Сайт «История компьютера» Автоматизация

Автоматизация – этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственным процессом и передачей этих функций автоматическим устройствам.

Когда нужно вводить автоматизацию? Какие для этого должны быть причины?

В любом случае значительно легче сделать десять одинаковых предметов, чем десять разных: одни и те же операции, те же размеры предмета и те же технологические процессы. А когда нужны не десятки, а десятки тысяч, миллионы одинаковых предметов?

Массовость, однородность выпускаемой продукции - вот одна из причин автоматизации производства.

Очень часто не только в лабораториях ученых, но и в заводских цехах приходится измерять и регулировать такие процессы, которые вообще не регистрируются органами наших чувств: напряженность электрического поля, интенсивность радиации или присутствие невидимых лучей. Здесь приходится прибегать к помощи автоматов. Значит, и там, где человеческие органы чувств не могут точно определить тот или иной нужный параметр постоянную величину - или где быстроты реакции человека недостаточно для работы, обязательно включают в действие автоматы.

Существуют отрасли производства, работа в которых для человека опасна. На многих химических заводах, производящих серную кислоту, красители для текстильной промышленности, удобрения для сельского хозяйства, в ряде случаев промежуточные операции вредны для здоровья, а некоторые промежуточные продукты могут быть ядовитыми или взрывчатыми. Здесь-то прежде всего и работают автоматы.

Приведем пример задачи автоматизации некоторых технологических процессов.

Представьте себе, что металлическая лента раскручивается с рулона и разрезается на куски. Причем листы должны разбраковываться в зависимости от толщины, а толщина металлической ленты неодинакова и поэтому должна постоянно измеряться. Вы находите, что здесь нет ничего трудного? А трудность есть. Заключается она в том, что между моментом замера ленты и моментом входа листа в бункер, куда он должен быть уложен, проходит время. Поэтому в зависимости от толщины листа должны открываться разные входы в разные бункеры. И открываться в тот момент, когда лист прошел расстояние от места замера и подошел к соответствующему бункеру.

Чтобы автоматизировать этот технологический процесс, рольганг, протягивающий металлический лист, соединяют с магнитным барабаном. На нем, как на старом магнитофоне, можно производить магнитную запись. У барабана одна записывающая головка, одна стирающая головка, а считывающих ровно столько, сколько бункеров в установке.

Непрерывно измеряемую толщину листа датчик превращает в электрический сигнал. Сигнал зашифровывается в зависимости от толщены листа и записывается на магнитном барабане – в памяти машины. Вращение магнитного барабана согласовано с движением рольганга. Место барабана с записью оказывается около первой считывающей головке тогда, когда лист проходит к первому бункеру, около второй – когда лис у второго бункера, и т.д.

С каждой считывающей головкой связан дешифратор. Он реагирует, только на сигнал, которым зашифрована толщина листа для его бункера. Поэтому, если толщина листа соответствует второму допуску – размеру, то на шифр прореагирует второй дешифратор, он пропустит лист во второй бункер. Таким образом и присходит разбраковка металлических листов.

Итак, мы познакомились с единичными, как принято говорить, примерами автоматизации - автоматизацией отдельных процессов.

Мы привели примеры наиболее простые. Но техника с каждым днем усложняется. В развитии автоматизации теперь огромную роль играет кибернетика, информатика, вычислительная техника, позволяющие широко применять очень сложные методы автоматизации на базе микропроцессорной техники, точнейших измерительных и контрольных устройств, так называемых средств метрологии, координатно-измерительных машин и даже измерительных роботов.

Созданы станки с числовым программным управлением (ЧПУ) оснащенные микропроцессором. Они могут самостоятельно рассчитывать режим работы и с высокой точностью обрабатывать детали. Такой станок может перестраиваться на выполнение большого числа программ, запоминает особенности ранее обработанных деталей и потому сразу же приступает к сложным операциям.

Достижения в разных областях науки и техники позволили сконструировать ультразвуковые, электрохимические, лазерные автоматические станки. Большое применение в промышленности находят так называемые обрабатывающие центры - многоцелевые станки с автоматической сменой инструментов, всевозможные робототехнические устройства и системы.

Различают три вида автоматизации: частичную, комплексную и полную.

Частичная автоматизация это автоматизация отдельных производственных операций.

Комплексная автоматизация это автоматизация участков, цехов, заводов, когда производство действует как единый взаимосвязанный комплекс высокоразвитого технологического процесса на базе совершенных машин, современной технологии и прогрессивных методов управления.

Полная автоматизация – предусматривает комплексно-автоматизированное производство без участия человека. Здесь вся работа от начала до конца управляется умными машинами, которые наблюдают за технологическим процессом, контролируют его, вносят необходимые поправки в ход всего производства, поддерживая его режим на оптимальном уровне.

Когда определяют, какой степени сложность автоматизации необходима для того или иного производства, учитывают экономическую эффективность и целесообразность, а также необходимость сделать труд человека более легким, продуктивным, престижным.