Большая Советская Энциклопедия (АВ)

Большая Советская Энциклопедия

Комплексная А. п. на основе сплошной механизации, научной организации труда, широкого применения прогрессивной технологии и вычислительной техники — основное направление технического прогресса в современном машиностроении. Автоматизируются складские и транспортные операции, входной контроль, резка и раскрой материалов, рабочие и вспомогательные операции на станках (установка и фиксация заготовки, подвод и замена инструментов, перемещение на позициях обработки и отвод готовых деталей, подналадка станков). Осуществляются автоматическое регулирование режимов обработки и активный контроль изделий на станках. Создаются станки-автоматы, в том числе с программным управлением, автоматические линейные и роторные многооперационные агрегаты, жёсткие и гибкие автоматические поточные линии с гидравлическими, пневматическими, электрическими или комбинированными системами управления.

Технический прогресс связан обычно с частым обновлением выпускаемых изделий.

Жёсткие автоматические линии не допускают смену номенклатуры изделий, поэтому получают распространение секционные линии, составляемые из независимых агрегатных многооперационных станков, которые объединяются транспортёрами, элеваторами и конвейерами, оснащёнными механическими «пальцами» и «руками». Группы таких станков образуют секции и параллельные линии. При этом у каждого станка создаётся некоторый запас деталей для постоянной загрузки главного конвейера линии; уход за станками и смена инструмента производятся без её остановки. Станки делают блочными, с взаимосвязанными узлами, у которых сохраняются силовые установки, каретки и заменяются только приспособления, инструмент и некоторые блоки, зависящие от конструктивных особенностей изделия. У металлообрабатывающих станков с программным управлением полный автоматизм рабочего цикла достигается при сохранении универсальности станка: при обработке деталей различной конфигурации заменяется лишь программа, записанная на перфорированной или магнитной ленте. Сочетание программного управления с динамическим регулированием режимов резания исключает необходимость подналадки станка вследствие неточности установки инструмента или по мере его износа, повышает производительность станка и позволяет полнее использовать мощность его двигателя.

Эффективность машиностроительного производства определяется, помимо резкого сокращения трудовых затрат, также и полнотой использования материалов и энергии. Основные процессы существующей технологии обработки металлов вследствие больших припусков в литье, при прессовке и штамповке из заготовок, при обработке резанием и термообработке сопряжены с большими отходами металла и непроизводительными расходом энергии. Средства автоматики позволяют переходить к более совершенным методам производства, при которых эти потери значительно уменьшаются, а общая производительность растёт. Технологическая перестройка машиностроения преследует цель совмещения процессов нагрева, литья, пластической деформации, термических, механических, электрических и других видов обработки и сборки с транспортными и контрольными процессами для осуществления непрерывного автоматизированного производства. Электрофизические и электрохимические процессы, применение порошковой металлургии, металлокерамики, пластобетонов, полимеров, стекловолокна и других неметаллических материалов в молекулярном сцеплении с металлами стали базой прогрессивной технологии, обеспечивающей повышение непрерывности производства и способствующей А. п.

Большой интерес представляет применение электронного и плазменного нагрева для быстрого плавления материалов, синтеза монокристаллов сверхтвёрдых веществ, термической обработки деталей в строго ограниченных объёмах и на малых участках поверхности при значительных температурах кратковременными тепловыми импульсами высокочастотного индукционного нагрева. Управляемая кристаллизация обеспечивает получение готовых изделий непосредственно из материалов в жидкой фазе. Применение электрогидравлического эффекта для образования импульсов высокого давления позволяет осуществлять быструю пластическую деформацию материалов при изготовлении деталей путём высадки, а также холодную сварку металлов. Электроэрозионные процессы во многих случаях (особенно для специальных сплавов, плохо поддающихся обработке резанием) заменяют механическую обработку: они существенно увеличивают скорость и точность обработки и значительно сокращают непроизводительный отход металла в стружку и расход энергии. Обработка методами пластической деформации, электротехническими, электрохимическими, химическими, гидравлическими и другими, более эффективными процессами, хотя и вытесняет в машиностроительной технологии обработку резанием, но не исключает необходимости её совершенствования. Развитие процессов резания на автоматическом оборудовании требует научного обоснования повышения скоростей и точности токарной, фрезерной, строгальной, шлифовальной и других видов обработки. Изучение динамических и тепловых факторов взаимодействия материала с инструментом определяет оптимальные режимы, которые должны устанавливаться автоматическими устройствами.

Окончательная отделка готовых изделий и нанесение на них защитных покрытий в потоке автоматического производства связаны с технологией электрического полирования, анодирования, катодного распыления металлов, химического нанесения металлов, электрической окраски. Современные комплексы оборудования для нанесения гальванических покрытий представляют собой цехи-автоматы.

Автоматизация сборочных процессов —

одна из наиболее сложных и актуальных проблем машиностроения. Она не только даёт большой экономический эффект, но и способствует значительному повышению надёжности изготовляемых машин, аппаратов и приборов, т. к. в этом случае процесс сборки не зависит от квалификации сборщика. Однако автоматизация сборки требует высокой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, при условии, что особенности технологии автоматизированной сборки учитываются уже в процессе конструирования изделий, проектирования машин, аппаратов и приборов. В наибольшей степени условиям автоматизации отвечают модульные и блочные конструкции, печатный монтаж электрических схем, широкое применение неразъёмных соединений на основе запрессовки, холодной сварки и склеивания, а также замены болтовых и винтовых соединений технологически прогрессивными и более удобными в эксплуатации разъёмными соединениями. Качество собранных узлов и изделий в целом непрерывно контролируется в ходе автоматической сборки.

В машиностроении, как и в других отраслях, А. п. охватывает не только технологию, но и технико-экономическую деятельность предприятия: планирование, материально-техническое снабжение, подготовку производства, учёт и оперативное управление (см. Автоматизация управленческих работ). Так, в сфере оперативного управления автоматизируются учёт и обработка документов для составления календарного плана, сменного задания, контроля за сохранением уровня нормативных запасов деталей, материалов, инструмента и т. д. Автоматизируется также составление оптимальных квартальных, годовых и перспективных планов производства с учётом всех технико-экономических показателей (см. Сетевое планирование).

К машиностроению по характеру производства примыкают электротехническая, электронная и радиопромышленность, а также приборостроение, представляющие собой разновидности дискретного производства со специфическими особенностями, свойственными технологии обработки магнитных, проводниковых, полупроводниковых и изоляционных материалов, а также электровакуумной технологии. Обмоточные и изоляционные работы, занимающие особое место в этих отраслях, в значительной мере автоматизированы; многие изделия изготовляются специализированными автоматами, сборка ведётся на автоматических линиях.

Полностью автоматизировано массовое производство радиодеталей, электронных ламп, ионных приборов, электроннолучевых трубок, транзисторов, печатных плат и узлов, печатный монтаж модулей для радиоэлектронной аппаратуры, в том числе и для электронных вычислительных машин и др. Изготовление элементов микроэлектроники, плёночных и твёрдотельных блоков и интегральных схем возможно только на достаточно гибком быстропереналаживаемом оборудовании, допускающем переход на различные модификации изделий и непрерывное совершенствование технологического процесса.

В лёгкой промышленности применяют локальные системы автоматического контроля и регулирования. Технология большинства процессов развивается в направлении комплексной А. п., создаются высокопроизводительное автоматизированное оборудование и автоматизированные системы управления предприятиями с применением ЭВМ. В хлопкопрядении все процессы от питания из кип до прядения автоматизированы, в камвольно-шерстяном и суконном производствах установлены автоматические линии приготовительно-прядильных отделов. Применяют высокоэффективное автоматическое ткацкое оборудование, скоростные бесчелночные ткацкие станки. Автоматизация отделочного производства на фабриках-автоматах связана с развитием новых методов беления и крашения волокна в массе и пряже, эффективных процессов браковки и сортировки полуфабрикатов и готовых изделий. Обувная, галантерейная и другие отрасли лёгкой промышленности располагают высокопроизводительным автоматизированным оборудованием, на котором идёт массовый выпуск разнообразных изделий.

Автоматические блочные агрегаты для получения синтетических материалов и машины для производства готовых изделий из местного исходного сырья применяются не только на крупных химических, текстильных и других комбинатах, но и на небольших комплексных предприятиях по выпуску одежды, обуви, галантереи, посуды и др. При этом такие сложные процессы, как образование искусственных волокон, прядение, ткачество, вязка и шитьё, заменяются более прогрессивными с точки зрения их автоматизации — прокатом, вытяжкой и склеиванием. Блочные автоматические линии, изготовляющие синтетические материалы и вырабатывающие из них товары нужного ассортимента, позволяют комплектовать местные фабрики в соответствии с уровнем спроса. Программное управление обеспечивает быструю смену фасонов, отделки и других показателей, отвечающих требованиям покупателей. При этом значительно сокращаются накладные расходы и достигается хорошее соответствие характеристик производимых материалов заданным показателям выпускаемых изделий, что необходимо для поддержания их высокого качества и минимальных отходов материалов в производстве.