Курсовая работа: Розробка схеми дослідження технологічних систем

· у гнучких автоматизованих виробництвах (ГАВ);

· у контрольно-вимірюваних комплексах.

У гнучких автоматизованих виробництвах комп’ютерні (або мікропроцесорні) інформаційні системи вирішують наступні задачі:

· управління механізмами;

· управління технологічними режимами;

· управління промисловими роботами.

Застосування комп’ютерних інформаційних систем в управлінні технологічними процесами виправдано тоді, коли існує нагальна потреба у постійних змінах функцій, що реалізуються. Прикладом гнучких автоматизованих виробництв є як окремі заводи-роботи в Японії, так і застосування комп’ютерної техніки для розвитку перспективних технологічних напрямків у головних галузях промисловості цієї країни. Ці застосування можна розділити на два окремих напрямки [5]:

· застосування до удосконалення виробничих процесів;

· застосування до існуючих технологій.

Серед першого напрямку слід відзначити процеси розробки автоматів для таких виробничих процесів як кування, литво, термічна обробка, пакування, обгортка (наприклад: роботи, передавальні механізми, цифровий контроль, групові технології); розвиток нових технологій обробки та складання (наприклад, із застосуванням роботів, що здатні „бачити”); розробка автоматичних процесів (наприклад, технологій контролю, що можуть самі навчатися); оптимізація умов протікання процесів за допомогою таких засобів, як створення повних банків даних і т.п.

Серед другого напрямку можна виокремити удосконалення працезбереження та підвищення точності шляхом застосування комп’ютерів для окремих машин, таких, як металообробне, розливне, штампувальне та формуюче пластмаси обладнання (цифрова комп’ютеризація, контроль акомодації, групова технологія, управління, що само навчається); автоматизація таких процесів виробництва, як постачання, конвеєрна робота, вимірювання, обробка та складання.

Однією з нових галузей є створення на базі персональних комп’ютерів контрольно-вимірювальної апаратури, за допомогою якої можна перевіряти вироби безпосередньо на виробничій лінії.

У промислово розвинених країнах налагоджений випуск програмного забезпечення та окремих різновидів плат, що дозволяють перетворювати комп’ютер у високоякісну вимірювальну та дослідну систему. Комп’ютери, що оснащені подібним чином, можуть використовуватися у якості запам’ятовуючих цифрових осцилографів, пристроїв збору даних, багатоцільових вимірювальних приладів.

Так будь-який IBM-сумісний персональний комп’ютер (ПК) може перетворитися у потужний вимірювальний комплекс, якщо його оснастити одним або декількома аналоговими входами. Його клавіатура та монітор надають суттєво більші можливості у порівнянні з тими, які можуть надати мультимір або осцилограф, а дисковід та принтер прекрасно підходять для реєстрації будь-яких тривалих процесів [6]. Окрім того, обчислювальна потужність ПК дозволяє піддати зібрані з його допомогою інформаційні дані будь-якій, навіть дуже складній обробці. Такий підхід до цього часу використовується у промисловості та наукових лабораторіях, але сьогодні також можна досягнути пристойних результатів, якщо просто підключити невеликі аналого-цифрові перетворювачі до стандартних послідовних або паралельних портів.

Застосування комп’ютерів у якості контрольно-вимірювальних приладів більш ефективно, ніж випуск в обмежених кількостях спеціалізованих приладів з обчислювальними блоками.

Широкого застосування набуло використання комп’ютера для обладнання автоматизованого робочого місця (АРМ, робоча станція). АРМ являє собою місце оператора, яке обладнане всіма засобами, що необхідні для виконання певних функцій. В системах обробки даних та закладах зазвичай АРМ – це дисплей з клавіатурою, але може використовуватися також і принтер, зовнішній запам’ятовуючий пристрій.

Узагальнюючи те, що було згадано вище, можна відзначити, що найбільш загальною і дуже актуальною задачею у використанні комп’ютерної техніки є інформаційне забезпечення розробки технологічних процесів та виготовлення наукоємної продукції.

На базі опублікованих джерел [5] ефективність для виробництва своєчасно отриманої інформації у 3 рази вище від ефективності освіти для цієї сфери діяльності, у 6 разів – від темпів розвитку науково-технічного прогресу, у 12 разів – від вкладеного капіталу та у 18 – 25 разів – від нерухомості.

Серед цих математичних засобів особливої уваги заслуговує багатокритеріальна (компроміс за Парето) оптимізація, яка дозволяє отримати найбільш доцільні об’єктивно можливі технологічні, технічні, економічні, екологічні та інші критерії якості технологічних систем або продукції, що ними випускається.

Для розв’язку проблем, які пов’язані з інформаційним забезпеченням технологічних процесів, сьогодні використовуються автоматичні системи управління технологічними процесами (АСУТП) типу SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) або DCS (Distributed Control Systems). Обидва вказаних типи систем належать класу MMI (Man-Machine Interface), що означає „людино-машинний інтерфейс” у контексті забезпечення двобічного зв’язку „оператор – технологічне обладнання”.

Неможливо обійтися без згадування про САПР (системи автоматизованого проектування), без яких не може обійтися жодне промислове підприємство, чия продукція потребує конструкторської документації. Сучасні технології САПР для підприємств представлені системами CAD/CAM/CAE/PDM (Сomputer Aided Design, Manufacturing, Engineering, Product Data Management). Ці системи дозволяють обійтися без "паперової" документації, здійснюючи прямий зв’язок між процесами розробки виробу та його виробництва, що дозволяє підвищити якість продукції та скоротити період розробки.

З плином часу між ММІ та ERP утворилася проміжна група систем, що зветься MES (Manufacturing Execution Systems). Вона виникла внаслідок відокремлення задач, що не відносяться до жодної з раніше визначених груп. До системи MES прийнято відносити додатки, що відповідають:

·за управління виробничими та людськими резервами у межах технологічного процесу;

·планування та контроль послідовності операцій технологічного процесу;

·керування якістю продукції;

·зберігання вихідних матеріалів та виробничої продукції по технологічних підрозділах;

·технічне обслуговування виробничого обладнання;

·зв’язок систем ERP та SCADA/DCS.

Одна з причин виникнення таких систем – спроба виділити задачі управління виробництвом на рівні технологічного підрозділу. Але дуже швидко були виявлені недоліки розділення задач планування та управління виробництвом на два рівня. Досвід показав, що інформаційна база цих задач повинна бути єдиною.