Automatización de procesos tecnológicos y producciones (en ingeniería mecánica). Automatización de la ingeniería mecánica Automatización de la producción en la ingeniería mecánica

Fundamentalmente, los nuevos procesos tecnológicos requieren la creación de nuevos equipos tecnológicos. Por lo tanto, para su rápida implementación, es necesario un desarrollo integral de tecnología y equipos de proceso.

El problema más importante en el desarrollo de cualquier producción moderna.- automatización procesos tecnológicos.

Es especialmente relevante para la ingeniería mecánica, y he aquí por qué. Primero, la intensidad de mano de obra de la producción es muy alta aquí. Para dar sólo dos ejemplos: turbina de vapor con una capacidad de 500 mil kilovatios, según las normas, se necesitan 300 mil horas, la creación de un laminador de hojas "2000" - 5,2 millones de horas. En segundo lugar, de los 10 millones de trabajadores de la construcción de maquinaria, aproximadamente la mitad se dedican al trabajo manual.

La automatización de la ingeniería mecánica no solo aumenta la productividad laboral, elimina el trabajo manual pesado y monótono, sino que también mejora la calidad y la confiabilidad de los productos fabricados, mejora la utilización del equipo y acorta el ciclo de producción.

¿Cuál es la esencia de la automatización de cualquier proceso tecnológico? La automatización debe proporcionar sin intervención humana la cinemática y los parámetros dados del proceso de trabajo con la consistencia y precisión requeridas.

Complejidad de la automatización de la construcción de máquinas radica en el hecho de que la tecnología aquí no es continua, sino discreta y, además, extremadamente diversa. La producción de maquinaria produce millones de piezas diferentes, y la fabricación de cada pieza está asociada con la implementación de una gran cantidad de operaciones tecnológicas. Fundición, forja, soldadura, tratamiento térmico, mecanizado, temple, recubrimiento, ensayos no destructivos, montaje, ensayos... Y cada uno de estos y otros muchos procesos tecnológicos no mencionados aquí también tiene distintas opciones en función de los materiales utilizados, forma, tamaños y series de piezas, requisitos de precisión, propiedades de rendimiento, etc.

En ingeniería mecánica, la producción en masa representa solo el 12%, e incluso junto con la producción a gran escala, solo el 29%, mientras que la producción en serie e individual representa el 71%. Esto complica la solución del problema de automatización, ya que la producción a pequeña escala requiere un sistema de control de proceso automático flexible y rápidamente configurable. El más apropiado aquí es un sistema de control de dos jerarquías: cada proceso tecnológico está controlado directamente por su propia computadora pequeña, y el control de toda la producción, teniendo en cuenta la información recibida de ellos, ya se lleva a cabo por computadoras ordinarias.

Este camino es muy prometedor para la automatización de la ingeniería mecánica. Pero, por supuesto, para su implementación es necesario mejorar los equipos tecnológicos y los procesos tecnológicos.

Hasta ahora, las regularidades de muchos procesos tecnológicos en ingeniería mecánica no han sido suficientemente reveladas y los parámetros operativos están regulados por métodos empíricos. En las fábricas, debido a la influencia del factor de escala y otras condiciones de producción, se debe volver a elaborar una tecnología insuficientemente estudiada.

Estos problemas son cada vez más urgentes, ya que la creación de nueva tecnología está asociada con la complejidad de las estructuras, el uso de materiales difíciles de mecanizar y mayores requisitos de calidad, confiabilidad y características operativas.

En la industria manufacturera los más efectivos son los procesos tecnológicos continuos, por ejemplo, la colada continua de acero, el laminado de piezas en bruto, el doblado de piezas en bruto huecas espaciales a partir de chapas y tiras enrolladas. Los procesos continuos, más favorables para la automatización, brindan la mayor productividad y ahorro de metal.

Para mejorar las condiciones de automatización y mecanización del trabajo de ensamblaje, que es muy laborioso y en la producción en masa se realiza principalmente de forma manual, es necesario mejorar el diseño de las piezas y el diseño de las máquinas, aumentar la precisión del procesamiento dimensional, optimizar las tolerancias. y cadenas dimensionales de máquinas.

La automatización de operaciones tecnológicas individuales, por supuesto, aumenta la productividad y la calidad del producto. Pero la más efectiva es la automatización compleja de operaciones tecnológicas conectadas secuencialmente. Al mismo tiempo, se eliminan las imprecisiones de las operaciones anteriores que pueden interrumpir el funcionamiento de la máquina en la próxima operación, se garantiza la sincronización del flujo de operaciones tecnológicas, lo que elimina el tiempo de inactividad de la máquina.

En la producción a pequeña escala, la preparación para la producción, el diseño y la fabricación del equipo, el ajuste del equipo, la instalación, la alineación de los productos, el control, el transporte y el almacenamiento están asociados con grandes costos de mano de obra y tiempo. Por lo tanto, la automatización integral da el mayor efecto en la ingeniería mecánica: las principales operaciones tecnológicas se automatizan junto con las operaciones auxiliares, de control y de transporte.

La experiencia de utilizar líneas de producción integralmente automatizadas en la producción muestra que la productividad laboral aumenta hasta cuatro veces.

Para complejo sistemas automáticos proporcionado alta eficiencia y eliminado el trabajo de ajustadores, la gestión debe basarse en los principios de adaptación y ajuste de los procesos de trabajo. En este caso, los parámetros del proceso tecnológico, el estado de la herramienta, la pieza de trabajo, su instalación, coordinación, precisión de procesamiento deben ser controlados por sensores que transmiten la información necesaria, en base al procesamiento del cual son los parámetros de los procesos de trabajo. se regulan, se mueven o reemplazan herramientas, etc.

Las líneas automáticas de flujo deben estar equipadas con equipos tecnológicos controlados automáticamente, vehículos, dispositivos de control, inclinación, montaje, manipuladores de filmación. En algunos casos se requieren manipuladores precisos con gran capacidad cinemática, y en ocasiones con seguimiento y corrección automática de operaciones. Estos manipuladores complejos y automatizados, que reemplazan el trabajo manual, lejos de ser simple, generalmente se denominan robots.

La práctica muestra que los robots deben usarse no solo para operaciones auxiliares, sino también para la automatización de operaciones tecnológicas complejas y diversas, como soldadura espacial, ensamblaje, recorte, limpieza, empaque. Tales operaciones requieren seguimiento automático y orientación espacial, y para su automatización, los robots deben tener control adaptativo.

También es de gran importancia automatización de sistemas para la preparación tecnológica de la producción, que debe proporcionar diseño automático de procesos tecnológicos, análisis de fabricabilidad de estructuras, determinación de la nomenclatura de equipos, herramientas, desarrollo de programas de control, etc.

El control automático de la tecnología no solo elimina los errores subjetivos inherentes a labor manual, pero también proporciona una alta estabilización de los procesos tecnológicos, ajuste de sus parámetros debido a las fluctuaciones en las dimensiones y propiedades de las materias primas en blanco, cambios en el estado de los equipos y herramientas.

Incluso en aquellos casos en que el proceso tecnológico está completamente automatizado y su estabilidad está garantizada, el problema de la automatización del control no se elimina por completo. Por lo tanto, es necesario desarrollar métodos automáticos y medios de análisis. composición química materiales, control metrológico y no destructivo, ensayos mecánicos.

Y en conclusión, observo que automatización de la producción se simplifica enormemente y da el mayor efecto económico con un aumento en la producción en serie. Por eso, la condición más importante para la expansión de la automatización es la especialización de la producción y la máxima unificación de productos. Este principio de política técnica debe ser objeto de gran atención.

Miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS N. Zorev, director del Instituto Central de Investigación de Tecnología de Ingeniería Mecánica (TsNIITMASH).

Cualificación - técnico

Código de especialidad: 15.02.07

El nivel de educación: especialista

La automatización es un proceso natural de desarrollo de la producción,
del que ninguna empresa puede prescindir.

Relevancia de la formación

En la era de la automatización y la mecanización, la educación técnica cobra relevancia. Ya en el siglo XVII, Occidente se dio cuenta de la necesidad de especialistas en ingeniería. Esto se debió a la construcción de las primeras carreteras y puentes. En Rusia, Peter I era aficionado a las ciencias técnicas.

Actualmente, hay una aceleración en el ritmo de desarrollo en todas las esferas de la actividad humana. Las empresas se encuentran cada vez más en condiciones de producción a pequeña escala. Agudo pelea competitiva los obliga a entrar poco tiempo y, con costos mínimos, ajustarse a la producción de nuevos productos de acuerdo con las demandas del mercado.

El programa de automatización de la producción resulta ser un medio confiable que conduce no solo a la adaptación de las empresas a las nuevas condiciones socioeconómicas, sino también a un número significativo de ventajas tecnológicas que proporcionan un aumento significativo en la plusvalía de los productos. Además, la automatización de los procesos productivos ayuda a realizar muchas operaciones tecnológicas que antes no estaban al alcance del ser humano. Por lo tanto, la introducción de la automatización contribuye al progreso tecnológico general de la sociedad.

Sobre el empresas modernas los especialistas con este nivel de educación pueden desempeñarse como técnicos, mientras que:

El técnico debe saber:

• la estructura de los departamentos de diseño y tecnología;
• derechos y obligaciones del diseñador y tecnólogo;
• el alcance del trabajo realizado en talleres, departamentos para la operación, reparación y ajuste de equipos de automatización;
• principales parámetros tecnológicos, métodos para su medición, fuentes de errores y formas de eliminarlos;
• reglas para organizar la instalación, ajuste, reparación, mantenimiento y operación de sistemas de automatización;
• reglas básicas para construir dibujos y diagramas;
• parámetros y características de los sistemas de automatización típicos;
• software en el campo de la actividad profesional;
• normas y reglamentos de protección laboral, seguridad, saneamiento industrial y protección contra incendios.

El técnico debe ser capaz de:

• desarrollar y ejecutar diseño y documentación tecnológica;
• utilizar tecnología informática en el diseño;
• mantener los sistemas de automatización;
• realizar responsabilidades funcionales Ingenieros duplicados y trabajadores técnicos del taller, sitio, laboratorio, etc.;
• tener la habilidad de soldar, redactar y leer documentación de diseño;
• tener un buen conocimiento del equipo de medición y ser capaz de usarlo;
• calcular los parámetros de varios circuitos eléctricos;
• organizar el trabajo de conformidad con las normas de seguridad;
• redactar documentación de diseño, tecnológica y otra técnica de acuerdo con los documentos reglamentarios vigentes;
• realizar verificación, instalación y ajuste de instrumentos de medición y automatización, reparación y mantenimiento de sistemas de control automático;
• calcular los principales indicadores técnicos y económicos del sitio, taller;
• evaluar la efectividad de las actividades de producción.

Un técnico en automatización de procesos tecnológicos y de producción necesita navegar por la estructura misma de la empresa donde trabaja. Debe conocer la tecnología de producción de una empresa en particular, los requisitos de desarrollo e investigación de patentes. Naturalmente, el trabajo de un especialista en este campo no se lleva a cabo sin tecnología informática, comunicaciones y comunicaciones. Antes de introducir nuevos medios de automatización y mecanización en la producción, el técnico estudia su eficiencia económica. El campo de la automatización y mecanización de los procesos productivos no se detiene, sino que evoluciona constantemente. La experiencia nacional y extranjera avanzada se fortalece constantemente con nuevos conocimientos y desarrollos. Y este es el mérito de la profesión de técnico para la automatización de procesos tecnológicos y productivos.

La profesión asociada con la tecnología y los mecanismos no tolera una actitud familiar hacia el trabajo. La responsabilidad y la precisión de todas las acciones son importantes aquí. Incluso el trabajo meticuloso, a veces, requiere resistencia al estrés. La responsabilidad y la atención de un especialista lo ayudarán a evitar errores en su trabajo.

Restricciones médicas para el técnico:

• Discapacidad visual (miopía severa);
• enfermedades del sistema musculoesquelético;
• Enfermedades de los pulmones, vasos sanguíneos y sistema nervioso.

Admisión

Nombre especialidad	Base	Término aprendiendo	forma de estudio
Automatización de procesos tecnológicos y producción (por industria) 15.02.07 Cualificación - técnico	basado en 9 clases	3 años 10 meses	Educación a tiempo completo

El estándar educativo estatal en la especialidad "Automatización de procesos tecnológicos y producción" para la formación de un especialista en este perfil proporciona estudio de muchas disciplinas profesionales y especiales:

• Gráficos de ingeniería.
• Ingenieria Eléctrica.
• Mecánica técnica.
• Seguridad y Salud Ocupacional.
• Ciencia de los Materiales.
• Economía de la organización.
• Equipo electronico.
• Ingeniería Informática.
• Mediciones eléctricas.
• Coches eléctricos.
• Gestión.
• Seguridad vital.
• Tecnología para la formación de sistemas de control automático para procesos tecnológicos típicos, instrumentos de medición, dispositivos y sistemas mecatrónicos simples.
• Métodos para la implementación de pruebas estándar y de certificación, controles metrológicos de instrumentos de medición.
• Fundamentos teóricos del control y análisis del funcionamiento de los sistemas de control automático.
• Fundamentos teóricos de la organización, instalación, reparación, ajuste de sistemas de control automático, instrumentos de medición y sistemas mecatrónicos.
• Fundamentos teóricos del mantenimiento y operación de sistemas de control automático y mecatrónico.
• Fundamentos teóricos para el desarrollo y modelado de sistemas de automatización simples, teniendo en cuenta las especificidades de los procesos tecnológicos.
• Fundamentos teóricos para el desarrollo y modelado de módulos simples individuales y sistemas mecatrónicos.
• Fundamentos teóricos para asegurar la confiabilidad de los sistemas de automatización y modelos de sistemas mecatrónicos.
• Tecnología para monitorear el cumplimiento y la confiabilidad de dispositivos y bloques funcionales de dispositivos y sistemas de control mecatrónicos y automáticos.

Por regla general, la práctica se organiza en plantas de construcción de maquinaria y grandes empresas industriales.

Futuras profesiones:

Prospectos de empleo

En el campo de la automatización industrial. este momento hay escasez de especialistas altamente calificados.

Se demanda un técnico para la automatización de procesos productivos y tecnológicos tanto en ingeniería mecánica como en diversas empresas donde existen sistemas automatizados de control de producción.

INFORMACIÓN PARA PADRES

En detalles

El campo de actividad profesional de los graduados en la especialidad "Automatización de procesos tecnológicos y producción": organización e implementación de trabajos de instalación, reparación, mantenimiento de dispositivos y herramientas para medir, controlar, probar y regular procesos tecnológicos.

Los objetos de la actividad profesional del egresado son:

• Medios técnicos y sistemas automáticos de control, incluidos sistemas tecnicos, construido sobre la base de módulos mecatrónicos utilizados como dispositivos de información-sensores, ejecutivos y de control, el software necesario y el soporte algorítmico para la gestión de sistemas;
• Documentación técnica, procesos tecnológicos y aparatos de producción;
• Soporte metrológico del control tecnológico, medios técnicos para asegurar la confiabilidad;
• Grupos primarios de trabajo.

Ventajas de la especialidad:

El técnico se prepara para las siguientes actividades:

Control y soporte metrológico de medios y sistemas de automatización:

Organización de trabajos de instalación, reparación y ajuste de sistemas de automatización:

Funcionamiento de los sistemas de automatización:

• Realizar trabajos sobre el funcionamiento de los sistemas de control automático, teniendo en cuenta las características específicas del proceso tecnológico.
• Supervisar y analizar el funcionamiento de los parámetros del sistema durante el funcionamiento.
• Registre y analice las lecturas del instrumento.

Desarrollo y modelado de sistemas de automatización simples, teniendo en cuenta las especificidades de los procesos tecnológicos:

• Realizar un análisis de los sistemas de control automático, teniendo en cuenta las especificidades de los procesos tecnológicos.
• Elija dispositivos y herramientas de automatización, teniendo en cuenta las especificidades de los procesos tecnológicos.
• Realice diagramas de nodos especializados, bloques, dispositivos y sistemas de control automático.
• Calcular los parámetros de circuitos y dispositivos típicos.
• Evaluar y asegurar el desempeño ergonómico de esquemas y sistemas de automatización.

Realización de análisis de características y garantía de la fiabilidad de los sistemas de automatización:

• Supervisar los parámetros de calidad de los sistemas de automatización.
• Analizar las características de confiabilidad de los sistemas de automatización.
• Asegurar que el estado de las instalaciones y sistemas de automatización cumpla con los requisitos de confiabilidad.

Dependiendo del tamaño del programa de producción, existen 3 tipos principales de producción: individual, en serie, en masa.

En la producción en masa con un rendimiento constante, por regla general, se utilizan equipos especiales de alto rendimiento, combinados con mecanismos automáticos de transporte y carga de acción periódica, que en combinación es un AL rígido.

La producción a gran escala se caracteriza por un tiempo de producción limitado, un cierto período de su obsolescencia. La preparación de dicha producción debe llevarse a cabo en poco tiempo. Bajo estas condiciones, se requiere que los equipos principales y auxiliares tengan alta productividad y over-ti, reajuste y reconfiguración en formas relativamente fáciles. Reducir el costo de la preproducción depende del cumplimiento de estos requisitos. Estos requisitos se cumplen con equipos automáticos y semiautomáticos y, sobre todo, máquinas modulares y máquinas CNC, que se pueden combinar con la ayuda de PR en AL flexible asincrónico reconfigurable.

La producción en serie multiproducto, en la que la duración de la producción de piezas del mismo tipo va desde varios días a varias semanas, hasta hace poco tiempo, se disponía de un parque de equipos de máquinas reconfigurables y de uso amplio con control manual.

La tarea de automatización se resolvió mediante el uso de fotocopiadoras y máquinas semiautomáticas de cambio rápido con mecanismos de levas. Actualmente, existen diversas tendencias en la automatización de esta producción:

El uso de máquinas agregadas reconfigurables combinadas en AL reconfigurable con conexión flexible (no síncrona).

Creación de AL reconfigurable para procesamiento en grupo de piezas con ajustes intercambiables. (Los EC son beneficiosos solo con series suficientemente grandes)

Creación de AL con programa de control de máquinas CNC.

Creación de producciones automatizadas a partir de máquinas herramienta CNC con control informático en los niveles medio y superior.

Las dos últimas direcciones parecen ser las más prometedoras, porque. establecen los requisitos previos para la implementación de un nivel de producción cualitativamente nuevo. (GPS).

una de las formas solución efectiva La automatización compleja de la producción en serie es la creación de complejos tecnológicos automatizados estándar (ATK) que distinguen entre citas. para realizar las operaciones más comunes en MS, incluidas la adquisición y el montaje. Dichos complejos deben cumplir con los requisitos:

Garantice un funcionamiento fiable con un alto nivel de automatización.

Cubre la producción principal de TP MS, incluidas las operaciones de adquisición y montaje.

Tener la capacidad de acoplarse entre sí y con estándar sistemas de transporte con varios diseños de secciones automatizadas y AL.

Proporcionar una amplia adaptabilidad a las condiciones cambiantes de producción. Los complejos tecnológicos deberían brindar la posibilidad de elegir el nivel de automatización que se justifique económicamente.

Prometedor para la automatización de la producción a pequeña y mediana escala es la creación de complejos robóticos estándar y GPM.

Producción a pequeña escala, que requiere reajuste dentro de los límites del nivel más bajo de productividad laboral y automatización del software.

En la producción a pequeña escala, la gama de piezas asignadas a la máquina puede ser bastante amplia, por lo que la automatización en dicha producción debe desarrollarse mediante la expansión de los métodos de procesamiento por lotes y la creación de RTK y GPM, programados por la primera pieza y procesados ​​posteriormente. .

Producción individual: la base de las máquinas universales con control manual. Puede haber herramientas de automatización separadas. Amplia versatilidad y alta flexibilidad, es decir, la posibilidad de cambio rápido son las principales ventajas de este tipo de máquinas. Su principal inconveniente es la baja productividad y la ejecución por parte del trabajador de todo el ciclo de control necesario, del funcionamiento de la máquina.

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GUÍA DE PREPARACIÓN DE EXAMEN

para estudiantes de especialidades económicas

1.1 Conceptos básicos

2.2 Biotecnología

2.3 Tecnologías láser

2.4 Procesos tecnológicos para la fabricación de piezas y brutos por pulvimetalurgia

2.5 Procesos tecnológicos para el procesamiento de materiales por presión

2.6 Métodos electrofísicos y electroquímicos de procesamiento de materiales

2.7 Aplicación de vibraciones ultrasónicas en procesos tecnológicos

2.8 Tecnología de membrana

2.9 Nanotecnología

3. Procesos tecnológicos en la construcción

3.1 Producción de materiales de construcción

3.2 Materiales de vidrio utilizados en la construcción

3.3 Materiales de impermeabilización, sellado, sellado y techado

3.4 El uso de hormigón prefabricado y monolítico en la construcción

3.5 Instalación de aislamiento térmico adicional de edificios

4. Procesos tecnológicos en la industria de la madera y el mueble

5. Cálculos técnicos y económicos de opciones de procesos tecnológicos

Literatura

1. Mecanización y automatización de procesos tecnológicos en ingeniería mecánica.

1.1. Conceptos básicos

Los requisitos previos para la mecanización y la automatización son: la necesidad de mejorar la calidad del trabajo realizado y la productividad, reducir el estrés físico y nervioso del empleado, mejorar sus condiciones de trabajo, eliminar posibles factores de lesiones y enfermedades profesionales del trabajador, aumentar la seguridad y social prestigio del trabajo.

Bajo la mecanización de los procesos tecnológicos entendemos el uso de la energía. naturaleza inanimada al realizar operaciones tecnológicas totalmente controladas por personas, realizadas con el fin de reducir costes laborales, mejora de las condiciones de trabajo, aumento de la productividad y calidad del trabajo, adecuación parcial de las características físicas personales de los trabajadores. La mecanización tiene como objetivo transferir operaciones manuales individuales para el procesamiento de productos u otras operaciones auxiliares para ser atendidas por dispositivos controlados por operadores. Con la mecanización, las funciones del trabajador se reducen únicamente a la dirección del trabajo, control de calidad, regulación de herramientas y equipos.

La automatización de procesos tecnológicos se entiende como el uso de energía inanimada para realizar estos procesos o sus componentes y controlarlos sin la participación directa de personas, llevado a cabo con el fin de mejorar la calidad (a menudo radical) de las operaciones y la productividad, reducir los costos de recursos, mejorar las condiciones de trabajo y eliminar las lesiones industriales mejorar la calidad de los productos fabricados. Con la automatización, una persona se libera del desempeño directo de las funciones de control de procesos. Estas funciones se transfieren a dispositivos de control especiales. El papel del empleado se reduce a monitorear y controlar el funcionamiento de los instrumentos, herramientas y equipos tecnológicos, su ajuste, encender y apagar la máquina, máquina, línea, cambiar la herramienta y configurarla. La naturaleza, el contenido del trabajo y su prestigio social está cambiando radicalmente (compárese el trabajo de un cargador y un operador de una máquina automática de carga y descarga).

Existen los siguientes tipos de mecanización y automatización: primaria y secundaria, parcial y completa, única y compleja.

Se entiende por mecanización primaria o automatización la mecanización o automatización de procesos técnicos en los que, antes de su realización, sólo se utilizaba energía humana. Secundario - cuando antes de que se llevaran a cabo, también se utilizó la energía de la naturaleza inanimada.

Se entiende por mecanización parcial o automatización aquellas acciones en las que parte de los costes energéticos de las personas se sustituye por los costes energéticos de la naturaleza inanimada. Con la mecanización y automatización completas, el consumo de energía de las personas se reemplaza completamente por la energía de la naturaleza inanimada.

Mecanización o automatización única: mecanización o automatización parcial o completa de un componente del proceso, excluyendo la gestión del complejo. Con la mecanización o automatización compleja, se lleva a cabo la mecanización o automatización parcial o completa de dos o más componentes primarios del proceso.

1.2 Prerrequisitos tecnológicos para la mecanización y automatización

Los prerrequisitos tecnológicos para la automatización requieren cierta preparación tecnológica, que incluye especialización, unificación y tipificación de procesos tecnológicos, equipos tecnológicos, equipos, estandarización y normalización de diseños de productos fabricados para desarrollar procesos técnicos grupales, aumentar el nivel de fabricabilidad de la fabricación de productos, incluidos los procesos de procesamiento, ensamblaje, prueba y depuración. Al mismo tiempo, la ejecución de todo tipo de trabajo al más alto nivel de calidad es de gran importancia.

La eficiencia técnica y económica de la introducción de la automatización y la mecanización depende del nivel de preparación tecnológica y organización de la producción, la estabilidad de la calidad de las materias primas, materiales, componentes, la estabilidad de los parámetros tecnológicos durante el proceso.

La condición principal para la automatización de los procesos tecnológicos es el flujo de productos de fabricación, la tipificación e intensificación de los procesos tecnológicos, así como la correspondencia de los métodos de automatización con la naturaleza de la producción.

El flujo de producción del producto es la disposición secuencial de las posiciones de trabajo de la herramienta para realizar operaciones de acuerdo con el proceso tecnológico aceptado. Tal disposición de posiciones de trabajo excluye el movimiento que se aproxima de los medios de mecanización o automatización al mover el objeto de trabajo y reduce la longitud del camino y el tiempo.

La tipificación y unificación de los procesos tecnológicos utilizados pueden reducir significativamente la gama de herramientas y equipos tecnológicos, agilizar el número de operaciones y transiciones tecnológicas. Tipificación de procesos tecnológicos: agrupación de productos procesados ​​según características tecnológicas comunes: similitud de forma, tamaño, propiedades, parámetros de proceso.

En condiciones de producción en serie e incluso a gran escala, es imposible resolver el problema de la automatización efectiva sin mecanografiar debido a la baja utilización del equipo y al reajuste frecuente. El uso de procesos unificados estándar crea una oportunidad para el desarrollo de dispositivos de carga estándar, una reducción significativa en su número y, en consecuencia, costos en el diseño y fabricación.

La concentración de operaciones como resultado de su combinación en un dispositivo tecnológico permite reducir el número de operaciones intermedias, por ejemplo, sujeción múltiple y orientación de la pieza en el espacio. La concentración e intensificación de los procesos tecnológicos no debe afectar su estabilidad. El proceso tecnológico se considera estable si las fluctuaciones de parámetros (propiedades físico-mecánicas, químicas, plásticas del material, rango de temperatura de procesamiento, desgaste de herramientas, fricción de contacto, presión, etc.) permitidas por las condiciones tecnológicas no provocan perturbaciones en el proceso tecnológico. Para la estabilidad del proceso tecnológico, debe llevarse a cabo con parámetros óptimamente estables de sus elementos constituyentes. Cuando se utilizan herramientas de automatización, a menudo es necesario ajustar los requisitos de estabilidad de propiedades, dimensiones,

Precisión de la forma de la pieza, parámetros tecnológicos y de calidad. Esto es especialmente importante cuando se crean líneas automáticas, ya que detener solo un dispositivo de carga o transmisión provoca tiempo de inactividad del costoso equipo de toda la línea.

Los principales requisitos previos para la automatización son:

1) el más alto grado de progresividad del proceso tecnológico;

2) requisitos para garantizar la alta calidad del trabajo realizado en todas las etapas del proceso de producción, incl. materiales, materias primas, componentes, productos semielaborados, diseño y preparación tecnológica;

3) profundizar la especialización de la producción;

4) alta confiabilidad y operación impecable de herramientas, dispositivos y equipos;

5) un alto grado de estandarización, unificación y tipificación de todos los elementos del proceso productivo;

6) flexibilidad tecnológica y económica del sistema productivo;

7) alta profesionalidad del personal de producción;

8) viabilidad técnica y socioeconómica.

1.3 La estructura de automatización y mecanización.

La producción se caracteriza por una amplia variedad de: materiales utilizados y sus propiedades; tipos de espacios en blanco (pieza, multipieza, cinta continua, alambre, tira, etc.); condiciones de su procesamiento (frío, caliente, al vacío, bajo presión excesiva); la naturaleza de las operaciones tecnológicas (calentamiento, enfriamiento, separación, trituración, prensado, conformado plástico, destrucción, etc.); el número de operaciones realizadas en equipos tecnológicos. Cada una de estas características impone sus propios requisitos sobre la estructura (composición), el principio de funcionamiento y el diseño de las herramientas de automatización utilizadas. Sin embargo, los elementos principales de estas herramientas se pueden combinar en grupos de acuerdo con características comunes. Por ejemplo, una herramienta para automatizar el proceso de estampado incluye un dispositivo para cargar y orientar piezas en bruto (UO3), un dispositivo para alimentar piezas en bruto (UP3), un dispositivo para el transporte interoperativo de piezas en bruto (UMT), un dispositivo para retirar piezas (UUD) , un dispositivo de eliminación de residuos (UUO), un dispositivo de almacenamiento de piezas (USD), un dispositivo de mecanizado del proceso de cambio de equipo de matriz (USSH). El funcionamiento fiable y sin problemas de las herramientas de automatización está respaldado por un dispositivo de bloqueo de control (CBU), cuyas funciones incluyen el control de la posición correcta de la pieza de trabajo y la secuencia de ejecución de los dispositivos de automatización de movimiento.

Los medios de automatización y mecanización según las funciones tecnológicas realizadas suelen dividirse en automatizar y mecanizar las principales operaciones tecnológicas y auxiliares. Dependiendo del tipo de pieza de trabajo inicial, los medios de mecanización y automatización de las principales operaciones tecnológicas se dividen en medios que operan desde una pieza de trabajo o una pieza de trabajo continua (larga). La característica común de los dispositivos del primer tipo radica en el hecho de que es necesario llevar a cabo continuamente el proceso de orientación, fijación y suministro de piezas en bruto en la zona de procesamiento. Esto aumenta el requisito de orientación, control de la posición correcta de la pieza de trabajo y bloqueo de equipos tecnológicos.

1.4 Métodos de automatización de procesos

Las ideas fundamentales de la automatización, las formas prácticas y constructivas de su implementación dependen de la naturaleza y el tipo de producción. La automatización de procesos técnicos se está desarrollando ya sea equipando máquinas universales con herramientas de automatización, o creando un especial o especializado. equipo automático. En la producción en serie ya gran escala, es recomendable crear y utilizar líneas reconfigurables basadas en equipos universales. Los equipos especiales o especializados se utilizan principalmente en la producción en masa. Por ejemplo, prensas automáticas de una o varias posiciones, prensas automáticas de forja en caliente y en frío.

Un enfoque fundamentalmente nuevo para resolver el problema de la automatización, principalmente en la producción en serie a pequeña escala, es el equipo maquinas tecnologicas sistemas de control de programas, la creación de centros de procesamiento con control informático. Se abren amplias oportunidades mediante la aplicación en la producción. robots industriales, ya que te permite automatizar procesos tecnológicos difíciles de implementar por medios tradicionales; proporcionar un cambio rápido y fácil a un nuevo proceso tecnológico, lo que contribuye a la flexibilidad de la producción; crea condiciones para la organización de secciones y talleres automatizados complejos; mejorar la calidad y la producción del producto; cambiar las condiciones de trabajo de los trabajadores liberándolos de tareas monótonas, pesadas, no calificadas y trabajo peligroso; reducir la gama de herramientas de automatización, el costo de su desarrollo y el tiempo de su implementación.

1.5 Accionamientos de automatización y mecanización

El accionamiento es una de las partes principales de cualquier medio de automatización y mecanización. El accionamiento se entiende como un sistema que consta de un motor y un mecanismo convertidor, que sirve para transferir energía desde el motor al cuerpo de trabajo. Las unidades deben tener ciertas propiedades: aceleración y desaceleración suaves; velocidad; baja inercia; alta eficiencia.

Según el tipo de motor, los accionamientos se dividen en motores eléctricos, neumáticos, hidráulicos, combinados, de combustión interna, motores turbo. El accionamiento eléctrico ha recibido la mayor distribución en la industria. Se utilizan motores eléctricos de varios tipos: de corriente continua y alterna, síncronos y asíncronos, paso a paso, de alto par, etc. Los accionamientos hidráulicos tienen grandes perspectivas, que pueden fabricarse en forma de motores hidráulicos, cilindros hidráulicos y cámaras hidráulicas. Se caracterizan por su alta potencia, aceleración y frenado suaves, dimensiones relativamente pequeñas. Dependiendo del propósito, los accionamientos se dividen en accionamientos de potencia y accionamientos de desplazamiento. Las unidades de potencia después de completar el movimiento del cuerpo de trabajo crean una fuerza dada (torque) sobre él. Por ejemplo, el accionamiento para mover el carro del manipulador es cinemático y el accionamiento para sujetar el brazo del manipulador es potencia.

Es costumbre distinguir entre unidades individuales y grupales, monomotores y multimotores.

La elección del tipo de accionamiento depende de muchos factores: de las características de los automatismos, de la potencia, de la disponibilidad de fuentes de energía, de las exigencias de las dimensiones del motor, de la velocidad de respuesta, de la seguridad, etc. Al mismo tiempo, se esfuerza por conseguir eso dimensiones mínimas, alto rendimiento energético, la capacidad de trabajar en el modo de control y regulación automática con la provisión de leyes óptimas de aceleración y desaceleración con un tiempo mínimo de transitorios; rapidez, facilidad de inclusión y desconexión; la posibilidad de incorporar sistemas de refrigeración y control térmico para garantizar modos de funcionamiento aceptables y estabilidad de sus características, facilidad de instalación y reparación, bajo nivel de ruido.

Los mecanismos de conversión se seleccionan según la naturaleza del movimiento del eslabón accionado (rotativo o de traslación, continuo o intermitente). Los mecanismos para convertir el movimiento de rotación en movimiento de traslación pueden adoptar la forma de un sistema de biela de palanca, un mecanismo de leva, un mecanismo de piñón y cremallera, etc. Los mecanismos de manivela son los más utilizados.

1.6 Fundamentos de la tecnología de automatización flexible

La mayoría de las producciones son de tipo serial e individual y requieren frecuentes cambios de equipo, y esto está asociado a importantes pérdidas de tiempo, por lo que se han creado sistemas flexibles. La producción flexible permite en poco tiempo, a un costo mínimo, cambiar a otros procesos tecnológicos realizados en el mismo equipo.

Según el grado de flexibilidad, existen cuatro grupos de industrias: 1) el equipo está destinado únicamente a realizar un proceso tecnológico; 2) este grupo se basa en el uso de varios tipos de equipos que, según sea necesario, cuando el proceso tecnológico cambia, se ponen en funcionamiento periódicamente; 3) este grupo utiliza equipos de control numérico que reajustan rápidamente la herramienta, modos de proceso y equipos de acuerdo con las necesidades de producción; 4) El grupo se basa en tecnología y equipos de producción flexibles: la transición al lanzamiento de nuevos productos se lleva a cabo automáticamente.

flexible producción automatizada(GAP) le permite: reducir el tiempo de desarrollo de nuevos productos; mejorar la calidad y productividad del producto; Corte ciclo productivo; reducir los costos operativos; mejorar las condiciones de trabajo. El eslabón principal del GAP es el sistema de producción flexible (FPS).

Un sistema de producción flexible (FPS) es un conjunto de varias combinaciones de equipos de control numérico (CHGGU), complejos tecnológicos robóticos, módulos de producción flexibles, unidades individuales de equipos tecnológicos y sistemas para garantizar su funcionamiento en modo automático durante un intervalo de tiempo determinado, que tiene la propiedad de cambios automatizados en la producción de productos de un rango arbitrario dentro de los límites establecidos de los valores de sus características. El concepto de flexibilidad del sistema de producción es ambiguo. Distinguir entre flexibilidad estructural y tecnológica.

La flexibilidad estructural prevé la posibilidad de elegir la secuencia de procesamiento o montaje, construir el sistema de forma modular y realizar trabajos en equipos similares en caso de falla de cualquiera de los equipos incluidos en el sistema.

La flexibilidad tecnológica se define por la capacidad de realizar el procesamiento de un grupo de piezas diferentes en equipos existentes sin reajuste o con reajustes menores. Para sistemas con una gama amplia y en continuo cambio de piezas mecanizadas, el principio tecnológico más aceptable es la organización de una estructura flexible, que garantice el uso más eficiente de los equipos y reduzca el número de empleados.

Según la estructura organizacional, el FMS se divide en los siguientes tipos: módulo de producción flexible (FPM), complejo tecnológico robótico (RTC), línea automatizada flexible (GAL), sección automatizada flexible (GAU), taller automatizado flexible (GAC).

Módulo de producción flexible - componente FMS, que es una unidad de equipo tecnológico para la producción de productos de un rango arbitrario dentro de los límites establecidos de los valores de sus características con control de programa, funcionando de forma autónoma, realizando automáticamente todas las funciones asociadas con su fabricación, teniendo la capacidad integrarse en un sistema de producción flexible.

Un complejo robótico (RC) es un conjunto de equipos tecnológicos que funcionan de forma autónoma, un robot y su equipo.

Línea automatizada flexible: un sistema de producción que consta de varios GPM, unidos por un sistema de control automatizado, en el que el equipo tecnológico se encuentra en la secuencia aceptada de operaciones tecnológicas.

Sección automatizada flexible: un sistema de producción flexible que consta de varios GPM, unidos por un sistema de control automatizado, que opera a lo largo de una ruta tecnológica, que brinda la posibilidad de cambiar la secuencia de uso de equipos tecnológicos.

Taller automatizado flexible: un sistema de producción flexible, que es un conjunto de líneas automatizadas flexibles, secciones tecnológicas robóticas para la fabricación de productos de un rango determinado en varias combinaciones.

Los sistemas de producción flexibles se basan en el amplio uso de modernos equipos tecnológicos controlados por software, herramientas informáticas de microprocesador y sistemas robóticos.

Existen varias opciones para completar el FMS con equipamiento tecnológico. Por ejemplo, se pueden crear secciones a partir del mismo tipo de máquinas polivalentes o máquinas monouso funcionalmente complementarias (fresado, taladrado, etc.). El mayor desarrollo de HPS se recibió en el mecanizado y mucho menos en los procesos de ensamblaje. Estos sistemas proporcionan nivel alto automatización de procesos tecnológicos y un aumento significativo en la productividad laboral, acortar el ciclo de producción de piezas complejas, mejorar el uso de equipos básicos y mejorar la calidad de los productos.

En el futuro, los FMS son los elementos constitutivos de las plantas automáticas de producción por lotes que brindan una solución integral a los problemas asociados con la fabricación de productos y la gestión empresarial.

La introducción del GMS da un gran efecto económico y provoca cambios importantes en la producción, lo que se manifiesta en un aumento de la cultura del trabajo, la exclusión del trabajo físico duro y la mejora de la seguridad.

Sin embargo, GVC no puede reemplazar todos los tipos de producción. Con lotes grandes del mismo tipo de piezas, es recomendable utilizar líneas de máquinas herramienta automáticas y rotativas rígidas. En condiciones producción única más rentable es el uso de equipos universales atendidos por trabajadores altamente calificados. Una posición intermedia entre estos dos tipos de producción la ocupa el Cuerpo de Bomberos del Estado.

Con la transición a sistemas de producción flexibles y áreas automatizadas flexibles, la eficiencia del uso del equipo aumenta de 2 a 3 veces debido a la reducción del tiempo de cambio. El coeficiente de uso del tiempo de máquina de las máquinas herramienta aumenta a 0,85 ... 0,9 (en comparación con 0,4 ... 0,6), y el coeficiente de cambio de su trabajo, hasta 2,5. El ciclo de procesamiento de piezas se reduce significativamente en 6 ... 10 veces. Sin embargo, la creación de GMS está asociada a costes importantes y en todos los casos es necesario evaluar la eficiencia técnica, económica y organizativa de su implantación.

Los indicadores de eficiencia económica de la introducción de GPS son la tasa de recuperación, el efecto económico anual, el coeficiente de aumento de la productividad laboral, el coeficiente de aumento en el costo de procesamiento de productos por trabajador, la productividad del capital.

La eficiencia se evalúa mediante la tasa de utilización del equipo, el cambio de equipo y la relación de carga, el factor de flexibilidad y los indicadores de confiabilidad.

Un elemento importante del GPS es el robot, cuyo predecesor fue el manipulador. Su aparición está asociada a la necesidad de facilitar el trabajo físico al manipular piezas pesadas durante su procesamiento (el manipulador de forja comenzó a usarse en la primera mitad del siglo XX). El manipulador estaba controlado por un operador que establecía ciertos comandos, la trayectoria de movimiento del brazo mecánico (agarre), el movimiento horizontal y vertical del propio dispositivo (manipulador). Los manipuladores también se usan ampliamente cuando se realizan trabajos en condiciones de altas temperaturas, radiación, ambiente químico agresivo.

El robot es un manipulador reprogramable que puede trabajar de forma autónoma, sin control humano directo. Esta nuevo tipo un dispositivo que se puede integrar fácilmente en las líneas de producción, realizar no solo operaciones auxiliares, sino también de trabajo, tomar medidas, cambiar la herramienta y su posición en el espacio, seleccionar modos de procesamiento de piezas de trabajo e incluso solucionar problemas emergentes.

Un robot industrial es un dispositivo multifuncional reprogramable diseñado para realizar operaciones auxiliares (captura, elevación, alimentación, cambio, transporte y manipulación de una pieza o pieza, herramientas o equipos tecnológicos) y de trabajo (soldadura, montaje, pintura, etc.) mediante dispositivos especiales. controlado por el programa correspondiente.

Se conocen tres generaciones de robots. La primera generación (PR) se caracteriza por operaciones codificadas para un proceso tecnológico dado. La segunda generación de robots (AR), equipada con un dispositivo de control adaptativo, puede responder a cambios en los parámetros ambientales utilizando sensores de retroalimentación. La parte mecánica de PR y AR es casi la misma, pero el sistema de control AR es más complicado. La tercera generación de robots (RII) tiene inteligencia artificial, los RII están equipados con computadoras poderosas, son mucho más complejos y mecánicamente. El programa de sus acciones se forma en el proceso de su funcionamiento sobre la base de una comparación de los parámetros del entorno externo y un modelo dado. RII puede mantener comunicación continua con una persona en lenguaje natural o artificial.

Los robots aún se diferencian entre sí según: el número de grados de movilidad (con dos, tres, cuatro o más grados de movilidad); posibilidades de movimiento (estacionario, móvil); método de instalación en el lugar de trabajo (piso, suspendido y empotrado); tipo de accionamiento (electromecánico, hidráulico, neumático, etc.); métodos de programación (programado por aprendizaje, programado analíticamente); tipo de sistema de coordenadas (trabajando en sistemas de coordenadas rectangulares, cilíndricos, esféricos, angulares y otros); citas (tecnológico, izaje y transporte, control, soldadura, pintura, montaje, etc.).

Estructuralmente, los robots constan de tres componentes principales: un brazo mecánico (cuerpo de trabajo), un accionamiento y un sistema de control, incluidos sensores para determinar los parámetros del entorno externo y una computadora de control.

1.7 Automatización de sistemas de control y diseño

La automatización del procesamiento de información en producción incluye dos procesos: la creación y uso de sistemas de control automatizado (ACS) y sistemas de diseño asistido por computadora (CAD).

ACS: un sistema "hombre-máquina" que garantiza el funcionamiento efectivo de un objeto, en el que la recopilación y el procesamiento de la información necesaria para la implementación de las funciones de control se lleva a cabo utilizando tecnología informática y de automatización.

CAD es un sistema "hombre-máquina" que proporciona un diseño efectivo (creación, desarrollo) de un objeto, durante el cual la recopilación y el procesamiento de la información necesaria, así como la salida de resultados, se lleva a cabo utilizando tecnología informática y de automatización.

Dependiendo de planta de producción Existen varios sistemas de control automatizado y sistemas CAD. Por ejemplo, un sistema de control de procesos automatizado (APCS), un sistema automatizado para la preparación tecnológica de la producción (ASTPP), un sistema para el diseño automatizado de un proceso tecnológico, un sistema de gestión empresarial automatizado (APCS).

Los sistemas de control automatizado se pueden clasificar en tres clases. La primera clase incluirá ACS en el que las personas son el objeto de control, por ejemplo, ACS, un sistema automatizado gestión organizacional. A la segunda clase: sistemas de control automatizados, en los que el objeto de control son máquinas, como los sistemas de control automatizados. Al tercero: sistemas de control automatizado integrado (IACS), en los que las personas y las máquinas son el objeto de control.

Estos sistemas de control automatizado incluyen sistemas de gestión empresarial automatizados (APCS) o sistemas de gestión empresarial integrados (IMUP).

Los APCS son sistemas de control complejos y complejos. Por lo tanto, durante el diseño y la operación, se dividen en subsistemas.

Hay dos grupos de subsistemas: funcionales y de provisión. Subsistemas funcionales: planificación técnica y económica, gestión operativa de la producción principal, logística y ventas, preparación técnica de la producción, gestión de calidad, contabilidad.

Subsistemas de soporte: hardware, matemático y software, soporte de información.

Entre los modernos ISUP, 1C:Enterprise, Galaxy, Parus, etc. son ampliamente utilizados.

Por ejemplo, ISUP "Galaktika" está diseñado para crear un sistema de control automatizado unificado en una empresa moderna. Este sistema contiene 4 lazos de control: el lazo administración; bucle de control operativo; bucle de control de producción; esquema contable.

Así, la información y el conocimiento siempre han sido componentes importantes del crecimiento económico, y el desarrollo de la tecnología ha determinado en gran medida la productividad de la sociedad, el nivel de vida, así como formas sociales organizacion economica

Sobre el sociedad moderna el potencial científico y técnico acumulado tiene una gran influencia, especialmente los logros en áreas tan prometedoras como la microelectrónica y tecnología electrónica recopilación, procesamiento y uso de la información, que debe conducir a la tercera revolución industrial.

1.8 Vehículos elevadores, manipuladores, robots, complejos robóticos, sistemas de producción flexibles

Los dispositivos y mecanismos de elevación y transporte (PTM) se utilizan ampliamente para mover, levantar piezas de trabajo, herramientas y equipos tecnológicos, productos terminados, varias cargas durante la construcción, reparación, instalación. Son universales, especializadas y especiales.

Los dispositivos de elevación se caracterizan por un funcionamiento intermitente; estos incluyen polipastos, grúas, transelevadores, montacargas, elevadores. En los talleres, los llamados puentes grúa, que constan de tres mecanismos, son los más utilizados: levantar, mover el carro a lo largo del tramo a lo largo del marco de la grúa, mover el puente (bastidor) a lo largo del tramo del taller a lo largo de los rieles de la grúa instalado en los salientes de las columnas. Los puentes grúa cuentan con accionamiento eléctrico a partir de una red de corriente trifásica, sistemas de frenado fiables que evitan el descenso espontáneo de las cargas y el desplazamiento del carro a lo largo del vano. El número de puentes grúa se determina a razón de una grúa por cada 60-100 m de luz, pero en cada caso se especifica el número de grúas en función de la naturaleza del trabajo y del tipo de carga. La capacidad de elevación de las grúas puente de dos vigas es de 10 toneladas a 250 toneladas Las grúas puente con una capacidad de elevación de 20 toneladas y más tienen dos ganchos cada una: una principal y otra auxiliar. El control se realiza desde la cabina montada en el puente grúa. Velocidad de desplazamiento de puentes grúa hasta 120 m/min. Si la grúa tiene dos ganchos, la capacidad de elevación se indica como una fracción: en el numerador para el gancho principal, en el denominador para el gancho auxiliar.

Para el transporte y la mecanización de la instalación de herramientas y equipos tecnológicos, se utilizan el movimiento, la elevación y el descenso de diversas cargas, carretillas elevadoras y eléctricas, plataformas automáticas y eléctricas de diversas capacidades de carga y diseños. Máxima velocidad circulación de carretillas elevadoras eléctricas con carga horizontal 10 km/h, carretillas elevadoras - 15 km/h, coche eléctrico - 18 km/h, dentro del taller no está permitida la velocidad de circulación superior a 5 km/h.

Los transportadores y transportadores de varios tipos y tipos, carros con rieles y sin rieles, cintas transportadoras, transportadores de placas y cadenas se utilizan ampliamente en la producción en masa. Particularmente efectivos son los llamados transportadores aéreos de cadena con cadena transportadora y transportadores de empuje con control programado. El transportador de empuje tiene dos vías aéreas una encima de la otra. Los carros conectados con una cadena de tracción se mueven a lo largo del camino superior, y los carros con suspensiones de mercancías transportadas movidas por puños de cadena de tracción se mueven a lo largo del camino inferior.

Se recomienda utilizar transporte continuo con una longitud de ruta de hasta 300 M. Para el servicio de almacenes, se utilizan cargadores especiales: apiladores sin rieles de piso que elevan cargas a una altura de más de 7 m grúas aéreas: apiladores. Almacenan y recuperan espacios en blanco, productos semielaborados, productos terminados y herramientas tecnológicas en estantes de varios niveles, lo que puede aumentar significativamente el nivel de producción y la utilización del espacio de almacenamiento.

automatización diseño mecanización robótica transportador

2. Fundamentos socioeconómicos para el desarrollo de procesos tecnológicos progresivos

Papel significativo en la implementación del programa de innovación para 2006 - 2010. pertenece a los procesos tecnológicos progresivos. El programa desarrollado para el desarrollo de la actividad innovadora prevé una orientación al potencial científico y técnico disponible en la república, a su máxima participación en el proceso de innovación. La base científica fueron los resultados de los estudios realizados en la Academia Nacional de Ciencias de Bielorrusia y otros instituciones científicas. La República de Bielorrusia tiene: posición geográfica y geopolítica ventajosa; sistema desarrollado de comunicaciones de transporte e infraestructura industrial; recursos significativos de tierra, agua, bosques, turba, así como minerales (petróleo, esquisto, lignito, mineral de hierro, sal, fertilizantes potásicos); alto nivel educativo general de la población y el sistema establecido de formación de personal calificado; importante potencial científico y técnico; diversificado complejo industrial; poderosa base de construcción, relaciones económicas exteriores multivectoriales. Para la implementación exitosa del programa de innovación desarrollado, es necesario Atención especial prestar atención a la introducción de procesos tecnológicos progresivos en la producción.

Los procesos tecnológicos progresivos se caracterizan por las siguientes características: proporcionan alta calidad de los productos fabricados (desempeño del trabajo), reducen el costo de los recursos (materias primas, materiales, energía, herramientas, equipos, lubricantes de proceso, costos de mano de obra, áreas de producción, etc.) .), reducir la contaminación ambiental y mejorar el medio ambiente

coyuntura económica, ampliar las capacidades tecnológicas y las perspectivas de desarrollo del proceso, aumentar la productividad laboral y la seguridad de las operaciones, mejorar las condiciones de trabajo. Cada rama de la industria en una determinada etapa de su desarrollo utiliza una gran cantidad de diferentes procesos, herramientas y equipos tecnológicos progresivos. Sin embargo, existen tales procesos tecnológicos que han hecho cambios revolucionarios en muchas ramas de la actividad humana industrial e intelectual. Tales tecnologías progresivas incluyen: información, láser y ultrasónico; metalurgia de polvos; biotecnología; procesos tecnológicos realizados en vacío y bajo alta presión, electrofísicos y electroquímicos, y muchos otros.

2.1 Procesos tecnológicos usando computadoras

Muchos procesos tecnológicos, caracterizados por la complejidad de las conexiones de numerosos componentes y la necesidad de procesar una gran cantidad de información, no se pueden implementar sin el uso de la tecnología y la tecnología de la información modernas. Basta aquí dar ejemplos del lanzamiento y control de objetos espaciales; garantizar el funcionamiento de los sistemas de producción automáticos; gestión de la economía energética compleja de una empresa, ciudad y república; un examen médico completo (del sistema cardiovascular y el cerebro humano), pronóstico del tiempo y mucho más En la producción, se han producido cambios significativos con la introducción de la tecnología informática en el desarrollo de dibujos de herramientas y diversos dispositivos tecnológicos, modelado de tecnología procesos y pruebas de nuevos tipos de equipos, gestión de procesos y equipos tecnológicos complejos, organización de la logística de producción, mantenimiento de la documentación organizativa y administrativa, etc.

El desarrollo de un dibujo de productos para diversos fines en la empresa requiere costos laborales significativos de especialistas calificados. Trabajo de diseño a menudo se puede comparar con el arte, ya que requiere el uso de una gran variedad de datos y una gran capacidad en la práctica para combinar de manera óptima varios elementos estructurales en un solo producto. El dibujo del producto debe ser de alta calidad, dar una idea clara del diseño, evitar interpretaciones vagas, aprovechar al máximo los elementos estándar y unificados, ser fácil de manipular y almacenar, y permitir múltiples replicaciones. El proceso tecnológico tradicional y antiguo para la elaboración de dibujos se basaba en el uso por parte del diseñador de una herramienta de dibujo (lápiz, compás, goma, regla, escuadra, etc.), tablero de dibujo (máquina de dibujar), papel de dibujo (papel de dibujo) , una gran cantidad de libros de referencia, estándares, incluido ESKD, una documentación de diseño estándar único. El diseñador realizó el dibujo del producto a lápiz en la escala seleccionada, se verificó cuidadosamente en busca de errores y el cumplimiento de las normas aplicables y documentos normativos, luego se hizo una copia en papel de calco a partir de la llamada proteína, que fue el material de origen para replicar el dibujo. La calidad del dibujo completo estaba determinada por muchos parámetros subjetivos y, a menudo, no era perfecta. Además, el almacenamiento y la búsqueda de dichos dibujos requerían muchos recursos, incluido el espacio de archivo con el equipo adecuado.

En la actualidad, la mayoría de las empresas modernas han introducido un proceso tecnológico para la ejecución computarizada de obras gráficas utilizando programas especiales y una enorme base de datos de estándares, normas y otros materiales de información. El diseñador realiza el dibujo del producto en una computadora en la escala requerida con la más alta precisión, todos sus elementos estructurales (pernos, tornillos, tuercas, arandelas; equipos neumáticos, hidráulicos y eléctricos, productos estándar, etc.) son casi instantáneamente llamado desde la base de datos e instalado en el lugar correcto. Para el almacenamiento, reproducción, modificación, transferencia al artista intérprete o ejecutante en lugar de trabajo se utilizan recursos mínimos. Además, cuando se utilizan equipos de procesamiento con control de programa, el dibujo se ingresa electrónicamente en el sistema de control de la máquina y, por lo tanto, se realiza una automatización completa (compleja) del proceso tecnológico. Hacer cambios en el diseño del producto no es difícil y se puede arreglar rápidamente en versión electrónica. La coordinación de las decisiones de diseño con organizaciones interesadas ubicadas a gran distancia se simplifica con un mínimo de tiempo y recursos financieros. La transferencia de documentación de diseño a cualquier parte del mundo se puede realizar de manera efectiva por correo electrónico.

Cambios revolucionarios similares en el uso de computadoras ocurrieron en el desarrollo y ejecución de documentación tecnológica. Las computadoras juegan un papel especial en el desarrollo de procesos tecnológicos complejos y de múltiples componentes que requieren cálculos y simulaciones que requieren mucha mano de obra. En particular, la simulación por computadora del proceso de conformado plástico de metales y aleaciones puede acelerar significativamente y evitar errores en el desarrollo del proceso de estampado y el diseño de troqueles, que a menudo son equipos tecnológicos bastante costosos y omisiones de ingeniería y errores en el diseño y la fabricación puede traer grandes pérdidas. La simulación por computadora del proceso de formación de una pieza de trabajo o pieza en la cavidad del troquel le permite elegir la forma, las dimensiones y la temperatura más óptimas para procesar la pieza de trabajo, así como los parámetros y el número de ranuras que brindan la más alta calidad de la pieza. forja o pieza estampada resultante a presiones mínimas en la superficie de contacto (de trabajo) de la herramienta de deformación, lo que aumenta varias veces su durabilidad. Además, el modelado por computadora puede reducir significativamente el desperdicio de material, la tasa de utilización del metal puede alcanzar hasta 0,95 y también es posible reducir el consumo de acero para troqueles costoso al optimizar y aumentar la precisión geométrica de la forma y las dimensiones de las piezas de trabajo. de matrices y moldes.

Es imposible sobrestimar el uso de modelos informáticos en el estudio de procesos dinámicos, para predecir los cambios climáticos y el desarrollo de terremotos en la tierra, para el examen médico del cuerpo humano, al elegir forma óptima diseño de coche o aeronave para reducir la resistencia aerodinámica durante el movimiento, al predecir el comportamiento de un automóvil o avión en situaciones críticas. Los simuladores modernos utilizados para diversos fines no se pueden imaginar sin el uso de elementos de simulación por computadora.

La tecnología informática ha revolucionado el negocio editorial, editorial y tipográfico: ha mejorado fantásticamente la calidad productos de impresión y productividad de procesos, capacidades tecnológicas ampliadas. Es imposible sobrestimar la efectividad y la importancia de un examen médico por computadora de la condición del paciente y una evaluación objetiva de las capacidades de su cuerpo.

2.2 Biotecnología

Segunda mitad del siglo XX. marcada por el desarrollo intensivo de la biotecnología. La biotecnología es una tecnología industrial para obtener productos valiosos a partir de materias primas con la ayuda de microorganismos. Los procesos biotecnológicos se conocen desde la antigüedad: panificación, elaboración de vino y cerveza, queso, vinagre, productos de ácido láctico, biodepuración de aguas, control de plagas de flora y fauna, elaboración de cueros, fibras vegetales, obtención de abonos orgánicos, etc. Las bases científicas se establecieron en el siglo IX. Científico francés L. Pasteur (1822-1895), quien sentó las bases de la microbiología. Esto fue facilitado, por un lado, por el rápido desarrollo de la biología molecular y la genética, la bioquímica y la biofísica, y, por otro lado, por la aparición del problema de la falta de alimentos, recursos minerales, energía, medicamentos y protección ambiental. degradación. En el sentido moderno, el campo de la biotecnología incluye la ingeniería genética y celular, cuyo propósito es cambiar los mecanismos hereditarios de funcionamiento de los organismos para controlar las actividades de los seres vivos. La biotecnología está estrechamente relacionada con la microbiología técnica y la bioquímica. También utiliza muchos métodos. Tecnología química, especialmente en las etapas finales del proceso de producción, cuando se aíslan sustancias, por ejemplo, de la biomasa.

La biotecnología se basa en la síntesis microbiológica, es decir, el cultivo de microorganismos seleccionados en un medio nutritivo de determinada composición. El mundo de los microorganismos, los organismos más pequeños, predominantemente unicelulares (bacterias, hongos microscópicos, algas, etc.), es extremadamente vasto y diverso. Se reproducen con mayor frecuencia por simple división celular, a veces por gemación u otros medios asexuales.

Los microorganismos se caracterizan por una amplia variedad de propiedades fisiológicas y bioquímicas. Algunos de ellos, los llamados anaerobios, no necesitan oxígeno del aire, otros crecen bien en el fondo del océano en manantiales de sulfuro a una temperatura de 250 ° C, otros han elegido como su hábitat reactores nucleares. Hay microorganismos que siguen siendo viables en un vacío profundo y hay otros a los que no les importa la presión de 1000-1400 atm. La extraordinaria estabilidad de los microorganismos les permite ocupar los límites extremos de la biosfera: se encuentran en el suelo oceánico a una profundidad de 11 km, en la atmósfera a una altura de más de 20 km. Los microorganismos están ampliamente distribuidos en la naturaleza, hasta 2-3 mil millones de ellos pueden estar contenidos en un gramo de suelo.En los microorganismos, muchos procesos de biosíntesis y metabolismo energético, por ejemplo, el transporte de electrones y la síntesis de proteínas, proceden de manera similar a los mismos procesos. como en las células de plantas y animales superiores.

Sin embargo, los microorganismos también tienen reacciones enzimáticas y bioquímicas específicas, en las que se basa su capacidad para descomponer celulosa, lingin, hidrocarburos de petróleo, cera y otras sustancias. Existen microorganismos capaces de asimilar nitrógeno molecular, sintetizar proteínas y producir muchas sustancias biológicamente activas (antibióticos, enzimas, vitaminas, etc.). Esta es la base para el uso de microorganismos para obtener una amplia variedad de productos. Además, en la biotecnología moderna, no se utilizan cada vez más los organismos completos, sino sus componentes: células vivas, diversas estructuras que son sus partes y moléculas biológicas.

Ahora, con la ayuda de la biotecnología, se obtienen antibióticos, vitaminas, aminoácidos, proteínas, alcoholes, aditivos para alimentos para animales, productos lácteos fermentados y mucho más. El interés por el uso de las biotecnologías crece constantemente en varios campos de la actividad humana: en energía, Industria de alimentos, medicamento, agricultura, industria química, etc. Esto se debe principalmente a la posibilidad de utilizar recursos renovables (biomasa) como materia prima, así como al ahorro energético. Por ejemplo, sustancias como el amoníaco, la glicerina, el metanol y el fenol son más rentables de producir por biotecnología que por métodos químicos.

Una dirección prometedora en el desarrollo de la biotecnología es el desarrollo y la introducción en la práctica de métodos microbiológicos para obtener varios metales. Como sabes, los microorganismos juegan un papel importante en el ciclo de las sustancias en la naturaleza. Se ha establecido que están involucrados en el proceso de formación de minerales de mena. Entonces, a principios del siglo XX, en una antigua mina de cobre agotada, se encontró una gran cantidad de cobre en la solución acuosa bombeada fuera de la mina, que fue producida por bacterias a partir de compuestos de sulfuro de cobre. Oxidando los sulfuros de cobre insolubles en agua, las bacterias los convierten en compuestos fácilmente solubles y el proceso avanza muy rápidamente. Los microorganismos pueden procesar no solo compuestos de cobre, sino también extraer hierro, zinc, níquel, cobalto, titanio, aluminio, plomo, bismuto, uranio, oro, germanio, renio y muchos otros del mineral. El uso de bacterias es especialmente efectivo en la etapa final de la operación de la mina, durante el procesamiento de residuos. La introducción de la tecnología geomicrobiológica permitirá involucrar en el uso industrial yacimientos de minerales profundos y de difícil acceso. Después del trabajo preparatorio adecuado, será suficiente sumergir las tuberías a la profundidad deseada y llevar la solución biológica a través de ellas a la roca mineral. Al pasar a través de la roca, la solución se enriquece con ciertos metales y se eleva a la superficie para transportar los recursos naturales necesarios. No hay necesidad de construir minas costosas, la carga indeseable sobre la situación ambiental disminuirá, se liberarán grandes áreas de tierra ocupadas por minas, vertederos y empresas de procesamiento, se reducirán los costos de limpieza de la atmósfera, la tierra y las aguas residuales, y el costo de los minerales extraídos se reducirá significativamente.

El desarrollo intensivo y la expansión del uso de procesos biológicos en la producción de medicamentos, proteínas y piensos, fertilizantes orgánicos, productos alimenticios a base de fermentación, gases y líquidos combustibles, microorganismos para limpiar el hábitat líquido y aéreo del mundo vivo es muy relevante. y altamente eficaz tarea de la economía de la República de Belarús. No se puede despreciar la posibilidad de utilizar biotecnologías en el desarrollo de métodos no tradicionales para la obtención de recursos energéticos. La conversión de biomasa en biogás permite obtener un 50-80% de la energía potencial sin contaminar el medio ambiente.

La biotecnología hoy en día tiene las siguientes áreas:

1) biotecnología industrial (síntesis microbiológica);

2) ingeniería genética y celular;

3) ingeniería enzimológica (ingeniería de proteínas).

La biotecnología industrial implementa procesos que se realizan en condiciones artificiales de producción para obtener levaduras de panadería, enológicas y forrajeras, vacunas, concentrados proteico-vitamínicos (PVC), productos fitosanitarios, cultivos iniciadores para productos lácteos fermentados y ensilaje de forrajes, fertilizantes del suelo, antibióticos, hormonas, enzimas, aminoácidos, vitaminas, alcoholes, ácidos orgánicos, solventes. Además, estos procesos permiten aprovechar residuos, celulosa y producir biogás.

La ingeniería genética le permite crear estructuras genéticas artificiales al influir en los portadores materiales de la herencia (ADN), con su ayuda puede formar organismos completamente nuevos y producir sustancias fisiológicamente activas de naturaleza proteica para necesidades médicas y agrícolas (para producir interferón, insulina, hormona de crecimiento de los organismos vivos). La ingeniería genética se considera el área más prometedora de la biotecnología moderna, con su ayuda es posible corregir enfermedades hereditarias humanas, crear estimuladores de regeneración de tejidos para el tratamiento de heridas, quemaduras y fracturas.

La enzimología de la ingeniería es dirección prometedora El desarrollo de la biotecnología industrial, es una ciencia que desarrolla las bases para la creación de enzimas altamente eficientes para la intensificación industrial de procesos tecnológicos con importantes ahorros en recursos materiales y energéticos. Las enzimas se utilizan en la producción de azúcar para diabéticos, preparados hormonales, procesamiento del cuero, obtención de tejidos, papel, materiales sintéticos, glucosa, mejora de la calidad de los productos lácteos, etc.

2.3 Tecnologías láser

Uno de los logros sobresalientes de la física en la segunda mitad del siglo XX. fue el descubrimiento de fenómenos físicos que sirvieron de base para la creación de un dispositivo único: un generador cuántico óptico o láser. El láser es una fuente de luz coherente monocromática con una alta directividad del haz de luz y una gran concentración de energía.

La fuente del rayo láser es un generador cuántico óptico (OQG), cuyo funcionamiento se basa en el principio de generación estimulada de radiación de luz. El elemento de trabajo del láser es una varilla de rubí, que consiste en óxido de aluminio activado con 0,05% de Cr. La fuente de luz para la excitación de los átomos de cromo es una lámpara de destellos con una temperatura de radiación de aproximadamente 4000°C. La luz de la lámpara es enfocada por un reflector sobre una barra de rubí, como resultado de lo cual los átomos de cromo entran en un estado excitado. A partir de este estado, pueden volver a la normalidad emitiendo fotones. Toda la energía almacenada en la varilla de rubí se libera casi simultáneamente en millonésimas de segundo en forma de haz con un diámetro de unos 0,01 mm. Un sistema de lentes ópticas enfoca el haz sobre la superficie de la pieza de trabajo que se está mecanizando. La temperatura del haz es de aproximadamente 6000 - 8000°C.

Los láseres han encontrado una amplia aplicación y, en particular, se utilizan en la industria para diversos tipos de procesamiento de materiales. Entre los muchos procesos tecnológicos fundamentalmente nuevos, la tecnología láser es uno de los más prometedores. Gracias a la directividad y alta concentración del rayo láser, es posible implementar operaciones tecnológicas que generalmente son imposibles de realizar de otra manera. Con la ayuda de un láser, es posible cortar piezas de la configuración más compleja de cualquier material, y con una precisión de centésimas de milímetro, para cortar materiales compuestos y cerámicos, aleaciones refractarias que no se pueden cortar en absoluto por otros métodos. . Cada vez se utiliza más la herramienta láser en lugar de la de diamante, es más económica y en muchos casos puede sustituir al diamante.

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Características principales del programa.	DESCRIPCIÓN
Código y nombre de la dirección de formación	15.03.04 Automatización de procesos tecnológicos y producción
Cuál es el nombre del programa educativo (perfil)	15.03.04 Automatización de procesos tecnológicos y producción en ingeniería mecánica
Cuantas plazas de presupuesto/pago en el curso 2018/2019
Lugares de presupuesto objetivo
Qué exámenes hay que aprobar	Matemáticas (perfil), física, idioma ruso
¿Por qué sumar puntos extra?	Olimpiadas para escolares de la lista del Ministerio de Educación y Ciencia en materias especializadas: https://goo.gl/oK5ovz
Puntaje aprobatorio para el presupuesto en 2017
¿Cuánto cuesta estudiar de forma remunerada en 2017-18?	130 000 rublos/año Orden No. 12-13-1102 del 31 de mayo de 2017
forma de estudio	Educación a tiempo completo
Cuáles son los idiomas obligatorios que estudiamos	idioma en Inglés
¿Qué idiomas adicionales estamos aprendiendo?	El programa no proporciona estudio gratuito de adicionales. idiomas Las ofertas para estudiarlos de forma paga se publican en el sitio web: http://www.dvfu-english.ru/
Qué empresas asociadas apoyan el programa y los proyectos de muestra (si los hay)	Dalpribor OJSC, Progress PJSC, así como el Instituto de la Rama del Lejano Oriente participaron activamente en el desarrollo del estándar educativo, establecido de forma independiente por FEFU, sobre la base del cual se desarrolló este programa. academia rusa Ciencias – Instituto de Problemas Tecnológicos Marinos
¿Dónde y en qué puestos encontraron trabajo los graduados de años anteriores?	Los graduados trabajan con éxito en empresas modernas de construcción de maquinaria: Varyag JSC, Dalzavod Ship Repair Center JSC, Dalpribor JSC, Izumrud JSC, Progress PJSC, Transneft Kozmino Port LLC, Askold JSC, así como en los institutos de la rama del Lejano Oriente de Rusia. Academia de Ciencias (Instituto de Procesos de Automatización y Control, Instituto de Problemas de Tecnología Marina). Además, los graduados son empleados en empresas manufactureras pequeña y mediana empresa.
A quién contactar para más información	Yurchik Fedor Dmitrievich, jefe del programa educativo "Automatización de procesos y producciones tecnológicas", Ph.D. tecnología Ciencias, Profesor Asociado, Departamento de Tecnologías de Producción Industrial.

PROMO DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA EDUCATIVO

La automatización de los procesos de producción es la principal dirección en la que actualmente avanza la fabricación en todo el mundo. Todo lo que antes realizaba el hombre mismo, sus funciones, no solo físicas, sino también intelectuales, se van trasladando paulatinamente a la tecnología, que ella misma realiza ciclos tecnológicos y ejerce control sobre proceso de producción. El papel del hombre en muchas industrias ya se reduce solo a identificar reservas para la operación efectiva de dispositivos automáticos.

Un mayor desarrollo de la industria del Lejano Oriente requiere la creación de un complejo de construcción de maquinaria de alta tecnología. Se basa en empresas equipadas con modernas máquinas herramienta con control numérico (CNC), sistemas automatizados suministro de materias primas, descarga de piezas y control automático de procesos tecnológicos.

Durante el proceso de aprendizaje, dominarás idioma en Inglés en un nivel no inferior a INTERMEDIO para trabajar con colegas de otros países y ser incluido fácilmente en proyectos internacionales y globales.

Comprenderás la diferencia en los dispositivos de máquinas herramienta con control numérico para cualquier fin.

Esto le permitirá ganar en servicio y reparación. diferentes tipos dispositivos automatizados, inventar y ofrecer mejoras a los dispositivos existentes, e incluso introducir los últimos componentes y sistemas para el control automático de equipos tecnológicos de producción de construcción de maquinaria.

Licenciaturas de dirección 15.03.04 "Automatización de procesos tecnológicos y producciones" tienen oportunidad unica continuar estudiando en el Departamento de Tecnologías de Producción Industrial de la Facultad de Ingeniería FEFU en la magistratura y estudios de posgrado.

Los laboratorios educativos, científicos e industriales del departamento están equipados con los equipos más modernos, que incluyen máquinas CNC de coordenadas múltiples, máquinas láser y electroerosivas, impresoras 3D, sistemas de medición automatizados 4D y otros complejos.

Estudiantes de posgrado y empleados del Departamento de Tecnologías de Producción Industrial de la Facultad de Ingeniería FEFU están desarrollando una tecnología prometedora para la fabricación del cuerpo del helicóptero K-62, la novedad más esperada de la Empresa de Aviación Arsenyev Progreso.

COMITÉ DE SELECCIÓN

trabajo de lunes a viernes de 9.00 a 17.00

📍Dirección para el envío de documentos y cartas: 690922 Primorsky Krai, Vladivostok, n.p. Russian Ostrov, 10 Ajax, campus FEFU, edificio C (para el comité de admisión)

Postulantes FEFU en contacto.