Уровень механизации и автоматизации производства

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Современная технологическая наука делит машиностроительное производство по своему характеру на массовое, серийное и единичное с внутренним подразделением (например, на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное). При массовом производстве технологическое оборудование специализируется на выполнении одинаковых, повторяющихся операций технологического процесса без переналадки. При серийном производстве технологическое оборудование специализируется на выполнении двух или нескольких закрепленных операций, чередующихся в определенной последовательности. При единичном производстве оборудование загружается различными работами ине имеет постоянно закрепленных операций или объектов обработки.

В последнее время во всем мире широким фронтом идут работы по автоматизации мелкосерийного производства. Это объясняется тем, что удельный вес мелкосерийного производства еще велик (до 80%), поскольку срок жизни или срок выпуска одной и той же продукции, предопределяемые непрерывными, быстрыми темпами совершенствования качества объектов производства, сегодня постоянно сокращаются и в среднем составляют 3 года.

Во многих случаях сроки выпуска сокращаются до одного года, ато и нескольких месяцев. Эта неумолимая тенденция в развитии техники требует пересмотра укоренившихся взглядов, и наряду с известной характеристикой видов производства (мелкосерийное, серийное и массовое) необходимо видеть рождение принципиально нового вида производства со следующей характеристикой: массовое быстросменное производство.

Таким образом, важнейшей проблемой автоматизации является проблема мобильности техники. Современные методы и средства автоматизации решают задачи повышения производительности труда в первую очередь в условиях массового и крупносерийного производств.

В условиях крупносерийного и массового производств автоматизация на первом этапе обеспечивает значительный экономический эффект благодаря повышению качества продукции, росту производительности, сокращению количества обслуживающих рабочих и занимаемых площадей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Основные понятия и определения

Механизация – применение в производственном процессе машин и механизмов, заменяющих мускульный труд рабочего. Механизация может быть либо частичной, либо полной или, как ее называют, комплексной.

Частичная или малая механизация – это механизация части движений, необходимых для осуществления производственного процесса: либо главного движения, либо вспомогательных и установочных движений, либо движений, связанных с перемещением изделий (деталей и полуфабрикатов) с одной рабочей позиции на другую.

Полная или комплексная механизация – механизация всех основных, вспомогательных, установочных и транспортных движений, которые выполняются по ходу производственного процесса. При полной механизации обслуживающий персонал осуществляет только оперативное управление производственными процессами, включение и выключение в нужные моменты требуемых механизмов и управление режимом и характером их работы.

Автоматизация – характеризуется освобождением человека не только от мускульных усилий для выполнения тех или иных движений, но и от оперативного управления механизмами, выполняющими эти движения. Автоматизация может быть частичной и полной или, как чаще называют, комплексной.

Частичная автоматизация – автоматизация части операции по управлению производственным процессом при условии, что остальная часть всех операций выполняется рабочим.

Полная или комплексная автоматизация характеризуется автоматическим выполнением всех функций для осуществления производственного процесса без непосредственного вмешательства человека в работу оборудования. В обязанности человека входит настройка машины или группы машин, включение и контроль. Автоматизация – это высшая форма механизации, но вместе с этим это новая форма производства, а не простая замена ручного труда механическим, поэтому следует избегать использования традиционных конструктивных схем, не дублировать движения руки рабочего в механизмах, а искать новые решения, используя возможности автоматических устройств.

На первом этапе автоматизации осуществлялась автоматизация выполнения рабочего цикла, т.е., создавались полуавтоматы и автоматы. Второй этап автоматизации представляет комплексная автоматизация, когда создаются целые комплексы автоматически работающих машин (автоматические линии, цехи и заводы).

Уровень механизации и автоматизации производства

Степень механизации и автоматизации определяется уровнем механизации и автоматизации. Оценка уровня механизации и автоматизации осуществляется тремя основными показателями: степенью охвата рабочих механизированным трудом, уровнем механизированного труда в общих трудозатратах и уровнем механизации и автоматизации производственных процессов.

Для механических и сборочных цехов эти показатели определяются по следующим формулам.

Степень охвата рабочих механизированным трудом (в %)

(1.1)

Уровень механизированного труда в общих трудозатратах (в %)

(1.2)

Уровень механизации и автоматизации производственных процессов (в %), отражающий качественную сторону механизации, рассчитывают по формуле:

, (1.3)

но

; (1.4)

тогда формула примет вид:

. (1.5)

Процент возрастания производительности труда в данном цехе (на предприятии, на участке) за счет его механизации П_р определяют по формуле

, (1.6)

где индекс 1 соответствует показателям, полученным до проведения механизации, а индекс 2 – после механизации.

В формулах приняты следующие обозначения: Р_м – число рабочих, выполняющих работу механизированным способом; Р – общее число рабочих на рассматриваемом участке (в цехе); Р_м.р – число рабочих, выполняющих работу при помощи ручного механизированного инструмента; Р_р – число рабочих, выполняющих работу вручную; Т_м – время механизированного труда в процессе; Т_р – время ручного труда в процессе; Т_м.р – время труда с применением ручного механизированного инструмента; Р_а – число рабочих (во всех сменах) на данном рабочем месте, занятых механизированным трудом; SР_а = Р_м – число рабочих (во всех сменах) на участке (в цехе), занятых механизированным трудом; К – коэффициент механизации, выражающий отношение времени механизированного труда к общим затратам времени на данном рабочем месте; П – коэффициент производительности оборудования, характеризующий отношение трудоемкости изготовления детали на универсальном оборудовании с наименьшей производительностью, принятом за базу (Т_о), к трудоемкости изготовления этой детали на действующем оборудовании (Т₁); М – коэффициент обслуживания, зависящий от количества единиц оборудования, обслуживаемого одним рабочим (при обслуживании оборудования несколькими рабочими М меньше единицы).

Критерий уровня механизации должен количественно характеризовать, в какой мере на данной стадии механизации используются возможности экономии затрат труда, т. е. роста производительности труда, открываемые полной, комплексной механизацией производства.

Критерий уровня механизации (в %)

, (1.7)

где Dt_ч.м– экономия рабочего времени при частичной механизации в чел.-ч/шт; Dt_п.м – экономия рабочего времени при полной механизации в чел.-ч/шт; t_р – трудоемкость изделия при изготовлении его немеханизированным способом в чел.-ч/шт; t_ч.м – то же, в условиях рассматриваемого уровня частичной механизации в чел.-ч/шт; t_п.м – то же, в условиях полной, комплексной, механизации в чел.-ч/шт. Критерий a_мизменяется в пределах 0£a£1. При a_м=0имеет место ручной труд. При a_м = 1 осуществлена полная, комплексная, механизация производства. Следует отметить, что критерий a_м учитывает рост производительности труда.