Teknolojik süreçlerin otomasyonu
Üretim süreçlerinin otomasyonu, imalatın şu anda dünya çapında hareket ettiği ana yöndür. Daha önce insanın kendisi tarafından gerçekleştirilen her şey, yalnızca fiziksel değil, aynı zamanda entelektüel işlevleri de yavaş yavaş teknolojik döngüleri kendisi gerçekleştiren ve bunlar üzerinde kontrol uygulayan teknolojiye geçiyor. Bu, artık modern teknolojinin ana akımıdır. Pek çok endüstride insanın rolü artık otomatik bir denetleyici yerine yalnızca bir denetleyiciye indirgenmiştir.
Genel durumda, "süreç kontrolü" terimi, işlemi başlatmak, durdurmak ve ayrıca fiziksel miktarları (süreç göstergeleri) gerekli yönde korumak veya değiştirmek için gerekli bir dizi işlem olarak anlaşılır. Otomasyonda teknolojik süreçleri yürüten tek tek makineler, düğümler, cihazlar, cihazlar, kontrol edilmesi gereken makine ve cihaz kompleksleri kontrol nesneleri veya kontrollü nesneler olarak adlandırılır. Yönetilen nesneler amaç açısından çok çeşitlidir.
Teknolojik süreçlerin otomasyonu - mekanizmaların ve makinelerin yönetimine harcanan bir kişinin fiziksel emeğinin, bu kontrolü sağlayan özel cihazların çalıştırılmasıyla değiştirilmesi (çeşitli parametrelerin düzenlenmesi, insan müdahalesi olmadan belirli bir üretkenlik ve ürün kalitesinin elde edilmesi) .
Üretim süreçlerinin otomasyonu, işgücü verimliliğini birkaç kez artırmayı, güvenliğini, çevre dostu olmayı, ürün kalitesini iyileştirmeyi ve insan potansiyeli de dahil olmak üzere üretim kaynaklarını daha verimli kullanmayı mümkün kılar.
Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu, bu süreçlerin insan emeği olmadan mümkün olduğu anlamına gelmez. İnsan emeği bugün üretimin temeli olmaya devam ediyor, sadece doğası ve içeriği değişiyor. Otomatik cihazları tasarlama işlevleri, bunların periyodik olarak ayarlanması, programların geliştirilmesi ve tanıtılması, yüksek nitelikli uzmanlar gerektiren bir kişiye düşer ve genel olarak insanların işi daha karmaşık hale gelir.
Her teknolojik süreç belirli bir amaçla oluşturulur ve uygulanır. Nihai ürünün üretimi veya bir ara sonuç elde edilmesi. Yani otomatik üretimin amacı, ürünü tasnif etmek, taşımak, paketlemek olabilir. Üretim otomasyonu tam, karmaşık ve kısmi olabilir.
Kısmi otomasyon, otomatik modda bir işlem veya ayrı bir üretim döngüsü gerçekleştirildiğinde gerçekleşir. Bu durumda, bir kişinin sınırlı katılımına izin verilir.Çoğu zaman, kısmi otomasyon, kişinin kendisinin tam olarak katılması için süreç çok hızlı ilerlediğinde gerçekleşirken, elektrikli ekipmanla çalışan oldukça ilkel mekanik cihazlar bununla mükemmel bir iş çıkarır.
Kısmi otomasyon, kural olarak, zaten çalışan ekipmanda kullanılır, buna bir ektir. Bununla birlikte, en baştan genel otomasyon sistemine dahil edildiğinde en büyük etkinliği gösterir - ayrılmaz bir parça olarak hemen geliştirilir, üretilir ve kurulur.
Karmaşık otomasyon, ayrı bir geniş üretim alanını kapsamalıdır, ayrı bir atölye, elektrik santrali olabilir. Bu durumda, tüm üretim, birbirine bağlı tek bir otomatikleştirilmiş kompleks modunda çalışır. Üretim süreçlerinin tam otomasyonu her zaman tavsiye edilmez. Uygulama alanı, son derece güvenilir ekipman kullanan modern, oldukça gelişmiş üretimdir.
Makinelerden veya ünitelerden birinin arızalanması, tüm üretim döngüsünü anında durdurur. Bu tür bir üretim, önceden oluşturulmuş bir programa göre yürütülen kendi kendini düzenlemeye ve kendi kendine örgütlenmeye sahip olmalıdır. Aynı zamanda, bir kişi üretim sürecine sadece kalıcı bir kontrolör olarak katılır, tüm sistemin ve münferit parçalarının durumunu izler, devreye alma ve devreye alma üretimine ve acil durumlarda müdahale eder veya Böyle bir olayın tehdidi.
Üretim süreçlerinin en yüksek otomasyon seviyesi — tam otomasyon... İçinde sistemin kendisi yalnızca üretim sürecini değil, aynı zamanda otomatik kontrol sistemleri tarafından gerçekleştirilen tam kontrolü de uygular.Tam otomasyon, sabit bir çalışma modu ile yerleşik teknolojik süreçlerle uygun maliyetli, sürdürülebilir üretimde mantıklıdır.
Normdan olası tüm sapmalar önceden öngörülmeli ve bunlara karşı koruma sistemleri geliştirilmelidir. Ayrıca, insan hayatını, sağlığını tehlikeye atabilecek veya erişemeyeceği yerlerde - su altında, agresif bir ortamda, uzayda - yürütülen işler için tam otomasyona ihtiyaç vardır.
Her sistem, belirli işlevleri yerine getiren bileşenlerden oluşur. Otomatik bir sistemde, sensörler sistemin nasıl çalıştırılacağına karar vermek için okumalar alır ve bunları iletir, komut zaten cihaz tarafından yürütülür. Çoğu zaman, bu elektrikli ekipmandır, çünkü elektrik akımı yardımıyla komutları yerine getirmek daha uygundur.
Otomatik kontrol sistemi ile otomatiği ayırmak gerekir. Otomatik bir kontrol sisteminde, sensörler okumaları operatörün kontrol paneline iletir ve bir karar verdikten sonra komutu yürütme ekipmanına iletir. Otomatik bir sistemde - sinyal elektronik cihazlar tarafından analiz edilir, bir karar verdikten sonra yürütme cihazlarına bir komut verirler.
Otomatik sistemlerde kontrolör olarak da olsa insan katılımı gereklidir. Teknolojik sürece her an müdahale etme, düzeltme veya durdurma yetkisine sahiptir.
Böylece sıcaklık sensörü hasar görebilir ve yanlış okumalar verebilir. Bu durumda elektronik, verilerini sorgulamadan güvenilir olarak algılayacaktır.
İnsan zihni, reaksiyon hızı açısından onlardan daha düşük olmasına rağmen, elektronik cihazların yeteneklerini birçok kez aşar. Operatör, sensörün arızalı olduğunu anlayabilir, riskleri değerlendirebilir ve süreci kesintiye uğratmadan basitçe kapatabilir. Aynı zamanda, bunun bir kazaya yol açmayacağından kesinlikle emin olmalıdır. Makinelerde olmayan deneyim ve sezgi, karar vermesine yardımcı olur.
Otomatik sistemlere bu tür hedefli müdahale, profesyonel bir karar verildiği takdirde ciddi bir risk oluşturmaz. Tüm otomasyonu kapatmak ve sistemi manuel kontrol moduna geçirmek, bir kişinin durum değişikliğine hızlı bir şekilde tepki verememesi nedeniyle ciddi sonuçlarla doludur.
Klasik bir örnek, geçen yüzyılın en büyük insan yapımı felaketi haline gelen Çernobil'deki nükleer santral kazasıdır. Bu tam olarak, zaten geliştirilmiş acil durum önleme programları istasyonun reaktöründeki durumun gelişimini etkileyemediğinde, otomatik modun kapatılması nedeniyle oldu.
Bireysel süreçlerin otomasyonu, endüstride 19. yüzyılın başlarında başladı. Watt tarafından tasarlanan buhar motorları için otomatik santrifüj regülatörünü hatırlamak yeterli. Ancak, yalnızca elektriğin endüstriyel kullanımının başlamasıyla birlikte, bireysel süreçlerin değil, tüm teknolojik döngülerin daha geniş bir otomasyonu mümkün hale geldi.Bunun nedeni, daha önce mekanik gücün, şanzımanlar yardımıyla metal kesme makinelerine iletilmesi ve sürücüler.
Merkezi elektrik üretimi ve bir bütün olarak endüstride kullanımı ancak yirminci yüzyılda - Birinci Dünya Savaşı'ndan önce, her makinenin kendi elektrik motoruyla donatıldığı zaman başladı. Sadece makinenin üretim sürecini değil, aynı zamanda yönetimini de mekanize etmeyi mümkün kılan bu durumdu. Bu, otomatik makinelerin yaratılmasına yönelik ilk adımdı. İlk örnekleri 1930'ların başında ortaya çıktı. Sonra "otomatik üretim" terimi ortaya çıktı.
Rusya'da, ardından SSCB'de bu yöndeki ilk adımlar 1930'larda ve 1940'larda atıldı. Rulman parçalarının üretiminde ilk kez otomatik talaşlı imalat makineleri kullanılmaktadır. Ardından, traktör motorları için dünyanın ilk tam otomatik piston üretimi geldi.
Teknolojik döngüler, ham maddelerin yüklenmesi ile başlayan ve bitmiş parçaların paketlenmesi ile sona eren tek bir otomatik süreçte birleştirildi. Bu, o zamanlar modern elektrikli ekipmanların, çeşitli rölelerin, uzaktan kumandalı anahtarların ve tabii ki sürücülerin yaygın kullanımı sayesinde mümkün oldu.
Ve yalnızca ilk elektronik bilgisayarların ortaya çıkışı, yeni bir otomasyon düzeyine ulaşmayı mümkün kıldı. Artık teknolojik süreç, yalnızca bir sonuç elde etmek için belirli bir sırayla gerçekleştirilmesi gereken bir dizi ayrı işlem olarak görülmekten vazgeçti. Şimdi tüm süreç bir oldu.
Şu anda, otomatik kontrol sistemleri sadece üretim sürecini yürütmekle kalmıyor, aynı zamanda kontrol ediyor, acil ve acil durumların oluşumunu izliyor.Teknolojik ekipmanı başlatır ve durdurur, aşırı yüklenmeleri izler ve kaza durumunda eylemleri uygularlar.
Son zamanlarda, otomatik kontrol sistemleri, yeni ürünler üretmek için ekipmanın yeniden inşa edilmesini kolaylaştırmaktadır. Bu zaten, onları tek bir ağa bağlayan ve yürütme için görevler veren merkezi bir bilgisayara bağlı bireysel otomatik çok modlu sistemlerden oluşan bütün bir sistemdir.
Her alt sistem, kendi görevlerini yerine getirmek için tasarlanmış kendi yazılımına sahip ayrı bir bilgisayardır. Bu zaten esnek üretim modülleridir. Diğer teknolojik süreçlere göre yeniden yapılandırılabildikleri ve böylece üretimi genişletebildikleri, çeşitlendirebildikleri için esnek olarak adlandırılırlar.
Otomatik üretimin zirvesi, endüstriyel robotlar… Otomasyon, baştan aşağı üretime nüfuz etti. Üretim için hammadde tedariki için bir taşıma hattı otomatik olarak çalışır. Yönetim ve tasarım otomatikleştirilmiştir. İnsan deneyimi ve zekası, yalnızca elektroniğin yerini alamadığı durumlarda kullanılır.