Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 229
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3.1 Сущность, принципы и проблемы автоматизации и механизации производства
Главная задача производства заключается в выпуске продукции, удовлетворяющей потребностям экономики, обладающей высоким качеством при минимальных затратах на ее производство материальных, финансовых, трудовых и энергетических ресурсов.
Для решения этой задачи необходимо добиваться резкого уменьшения тяжелого физического, монотонного и малоквалифицированного труда, широко внедрять передовую технологию, автоматизацию и механизацию. Следует повышать технический уровень и совершенствовать организацию производства, обеспечивая тем самым его всестороннюю интенсификацию, рост производительности труда и увеличение прибыли.
Современное производство предполагает автоматизацию технологических процессов на базе применения информационных технологий, систем машин, автоматических манипуляторов с программным управлением, автоматизированных и роботизированных комплексов и линий, гибких производственных систем, охватывающих основное, вспомогательное и обслуживающее производства.
Необходимость внедрения гибких автоматизированных производств диктуется быстрой сменяемостью объектов производства. Производственные процессы, основанные на применении автоматов, автооператоров и автоматических линий с жесткой системой управления не могут быстро переналаживаться на выпуск другой продукции. Это приводит к тому, что устаревшие модели техники (вагоны и их части) выпускают до тех пор, пока не наступит предельный износ технологического оборудования. Автоматизация производства основывается на его механизации.
Под механизацией технологического процесса понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях, полностью управляемых людьми, осуществляемое в целях сокращения трудовых затрат, улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции.
При механизации производства происходит замена ручного труда машинным, при котором за человеком сохраняются функции управления и контроля.
Механизированной машиной называют устройство, включающее три механизма (звена Z=3): машину-двигатель, машину-орудие и передаточный механизм.
Данное понятие машины применяется для классификации типовых механизмов и машин по звенности.
Чтобы определить среднюю звенность сложной машины, ее необходимо разбить на типовые механизмы и рассмотреть все выполняемые машиной движения, сложить звенности всех используемых механизмов и разделить их сумму на общее число механизмов.
Современное вагоноремонтное производство можно отнести к низко автоматизированному мелкосерийному и серийному производству, которое в основном базируется на универсальном технологическом оборудовании с ручным управлением, ручной и механизированной сборке и транспортировке с автоматизированным выполнением отдельных операций и процессов. Анализ характеристик труда, проведенный в 2000 года Российской академией путей сообщения на предприятиях железнодорожного транспорта показал, что 35% опрошенных работников считают свою работу монотонной, однотипной, тяжелой, неинтенсивной; 39% убеждены, что на предприятиях необходимо улучшить условия труда, а 56% - санитарно-гигиенические условия труда. Образовательный уровень работников предприятий железнодорожного транспорта: 32,1% - имеют общее среднее образование (средний стаж работы 8,6 года); 8,6% - неполное среднее образование (средний стаж работы 9,3 года); 47,3% - среднее профессиональное образование (средний стаж работы 8,2 года); 12% - высшее образование (средний стаж работы 7,2 года). По данным ОАО РЖД, износ машин и оборудования в 2020 году составил 60,2%.
Эти данные подтверждают необходимость технического перевооружения предприятий железнодорожного транспорта за счет механизации и автоматизации производственных процессов, улучшений условий труда и повышения культуры производства.
Главная причина сохранения достаточно высокой доли ручного труда на сборочно-разборочных работах в ремонтном производстве заключается в том, что детали вагонов соединяют точечной сваркой, болтовыми креплениями, заклепками, прессовыми посадками и др. Такие соединения при разборке требуют применения ручного и механизированного инструмента и практически не поддаются автоматизации.
Поэтому для снижения простоя вагонов на вагоноремонтных предприятиях, в первую очередь, механизируют правильные, подъемно-транспортные работы и автоматизируют специфичные для вагонного хозяйства несложные процессы транспортировки, обмывки, очистки, сушки, окраски, сварки и наплавки, а также рабочие места специалистов и руководителей.
Автоматизацию производства и ремонта вагонов следует рассматривать как закономерное развитие механизации. Однако между ними есть принципиальное отличие, заключающееся в различной роли человека в выполнении процесса и принципиально новых методах воздействия на процесс. При механизации человек неразрывно связан с машиной, он не может отойти от нее, его труд зависит от машины.
В автоматизированном производстве человек непосредственно не участвует в выполнении технологического процесса. Он контролирует работу системы машин-автоматов, осуществляет их наладку, техническое обслуживание и ремонт. Поэтому переход от машин с ручным управлением к автоматическим нельзя рассматривать как просто «искоренение» ручных операций управления.
Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях для их выполнения и управления ими без непосредственного участия людей, осуществляемое в целях сокращения трудовых затрат, улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции.
Целесообразность перехода от механизированного производства к автоматизированному определяется тремя принципами:
а) достижение конечного результата - автоматизированное оборудование должно иметь большую производительность, чем механизированное;
б) комплексность – автоматизация производства должна охватывать все производственные структуры, связанные с выпуском продукции, и учитывать во взаимосвязи технологию, предметы труда, технологическое оборудование, системы управления и обслуживания, системы удаления отходов, технику безопасности, экологию и условия труда операторов;
в) экономическая необходимость – автоматизация допускается там, где она экономически оправдана.
В реальном производстве автоматизацию можно внедрять и при отсутствии экономической эффективности применительно к вредным и тяжелым процессам. В этих случаях ее необходимость объясняется социальной эффективностью.
Перечисленные принципы определяют комплекс задач, требующих решения при автоматизации любого производственного процесса: экономической, социальной и технической.
Экономическая составляющая связана с выбором объекта автоматизации, ее рационального варианта и расчетом экономической эффективности. Решение экономических вопросов преследует цель повысить производительность труда, снизить себестоимость, повысить качество продукции и прибыль.
Социальные проблемы заключаются в проведении соответствующей кадровой политики: организация подготовки специалистов для обслуживания автоматического оборудования, трудоустройстве работников, высвобожденных при внедрении автоматических машин. Решение социальных вопросов направлено на облегчение условий труда человека, улучшение санитарно-гигиенических условий труда, исключение вредного для человека производства, повышение культуры производства.
Техническая составляющая заключается в разработке требований на автоматизацию объекта и технических решений, обеспечивающих требуемую производительность машин, уровень ее автоматизации, точность, надежность, а также в организации проектирования, изготовления и монтажа машин, проведения пусконаладочных работ.
Средства автоматизации производства. Автоматические машины должны включать контрольно-управляющие устройства. Их звенность больше звенности механизированных машин на единицу и составляет Z=4.
Машины автоматических линий или гибких производственных систем должны иметь возможность встраиваться в системы машин с помощью дополнительного устройства - супер-звена. Поэтому автоматические машины гибких производств имеют звенность, превышающую звенность автоматических машин с жесткой системой управления массового и крупносерийного производства.
В зависимости от вида производства автоматическое оборудование подразделяют на:
а) оборудование с жестким (не перепрограммируемым) управлением;
б) оборудование с гибким (перепрограммируемым) управлением;
в) числовым программным управлением (ЧПУ).
К первому виду относят полуавтоматы, автоматы, автооператоры, автоматические линии массового и крупносерийного производства.
К автоматическому оборудованию с перепрограммируемыми устройствами управления относят металлорежущие станки с числовым программным управлением, промышленные работы, роботизированные технологические комплексы, гибкие автоматизированные линии и гибкие автоматизированные участки.
В последние годы достигнуты значительные успехи в области создания средств малой механизации для технического обслуживания грузовых вагонов, в том числе с применением «прорывных» технологий. Проектно-конструкторское бюро представляет эффективные образцы средств малой механизации для технического обслуживания грузовых вагонов в парках, на пунктах технического обслуживания (ПТО), пунктов подготовки вагонов (ППВ), текущего отцепочного ремонта (ТОР), и специализированных путях (СП), такие как: самоходный ремонтный модуль на базе трактора «Уралец» ЧТЗ модели Т-0,2.03, мобильный пост гидрофицированного инструмента для ремонта груженых вагонов, многофункциональный самоходный пост гидрофицированного инструмента, мобильное автономное устройство передвижения вагонов, автономная мобильная установка для правки разгрузочных люков, мобильный малогабаритный комплекс Т1381.
3.2 Назначения, устройств, принцип действия и требования охраны труда при эксплуатации средства механизации (приспособления)
Установка универсальная смены поглощающих аппаратов ГПА-02 предназначена для снятия и постановки поглощающих аппаратов всех типов на подвижном составе российских железных дорог в условиях ремонтных, эксплуатационных вагонных депо при всех видах ремонта.
Установка выполнена в виде передвижной по рельсовой колее платформы, на которой размещаются гидроусилитель, гидробак, телескопический гидроцилиндр, гидровыжимной блок для фрикционных аппаратов, силовой гидроцилиндр выжима эластомерных и других нефрикционных аппаратов, блок подготовки воздуха и насосное оборудование.
Таблица 3.1-Технические характеристики ГПА-02
| Наименование параметра | Значение |
| Тип привода | пневматический |
| Параметры питающей пневмосети: - давление Мпа (кгс/  )- диаметр питающей трубы, мм | 0,5-0,6 (5-6) не менее 15 |
| Колея тележки,мм | 1520 |
| База тележки, мм | 850 |
| Ход телескопического подъемника, мм | 800 |
| Параметры гидровыжима: - усилия на плунжере, кН (тс) - ход максимальный плунжера,мм | 150-180 (15-18) 50 |
| Поперечное перемещение телескопического подъемника с гидровыжимным блоком от среднего положения, мм | ±150 |
| Давление, создаваемое пневмонососом, Мпа (кгс/ ) | 30-40 (300-400) |
| Параметры силового гидроцилиндра (ГС) выжима эластомерных аппаратов: - усилие на плунжере, кН (тс) - ход максимальный плунжера, мм | 236-325 (24-33) 50 |
| Количество заливаемой в гидросистему жидкости, л | 35 |
| Среднее время смены поглощающего аппарата, мин: - фрикционных - эластомерных | не более 3 не более 5 |
| Длина рукава высокого давления с быстроразъемной полумуфтой, м | 2 |
| Гарантия съема заклиненных с быстроразъемной полумуфтой, м | 100 |
| Габариты Д*Ш*В, мм | 1220*1700*920 |
| Масса (сухая), кг | Не более 940 |