simultan cu crearea industriei grele și a construcției de mașini și a fost realizată în conformitate cu deciziile Partidului Comunist și ale guvernului sovietic privind industrializarea și mecanizarea producție. În 1930, la inițiativa lui G. M. Krzhizhanovsky , a fost organizat un comitet pentru automatizare la Glavenergotsentr al Consiliului Economic Suprem al URSS pentru a gestiona lucrările privind automatizarea în sectorul energetic. În consiliul de conducere al Asociației Electrotehnice All-Union (VEO) în 1932, a fost creat un birou de automatizare și mecanizare a instalațiilor din industria electrică. A început utilizarea echipamentelor automate în industria grea, ușoară și alimentară, iar automatizarea transporturilor a fost îmbunătățită. În inginerie mecanică specială, împreună cu mașini automate individuale, au fost puse în funcțiune transportoare cu un ritm de mișcare forțat. Asociația All-Union a Industriei de Precizie (VOTI) a fost organizată pentru producerea și instalarea dispozitivelor de control și reglare.

Au fost create laboratoare de automată în institutele de cercetare de energie, metalurgie, chimie, inginerie mecanică, utilități publice. Au fost organizate reuniuni și conferințe ale filialelor și ale întregii Uniuni privind perspectivele de aplicare a acesteia. Au început studiile de fezabilitate privind importanța automatizării industriale pentru dezvoltarea industriei în diverse condiții sociale. În 1935, Comisia de Telemecanică și Automatizare a început să lucreze în cadrul Academiei de Științe a URSS pentru a generaliza și coordona activitatea de cercetare în acest domeniu. A început publicarea revistei „Automatizare și telemecanică”.

În 1936, D. S. Harder (SUA) a definit automatizarea drept „manipularea automată a detaliilor între etapele individuale ale procesului de producție”. Aparent, la început acest termen a însemnat legarea mașinilor-unelte cu echipamente automate pentru transferul și pregătirea materialelor. Ulterior, Harder a extins sensul termenului la fiecare operațiune a procesului de fabricație.

Eficiența economică ridicată, fezabilitatea tehnologică și, adesea, necesitatea operațională au contribuit la utilizarea pe scară largă a automatizării în industrie, transport, tehnologia comunicațiilor, comerț și diverse sectoare de servicii. Principalele sale premise sunt: ​​utilizarea mai eficientă a resurselor economice - energie, materii prime, echipamente, forță de muncă și investiții de capital. Totodată, se îmbunătățește calitatea, se asigură omogenitatea produselor, iar fiabilitatea funcționării instalațiilor și structurilor este crescută.

Statul socialist, considerând automatizarea producției ca fiind unul dintre cei mai puternici factori de dezvoltare a economiei naționale, o implementează conform unui plan unic cuprinzător, legat de credite adecvate și suport material și tehnic.

În cursul îndeplinirii primelor trei planuri cincinale de dezvoltare a economiei naționale (1928–1941), au fost create primele fabrici pentru a produce instrumente și echipamente pentru automatizare și telemecanica pentru automatizarea producției. În timpul Marelui Război Patriotic, automatizarea producției a avut o importanță deosebită în logistica frontului și satisfacerea nevoilor industriei de apărare a URSS. Primul plan postbelic de restabilire și dezvoltare a economiei naționale (1946-1950) prevedea automatizarea în continuare a industriilor energetice, chimice, petroliere și petrochimice și introducerea pe scară largă a unui motor electric automat în producție. Programul de dezvoltare în continuare a automatizării producției în perioada 1953-1958, adoptat la Congresul al XIX-lea al PCUS , prevedea, în special, mecanizarea muncii și automatizarea producției la întreprinderile din metalurgia feroasă, în industria minieră, în inginerie mecanică, precum și automatizarea completă a centralelor hidroelectrice.

În practică, anii 1950 au fost o perioadă în care automatizarea producției a început să fie introdusă în toate ramurile economiei naționale a URSS care aveau o pondere semnificativă. În inginerie mecanică - producția de tractoare, automobile și mașini agricole - au fost lansate linii automate; A început să funcționeze o fabrică automată pentru producția de pistoane pentru motoarele de automobile. Transferul unităților HPP la control automat a fost finalizat, multe dintre ele fiind complet automatizate. Cazanele au fost automatizate la o serie dintre cele mai mari centrale termice.

În industria metalurgică, aproximativ 95% din fier și 90% din oțel au fost topite în cuptoare automate; Au fost puse în funcțiune primele laminoare automate. Au fost lansate instalații automate la rafinăriile de petrol. S-a efectuat controlul telemecanic al conductelor de gaz. Multe sisteme de alimentare cu apă sunt automatizate. Au început să funcționeze centralele automate de beton. Industriile ușoare și alimentare au început să fie echipate pe scară largă cu mașini automate și semiautomate pentru umplerea, dozarea și ambalarea produselor și linii automate pentru producția de produse.

Flota de echipamente automatizate în 1953 a crescut de 10 ori (comparativ cu 1940). Mașinile-unelte cu control program au apărut în industria metalurgică. Liniile automate rotative au fost folosite pentru producerea de produse de masă. În industriile chimice explozive, controlul proceselor telemecanice a devenit larg răspândit.

Elemente de automatizare industrială

Sistemele moderne de producție care oferă flexibilitate în producția automată includ [2]  :

  1. Omogenitatea fizică a mărimilor măsurate
  2. Același tip de canale de comunicare între aceste elemente
  3. Compatibilitatea conexiunilor elementelor.

Principii de organizare a automatizării

Organizarea procesului de producție la fiecare întreprindere și în oricare dintre atelierele acesteia se bazează pe o combinare rațională în spațiu și timp a tuturor proceselor principale, auxiliare și de serviciu. Caracteristicile și metodele acestor combinații sunt diferite în diferite condiții de producție, dar există principii generale [3] :

Poziția automatizării industriale în Rusia modernă

În ciuda globalității, în Rusia munca principală continuă să fie făcută de oameni, într-un moment în care în alte țări este deja făcută de roboți. [patru]

Astăzi, Rusia are nevoie de 350 de mii de roboți industriali pentru a putea aborda țările dezvoltate în ceea ce privește automatizarea proceselor de producție.
== Poziția automatizării fabricii în lume

==

Până în prezent[ când? ] în China, există 36 de roboți industriali la 10.000 de muncitori. Este de 8 ori mai puțin decât în ​​Germania, de 9 ori mai puțin decât în ​​Japonia și de 13 ori mai puțin decât în ​​Coreea de Sud. Dar în țara noastră, numărul roboților la 10.000 de oameni este de 20 de ori mai mic decât în ​​China. Conform acestui indicator, Rusia este astăzi sub Thailanda, Indonezia, Mexic și Filipine. Până în anul centenarului său, care va avea loc în 2049, China plănuiește să ajungă din urmă și să depășească Germania, SUA și Japonia în ceea ce privește producția. Și fără roboți este imposibil. Automatizarea producției vă permite să creșteți productivitatea de peste trei ori. Automatizarea este probabil cea mai bună soluție pentru a îmbunătăți calitatea și a aborda problema productivității scăzute. [patru]

Critica

Mulți oameni[ cine? ] au astăzi o atitudine negativă față de automatizarea producției și creșterea productivității muncii, deoarece în cadrul sistemului monetar acest lucru duce la „ șomaj tehnologic ”, pierderea puterii de cumpărare și a mijloacelor de trai pentru mulți oameni, în timp ce timpul de lucru al muncitorilor rămași nu este redus. , dar responsabilitatea este crescută .

Note

  1. ↑ Marea Enciclopedie Sovietică
  2. ↑ Haustein H.-D. Automatizare flexibilă - M.: Progress, 1990.
  3. ↑ Khlytchiev M. S. Fundamentele automatizării și automatizării proceselor de producție. - M .: Radio și comunicare, 1985.
  4. ↑ 1 2 Lyudmila Vitalievna Khlebenskikh, Marina Andreevna Zubkova, Tatyana Yurievna Saukova. Automatizarea producției în lumea modernă  // Tânăr om de știință. - 2017. - Emisiune. 150 . — S. 308–311 . — ISSN 2072-0297 . Arhivat din original pe 23 iulie 2019.

Link -uri

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii