Processos tecnológicos em engenharia mecânica. Sistemas automatizados de controle de processos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Processo tecnológico é a base de qualquer operação de produção. Inclui um conjunto de procedimentos realizados em uma determinada sequência, cuja ação visa alterar a forma, o tamanho e as propriedades do produto fabricado. Os principais exemplos de processos tecnológicos são o processamento mecânico, térmico e de compressão. Além de montagem, equipamentos, tratamento de pressão e muito mais. Nas condições de produção fabril, o departamento do tecnólogo-chefe é responsável por realizar esses processos e processar a documentação tecnológica. Os especialistas do departamento controlam a exatidão dos momentos operacionais. Processos tecnológicos adequadamente projetados e bem organizados em engenharia mecânica e produção de qualquer outro nível permitem realizar os procedimentos necessários para a fabricação de produtos relevantes com o mínimo decustos. Tanto material quanto contundente e temporário.

Engenharia mecânica como tipo de produção

A engenharia como um tipo setorial de produção é caracterizada pelo uso de equipamentos universais, devido ao qual é realizado o processamento de peças de vários tamanhos e formas, dispositivos universais e ferramentas de medição. Essa indústria oferece não apenas a operação automatizada dos dispositivos, mas também o uso de mão de obra física – afinal, uma quantidade significativa de processos de construção de máquinas é realizada justamente por meio do trabalho manual e do esforço de trabalhadores altamente qualificados. Em tais plantas, o custo de várias peças é frequentemente estimado em muito mais alto, embora a produtividade seja muito menor. Escritórios representativos de tal engenharia mecânica incluem turbinas, construção naval, plantas químicas, bem como empresas de engenharia pesada. Além disso, hoje entre as modernas fábricas de construção de máquinas que trabalham para produção em massa ou em série, existem oficinas de pesquisa experimental, onde se trabalha para criar novos modelos de máquinas em uma única cópia - e isso é prerrogativa da produção de máquinas individuais.

No entanto, ainda vale ress altar que a engenharia nacional é voltada para a produção em massa de carros. Ao mesmo tempo, o processo tecnológico de projeto e fabricação de peças está focado na produção de um grande número de produtos idênticos por um longo período de tempo. Ao mesmo tempo, visa uma especialização restrita.locais de trabalho, máquinas semiautomáticas, máquinas-ferramentas, instalações modulares. E equipamentos especiais, disponibilidade de ferramentas universais e ampla intercambialidade de peças permitem coordenar o processo tecnológico com sistemas de controle automatizados.

Elementos da produção mecanizada. Nuances

Como em qualquer processo tecnológico, a engenharia mecânica prevê a obrigatoriedade da divisão dos procedimentos de trabalho em áreas específicas de atividade com a obtenção de um resultado específico nesta área de reprodução. Aqui é importante distinguir e separar momentos operacionais fundamentalmente diferentes uns dos outros.

Quais elementos do processo tecnológico são representados pela procissão padrão de construção de máquinas? Considere-os:

1. Operação tecnológica - parte integrante do processo geral, durante o qual é realizado o processamento de peças de trabalho realizado por uma ferramenta (lima, cortador) em um local de trabalho (por exemplo, uma máquina-ferramenta). Ao mesmo tempo, o trabalho pode ser realizado por um ou vários trabalhadores ao mesmo tempo. Com base na quantidade de trabalho atribuído a ser executado, a operação tecnológica pode ser simples ou complexa. Este último, por sua vez, pode ser disperso em partes separadas de componentes, que são chamadas de instalações em produção.
2. A instalação tecnológica é parte integrante da operação realizada no local de trabalho em estado de fixação da peça in alterada.
3. A posição é parte integrante da operação, que é realizada em condições de posição in alteradapeça de trabalho em relação à ferramenta (não levando em consideração os movimentos que são devidos aos movimentos de trabalho da própria peça de trabalho ou da própria ferramenta).
4. A transição é parte integrante da operação, que é acompanhada pela operação em regime constante da máquina ou ferramenta.
5. O passe é a parte da transição que causa a remoção de camadas de metal (ou outro material se não for metal).
6. Recepção de trabalho - uma ação concluída de um funcionário da oficina de construção de máquinas da fábrica, que é acompanhada pela fixação ou remoção da ferramenta de corte, da própria peça de trabalho e assim por diante.

Estrutura de processos tecnológicos. Essência

A própria estrutura da engenharia mecânica é representada pela passagem do produto acabado por diversas fases de processamento. Muitas vezes essas fases são representadas pela fase de aquisição, a fase de processamento e a fase de montagem. Mas o que exatamente é cada uma das fases na estrutura da engenharia mecânica?

Estágio de preparação

A fase de aquisição é caracterizada pela execução de procedimentos de obtenção de blanks através dos seguintes métodos:

1. Fundição - envolve o preenchimento de um recipiente, molde ou cavidade com um material que está em estado líquido de agregação.
2. Estampagem é um procedimento de deformação plástica de materiais com ajuste de sua forma e tamanho.
3. Prensagem - testar objetos quanto à resistência (densidade, estanqueidade) de natureza hidráulica ou pneumática no processo de pressão.
4. O desembarque é uma operação de ferraria,que consiste na deformação da peça de trabalho com uma tiragem parcial para criar um espessamento do objeto reduzindo seu comprimento.
5. Corte e dobra de metal é o processo de deformação ou divisão de um tubo, folha ou fundição de metal em seus componentes.
6. Corte de material em rolo ou folha - puncionamento, puncionamento, corte e rebarbação de material metálico, realizado para dividir uma estrutura metálica complexa em segmentos separados.

Ao final dos procedimentos da fase de compras, é realizada a transição para a segunda etapa na estrutura da engenharia mecânica.

Etapa de processamento

A fase de processamento envolve o processo de transformar vários blanks de produção em peças acabadas. Quais métodos de processamento determinam o processo tecnológico de engenharia mecânica na segunda fase do trabalho de produção? Considere-os:

1. Metalworking é um conjunto de processos mecânicos de alteração das formas, tamanhos e qualidade de ligas e metais.
2. Tratamento térmico é o processo de aplicação de calor a um metal para dar-lhe as propriedades necessárias (em particular, o tamanho e a forma apropriados).
3. Tratamento químico - o processo de ação química sobre o metal através da destruição direcionada de ligas por ataque em soluções de álcalis e ácidos.
4. O tratamento químico-térmico é o efeito combinado na peça de trabalho do processo térmico e ácido-base, durante o qual a superfície das peças de aço é saturada com carbono.
5. Processamento de plasma é um procedimento de processamento de material realizado usandoplasma de baixa temperatura gerado por tochas de plasma de alta frequência ou arco para alterar as propriedades deste material.
6. Galvanização é a tecnologia de revestimento de um metal com outro usando um composto eletrolítico.
7. Pintura - esmerilar, polir e revestir o material com tintas ou vernizes para dar-lhe um aspecto esteticamente acabado.
8. Soldagem é o processo de fixação das peças para conectá-las com segurança em uma única estrutura.
9. Passivação - tratamento da área após a soldagem com uma substância especial, que é aplicada em camada uniforme na superfície do material.

No final da deformação dos materiais, corte e dobra do metal, bem como após o processamento dos produtos por um dos métodos especialmente concebidos para obter um resultado específico, a transição para a terceira fase do processo tecnológico é realizado.

Etapa de montagem

A última etapa do processo tecnológico de engenharia mecânica prevê eventos coletivos e retificação de blanks metálicos. O encaixe de vários perfis metálicos pode ser feito de várias maneiras:

1. Embalagem de unidades de montagem individuais em um único produto final inteiro.
2. Montagem de entrega de ajuste.
3. Teste a conexão dos componentes em uma única estrutura metálica.

Problemas de engenharia mecânica na Rússia

O desafio primordial continua sendo a necessidade de uma grande revisão. O problema do atraso domésticoA produção da economia de classe mundial está diretamente relacionada à baixa lucratividade de ramos da produção de máquinas como fabricação de instrumentos, construção de máquinas-ferramenta, tecnologia da computação, indústrias eletrônicas e elétricas. Este problema precisa ser resolvido o mais rápido possível.

Dependendo da natureza e direção, os problemas fundamentais da engenharia mecânica na produção nacional podem ser agrupados em blocos separados. Isto é:

1. Desvantagens no desenvolvimento do complexo de construção de máquinas - o problema se deve às baixas taxas de crescimento das principais indústrias, um declínio significativo na produção, interrupção dos laços tecnológicos, tempo de inatividade de empresas individuais, baixas taxas de renovação de equipamentos em relação ao nível de saída.
2. F alta de recursos para o ajuste estrutural - a ramificação insuficientemente desenvolvida das direções de atividade da indústria nacional de engenharia exige reperfilagem, e não há recursos suficientes para isso. Além disso, a indústria exige reduzir as desproporções nas taxas de crescimento de segmentos individuais de reprodução: em algum lugar é necessário otimizar a estrutura de tecnologias operacionais, em algum lugar para complementar o processo de produção com as capacidades que f altam.
3. Desvantagens na qualidade dos produtos fabricados - a não conformidade das máquinas fabricadas (sua grande maioria) com as máquinas de padrões mundiais, bem como a baixa confiabilidade dos veículos produzidos leva ao fracasso de seus modelos já um ano após a operação ativa. A porcentagem dessas instalações de produção é de 20 a 30% na gravidade específica totalmodelos produzidos.

Automação tecnológica de processos

Os sistemas de controle automatizados na área de engenharia mecânica são a principal fonte de aumento da capacidade de produção em todo o segmento de engenharia mecânica. O que isso significa?

Automação da produção é hoje a principal direção na qual a produção de todo o mundo está se movendo. Tudo o que antes era realizado em detrimento da capacidade de trabalho de uma pessoa, sua força física e habilidades intelectuais, tudo isso no momento se resume à tecnologia, que opera de forma independente os ciclos tecnológicos e monitora sua implementação. Ao mesmo tempo, o papel de uma pessoa é reduzido ao mínimo - ele só precisa observar a correção da implementação por sistemas automatizados de todas as ações que visam otimizar a produção doméstica. É simples.

A automação de processos tecnológicos em engenharia mecânica é realizada por meio de um conjunto de operações que envolvem iniciar, parar, manter ou alterar o processo de trabalho operacional da instalação como um todo. Ele realmente desempenha um papel importante no desenvolvimento da indústria como um todo. O valor de máquinas individuais, dispositivos, unidades, dispositivos, complexos de máquinas reside em um impacto significativo na formulação de um processo de trabalho fundamentalmente novo na planta de construção de máquinas como um todo. Afinal, objetos gerenciados em automação são bastante diversos e incrivelmente eficazes em sua finalidade.

Substituir o trabalho humano podeser realizada em termos de substituição parcial ou absoluta. O processo de engenharia mecânica é realizado completamente devido aos mais recentes dispositivos de automação ou com substituição parcial da mão de obra humana. Nem todas as fábricas têm a capacidade de substituir completamente o trabalho humano por automatizados. Alguém não tem capacidade suficiente para isso, alguém não tem o equipamento e alguém não tem as habilidades para trabalhar com um método de controle de processo tão incomum, mas ao mesmo tempo extremamente eficaz.

Objetos a serem automatizados

Mas não só as mãos humanas hoje podem ser substituídas por dispositivos mecanizados com equipamentos de alta precisão que podem responder aos menores comentários do operador do carro. Além da substituição direta de uma pessoa na máquina por uma instalação especializada, em paralelo, é possível automatizar os seguintes aspectos no processo de engenharia mecânica:

1. O processo de produção - todo o trabalho que uma pessoa realiza todos os dias com uma repetição reflexa de ações executadas para a máquina pode ser substituído completamente ininterruptamente por uma máquina.
2. Design - como mencionado acima, não apenas os resultados do trabalho físico humano podem ser revistos e adaptados às suas necessidades de produção. O trabalho intelectual também está sujeito à automação. Além disso, alguns cálculos e elaboração de algoritmos sujeitos à computação eletrônica são a base do projeto assistido por computador correto.
3. Organização - alguns aspectos das funções distributivas para a execução específica de ações de uma estrutura automatizada estão sujeitos apenas ao controle externo. Todo o resto a técnica faz sozinha.
4. Planejamento - cálculos e identificação das próximas tarefas a serem concluídas no futuro também são atribuídos à "eletrônica inteligente".
5. Controle - para gerenciar o processo de trabalho com dispositivos automatizados que montam máquinas, basta realizar simples manipulações de botões enquanto estiver no painel de controle.
6. Pesquisa científica - todos os aspectos matemáticos e características de erros de cálculo do crescimento da produtividade de uma planta de construção de máquinas em dinâmica também estão sujeitos a sistemas de computação automatizados.
7. Processos de negócios - se desejar, você pode calcular a proporção de seu lucro e receita marginal de administrar um negócio de construção de máquinas, porque o equipamento computadorizado pode fazer tudo por uma pessoa.

Dignidade

O objetivo da automação de processos é aumentar a produtividade do trabalho juntamente com a melhoria geral da qualidade do produto e a introdução de equipamentos de alta tecnologia. Com sua ajuda, torna-se possível otimizar o gerenciamento da produção de construção de máquinas, para mover uma pessoa de zonas industriais perigosas para a saúde. E também para aumentar a confiabilidade e dobrar a lucratividade da engenharia de precisão. Porque a automação aumenta a conversibilidade e reduz o tempo de processamento no planejamento.

1. Quais são os aspectos positivos da automação dos momentos de trabalho no complexo de construção de máquinas? Considere-os:
2. Primeiro, você pode salvar funcionários que trabalham em condições físicas particularmente difíceis de trabalho físico monótono e árduo. Uma máquina pode fazer tudo por uma pessoa.
3. Em segundo lugar, você pode evitar que os funcionários permaneçam no local de trabalho em condições profissionalmente perigosas (sob a estrutura articulada de um carro, atrás de uma máquina mecânica de corte de metal e outros).
4. Terceiro, a prerrogativa de colocar diante do sistema automatizado aquelas tarefas que, com base nas capacidades físicas de uma pessoa, estariam além de seu poder. Estamos falando de blocos de peso pesado, velocidade de execução da tarefa, resistência e critérios semelhantes.
5. Quarto, a principal característica da automação do fluxo de trabalho é que ela tem um efeito positivo no crescimento dos indicadores econômicos da empresa e da indústria como um todo.

Falhas

No entanto, também há aspectos negativos na substituição de mão de obra humana por automatizada. Engenharia de transporte, produção de máquinas-ferramenta ou qualquer outra empresa industrial do ramo enfrenta as seguintes nuances negativas no processo de automação do trabalho:

• trabalhos cortados;
• restrições técnicas;
• ameaças de segurança existentes;
• imprevisibilidade dos custos de implementação e desenvolvimento;
• preço inicial alto.

Documentação tecnológica

Qualquer trabalho baseado na aquisição, processamento e montagem de peças em engenharia mecânica deve ser acompanhado da preparação e execução dos papéis pertinentes. A forma dos cartões e sua composição no conjunto geral de documentos depende do tipo de processo tecnológico (grupo, padrão, único), tipo de produção e grau de uso dos sistemas de controle automatizados na empresa. Com base nesses critérios e levando em consideração o grau de detalhamento dos dados exigidos, a apresentação e o conteúdo das transações nos documentos, bem como sua completude, podem variar significativamente.

Na maioria das vezes, o conjunto de documentos para o processo tecnológico inclui um mapa de rotas, uma sala de cirurgia, um mapa de esboço, uma lista de ferramentas, uma lista de documentos tecnológicos e uma lista de materiais.