Автоматизація на підприємствах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Сумський технікум харчової промисловості НУХТ

Денне відділення

спеціальність 5.05020201

Реферат з дисципліни

«Автоматизація технологічних процесів»

на тему: «Автоматизація на підприємствах»

Виконав: Павленко В.В.

Перевірив: Зігунов О.М.

2013

Зміст

Вступ

Автоматизовані лінії виробництва

Універсальні роботи-маніпулятори

Роботи-зварювальники

Роботи-збирачі

Роботи-різьбярі

Роботи-маляри

згинальні роботи

Роботи-вантажники

Роботи-пакувальники

Роботи-сортувальники

Роботи для роботи з небезпечними речовинами

Програмне забезпечення для промислової автоматики

Висновок

Вступ

Економіка багатьох країн розвивається в першу чергу за рахунок промисловості. Промислові підприємства, такі як металургійні комбінати, машинобудівні заводи, нафтопереробні концерни і фабрики легкої промисловості приносять щорічно більше 40 % прибутковості держав. І так як більшість індустріальних підприємств нашої країни приватизовано, йдеться про дуже прибутковому бізнесі. У промисловому бізнесі якість і продуктивність - це візитна картка при роботі з постачальниками і клієнтами. Чим вище вимоги до якості продукції, що випускається, тим актуальніше стає впровадження сучасних технологій. Підприємства впроваджують роботизовані системи у виробництво в першу чергу для збільшення прибутку за рахунок скорочення робочої сили. У Японії, Китаї та США майже всі промислові заводи оснащені « за останнім словом техніки». На них працює мінімум працівників, що забезпечує низьку собівартість продукції, що випускається. У Росії та Україні застосування роботизованих пристроїв поки обмежена. Застаріле обладнання на підприємствах призводить до зниження ефективності та кількості виробництва. І до того ж завдає шкоди навколишньому середовищу. Для збільшення виробництва і якості продукції, компаніям необхідно подбає про оновлення обладнання. У наш час автоматизовані пристрої для роботи на заводах представлені в широкому асортименті. Роботи успішно використовуються в металургії, машинобудуванні, легкій і харчовій промисловості. Вони здатні замінити людину у важких і небезпечних умовах праці. Надають швидкість, точність, якість, а також високу окупність. Це можна досягти шляхом того, що роботам не потрібно платити зарплату, оплачувати відпустку і забезпечувати соцпакетом. Ми пропонуємо вам дізнатися корисну інформацію про автоматизовані системи і промислових роботах, а також про вигідне застосуванні цих пристроїв на промислових підприємствах.

Автоматизовані лінії виробництва

Підприємства масового і дрібносерійного виробництва нуждаються у встановленні автоматизованих ліній виробництва. Ці механізми являють собою машини безперервного режиму роботи у вигляді взаємопов'язаних верстатів. Автоматичні лінії проводяться в багатьох країнах світу, в тому числі в Росії та Україні і поставляються за ціною від $ 10 000. Сучасні вітчизняні виробничі лінії заводів Дніпропетровська, Донецька та Запоріжжя служать на комплексно - автоматизованих цехах з виготовлення різної продукції, включаючи функції обробки, контролю і складання. Механізми управляються комп'ютером і дозволяють здійснювати обробку деталей по динамічною технології. Відповідно до вимоги оптимального завантаження верстатів частково змінюється порядок і маршрут обробки деталей. Комп'ютер планує запуск і випуск деталей, виконує планові, диспетчерські розрахунки і розраховує режими обробки відповідно до обраним алгоритмом. До виробничих лініях відносяться автоматичні машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). Сучасні машини безперервного лиття заготовок представляють собою цілий комплекс складного обладнання : механічного, гідравлічного, систем охолодження і мастила, а також електроприводів з автоматизованою системою управління технологічним процесом. Встановлення даного пристрою забезпечує значне скорочення втрати металу, поліпшення умов праці, сталість умов виробництва і підвищення продуктивності комбінату. Мартенівські печі та кисневі конвертери вже давно не актуальні при виробництві сталі на металургійних комбінатах. Серйозні капітальні вкладення на впровадження новітніх технологій ( печі- ковші, електропечі, електрометалургійні міні -заводи і безперервне лиття сталі) на заводах України і Росії, гарантуватимуть продуктивність в 1 млн. 320 тис. тонн високоякісної сталевої заготовки на рік.

Універсальні роботи-маніпулятори

Маніпулятори на заводах використовуються вже з середини 20 -го століття. Ці пристрої являють собою автоматизований механізм, обладнаний спеціальним розпізнавальним інструментом-так званої « рукою » маніпулятора. Ця « рука» і служить основним діючим органом в різних цілях. Якщо це робот для зварювання, рук-маніпулятор виконує зварювальні операції, якщо робот- укладальник, рука служить для укладання та пакування продукції. Природно, принцип дії маніпулятора залежить від його програмування і оснащення. Різноманітність роботів-маніпуляторів стрімко набирає обертів. На сьогоднішній день існує 30 видів маніпуляторів. Компанії-виробники промислової робототехніки представляють свої винаходи, починаючи від універсальних маніпуляторів до формувальників готової продукції. Ці пристрої набагато доступнішим, ніж здається, і сьогодні навіть середньостатистичне підприємство в рік може дозволити прибрести собі пару подібних механізмів за ціною в середньому 2500 доларів за штуку. Почніть з універсальних роботів- маніпуляторів. Універсальні промислові роботи-це високотехнологічні пристрої, службовці для вирішення завдань, пов'язаних з автоматизацією виробництва. Застосовуються в основному в машинобудуванні та металургії для зварювання, різання, обслуговування верстатів, фарбування, полірування, наплавлення, механічної обробки, розподілу клею і наповнювачів, плазмового напилення, переміщення вантажів і палетування. Компанії ABB, Kawasaki і FANUC поставляють універсальних промислових роботів за ціною від 2000 до 4000 доларів залежно від функціональності пристрою. Дані апарати здатні збільшити швидкість і якість обробки деталей, але основними недоліками даних пристроїв є неповноцінне взаємодію всіх компонентів і неможливість проведення найточніших операцій. На сучасних машинобудівних і металургійних заводах широкого застосування знаходять « вузькоспеціальні » роботи-маніпулятори. Найпоширенішими є роботи для зварювання. Виробництва, що виготовляють обмежену кількість продукції, можуть отримати вигоду з впровадження автоматизації систем зварювання. Цей процес дозволяє скоротити кількість кваліфікованих зварників, так як робот працює в 8 разів ефективніше людини.

Роботи- зварювальники

Зварювальні маніпулятори являють собою комплекс передових технологій і комплектуючих деталей, запрограмованих на виконання дугового і точкового зварювання об'єктів. Маніпулятори служать для зварювання ємностей, кранів, балок і цистерн. Пристрої виробляють зварювання стикових і кутових швів, зварювання прямолінійних і кільцевих швів та інші роботи, що вимагають крайньої точності. Переваги автоматизованої зварювання очевидні: маніпулятори забезпечують високу якість зварювання та ідентичність готової продукції; знижують брак при обробці деталей; збільшують швидкість виробництва. Впровадження зварювальних роботів у виробництво дозволяє підприємствам скоротити час виготовлення продукції, включаючи збір у зварювальному кондуктора і процес зварювання з 30 до 7 хвилин. При виборі постачальників зварювального устаткування варто брати до уваги, які компанії виробники можуть дати гарантії якості своїх пристроїв. Самими кваліфікованими фахівцями в області автоматизованої зварювання є компанії KUKA і Kawasaki. Вони постачають маніпулятори для зварювання за ціною в середньому $ 2300 і за відгуками промисловців, які вже впровадили роботів даних компаній, пристрої дійсно надійні, ефективні і легкі в експлуатації.

Роботи-збирачі

Далі розглянемо маніпулятори для автоматичного складання деталей. Як показують економічні дослідження Московського державного університету, до 25% всього виробничого часу йде на складальні операції. Складальні роботи-маніпулятори в основному являють собою 6 -ти осьові пристрої з 6 -тьма ступенями свободи, які приводяться в дію за рахунок системи сервоприводів. Складальні роботи компаній iRobot і MOTOMAN є одними з кращих механізмів для автоматизованої збірки. Вони доступні на ринку промислової автоматики за ціною в середньому від 2000 доларів. Роботи пропонують високоякісну складання продукції, піднімаючи продуктивність праці на 10-20 % і знижуючи шлюб на 30-40%. Найбільший ефект від використання складальних роботів досягається при повній автоматизації всієї лінії виробництва.

Роботи-різьбярі

Підприємства металургійної промисловості також часто використовують маніпулятори для різання металу - самостійні антропоморфні механізми. Сучасні роботи для різання випускаються з системою відстежування поточного положення заготовки. По конструкції маніпулятор для різання металу - один з найскладніших механізмів. Важливим елементом робота є датчик контакту головки інструменту з металевою поверхнею. Бортовий комп'ютер забезпечує точність позиціонування до 0,05 мм, чого достатньо для обробки навіть невеликих деталей, а так само заготовок, які потребують особливо точного різання. При виборі даних пристроїв, варто врахувати, що маніпулятор повинен володіти великим ступенем рухливості, що обумовлює наявність великої кількості осей і приводів. Такі машини можуть запропонувати компанії Daihen і Kawasaki вартістю по ~ $ 1300 за шт. Поряд з невисокою вартістю дані пристрої забезпечують стабільне і точне виконання різання металу.

Роботи- малярі

Важливим елементом машинобудівних підприємств є фарбувальне обладнання. Робототехніка встигла домогтися істотних досягнень в області даних пристроїв. Наприклад, компанії Adept і Triton поставляють роботів- маніпуляторів для фарбування за ціною від 2500 доларів. Дані машини оснащені спеціальними пульверизаторами для фарбування деталей і мають підвищену гнучкість для захисту шлангів при подачі в робочу зону барвника від механічних впливів, скручування і зламу, забруднення і запилення, що просто неможливо для виконання людьми вручну.

Згинальні роботи

Новаторством на підприємствах важкої промисловості є застосування гибочних роботів. Робот для згинання - це простий автоматизований верстат, як правило, з гідравлічним або електричним приводом. В якості захоплюючого пристосування пристрою може використовуватися як звичайний маніпулятор, так і пневматичні присоски. Основним постачальником гибочних маніпуляторів є компанія ROBOMAC, яка надає сучасні пристрої за ціною $ 3165. Пристрої здатні здійснювати завантаження об'єкта в гибочно головку, подачу, поворот об'єкту і вивантаження після гнуття. Як правило, результатом стає гнучка система, яка не потребує ніяких додаткових пристроїв для роботи. робот лінія виробництво автоматика

Роботи-вантажники

У важкої і легкої промисловості не обійтися без вантажопідйомних засобів. Компанії ABB, KUKA, FANUC і Epson надають рішення в області підйому важких вантажів вагою більше тонни і транспортування їх від комбінату до складу. Найпотужніші системи виконують приймання і відправлення вантажу з неймовірною швидкістю і ефективністю. Вартість даних « підйомників » залежить від кількості і швидкості підйому вантажу і коливається між 1900 і 4000 доларів США.

Роботи- пакувальники

Необхідність у скороченні часу внутрішньовиробничої логістики, шкідлива для здоров'я середовище, важкий людську працю викликає потребу в автоматизації процесів палетування. Швидкість і точність роботи роботів- палетайзерів, незрівнянні з людською працею, а ефективність і універсальність значно вище, ніж у стандартної машини для палетування. Вартість даних роботів досить висока. Приміром, орендувати на чотири місяці паллетайзер від OKURA коштує $ 80000. Підприємства легкої та харчової промисловості зацікавлені у швидкій і якісній упаковці продукції з конвеєра. Компанії KOMATEC, Packmore і Epson пропонують вигідні рішення для автоматизованої упаковки готових виробів. Машини оснащені гнучкою рукою -маніпулятором, яка дозволяє їм з спритністю і обережністю упаковувати навіть самі крихкі предмети, не розбиваючи їх на відміну від людей- пакувальників. Наприклад, робот- пакувальник від KOMATEC за ціною $ 3700, діє таким чином : переглядає рух конвеєра, визначивши виріб, отримує сигнал на електронний блок управління, а той, у свою чергу, подає команду механічній руці взяти виріб. Як бачимо, все руху робота вчиняються за програмою. Це сприяє якісному і швидкому процесу упаковки об'єктів.

Роботи-сортувальники

Далі розглянемо подібних робоупаковщікам маніпуляторів - сортувальників. Ці пристрої також оснащені робочим інструментом і поруч датчиків визначення продукції для точної її сортування. До основних виробникам « сортувальників » відносяться MOTOMAN і LEGO. Придбати їх пристрою стало як ніколи вигідно - від 2800 доларів. Коштувати відзначити, що різноманітність маніпуляторів не обмежується перерахованими вище пристроями. Компанії- виробники активно займаються розробкою і впровадженням роботизованих систем для наплавлення, формовки, полірування й механічної обробки продукції, які з кожним днем стають все доступнішими для промислових підприємств.

Роботи для роботи з небезпечними речовинами

Якщо ви є власником хімічного заводу або нафтопереробного підприємства, вам слід подбати про фільтрації робочого приміщення. Сучасні пристрої фільтрації являють собою різні газо-і пилеулавлівателі, а також апарати для роботи з радіоактивними речовинами. Газоулавлівателі особливо добре представлені в асортименті компанії Бліц за ціною 700 доларів. Робота з радіоактивними речовинами вкрай небезпечна для людини, тому вчені активно працюють над розробкою роботів для служби на хімічних підприємствах. Газо- і пилеулавлівателі використовуються для утилізації небезпечних для здоров'я людини речовин, газів і пилу і сприяють очищенню повітря. Установка одного такого пристрою, наприклад пилеулавлівателі компанії Torit, коштує близько 3200 доларів. На великому підприємстві досить встановити по одному пилеулавлівателі в кожному цеху, і чисте повітря і безпечне середовище праці гарантовані. Нафтопереробні підприємства часто потребують якісної перевірці трубопроводів на корозію. Ця перевірка дуже важлива, так як через несправність труб небезпечні отруйні речовини можуть потрапляти в навколишнє середовище і наносити згубний на неї шкоду. Перевірка трубопроводів зсередини людьми можлива, але краще перекласти цей процес на роботів. Для перевірки трубопроводів на корозію служить « крихітний робопатруль ». Лабораторії і компанії робототехніки, наприклад, SoCalGas, займаються розробкою мініатюрних роботів, оснащених камерами і датчиками, які самостійно переміщаються по трубах і передають відеозйомку в режимі реального часу. На даний момент поки невідомо, коли роботи будуть доступні для продажу і за якою ціною, але дослідники запевняють, що вартість цих дивовижних пристроїв не буде захмарною.

Програмне забезпечення для промислової автоматики

Програмне забезпечення, як правило, для промислових роботів пишеться з нуля і розробляється окремо для кожного робота. Принцип дії робота залежить від його запрограмованого інтелекту. Провідні виробники промислової робототехніки KUKA, FANUC, MOTOMAN і АВВ приділяють даному питанню особливу увагу і вкладають пристойні кошти в розробку програмного забезпечення для своїх пристроїв. Високоінтелектуальні роботи здатні виконувати всі свої рухи відповідно до вимагається маніпуляційної операцією. При цьому в пам'ять пристрою управління записується програма з необхідними координатами та технологічною інформацією. Відмінними рисами промислових машин, наділених високими інтелектуальними здібностями, є:

1. відсутність електроприводу

2. висока точність позиціонування деталі за рахунок розташування органів управління

3. самостійно обслуговуються механізми і деталі.

Забезпечені незалежними приводами і високоефективними механізмами, інтелектуальні роботи є найкращим вибором для ведення будь-яких точних машинобудівних робіт, підходять для підйому вантажів, а також застосовуються в авто- і залізничному транспорті. На даний момент повністю автоматизовані, наділені штучним інтелектом машини - дороге задоволення. Приміром, компанія MOTOMAN здає свої високоінтелектуальні маніпулятори в оренду на місяць за 280 000 доларів.

Висновок

Таким чином, ми бачимо, як стрімко роботи розвиваються в промисловій сфері. Передові технології все більше звільняють людину від виконання складної і рутинної роботи. Впровадження робототехніки на заводах здатне економити енергоресурси, знизити рівень забруднення навколишнього середовища, зменшити витрати на робочу силу і збільшити ефективність виробничого процесу. Використання роботизованих технологій надає підприємствам унікальну можливість здійснити еволюційний стрибок і відірватися від конкурентів. Адже окупність витрат на роботів вже доведена на практиці. Так що, подбайте про своє майбутнє і про майбутнє своєї країни вже зараз.

Размещено на Allbest.ru