Автоматизация

Автоматизация

Этап машинного производства, 
характеризуемый освобождением 
человека от непосредственного 
выполнения функций управления 
производственным процессом и 
передачей этих функций 
автоматическим устройствам. 

Основная линия

Задумывались ли вы когда-нибудь, сколько вещей делают в нашей стране за день? Конечно, много. Наверное, миллиарды? Или больше?

Возьмем для наглядности несколько самых различных примеров.

Свыше миллиона зубчатых колес в день выпускает наша промышленность. Если даже толщина каждого из них не больше 10 миллиметров, то и тогда, сложенные одно на другое, они поднялись бы в небо выше самой высокой на земле горы - Джомолунгмы.

Автомат, изготовляющий болты, за минуту выбрасывает их сто штук.

Автомат, делающий бутылки, изготовляет их свыше шести тысяч в час.

На московской фабрике "Красный Октябрь" каждую минуту бывают готовы три с половиной тысячи конфет.

На мясокомбинатах за один час успевают сделать сто двадцать пять тысяч котлет.

За день на одном заводе-автомате выпекают тридцать тысяч батонов. Ведь только Москву обслуживает около десятка пекарен-автоматов. И пекут они не одни лишь батоны!

Ежедневно фабрики шьют миллионы комплектов одежды для населения нашей страны.

Конечно, невозможно было бы вообразить, чтобы десятки, сотни тысяч, миллионы разных нужных и полезных вещей делали люди вручную. Их делают машины, и не простые машины, а автоматы.

Сколько автоматов (помимо производящих материальные, осязаемые вещи) и различных автоматических устройств контролируют работу машин, осуществляют управление процессом и производством!

Посмотрите, как человек постепенно освобождал себя от утомительного труда у станка: 1 - здесь рабочий выступает и как двигатель, и как часть исполнительного механизма (он же управляет работой); 2 - применил двигатель; 3 - создал суппорт; 4 - копировальные станки освободили человека от функций контроля; 5 - на заводах-автоматах человек вообще освобожден от непосредственного участия в производстве

Внедрение всей этой великой армии автоматических машин и устройств, средств контроля и управления в производство называется автоматизацией.

Вспомним, как трудился рабочий до самого последнего времени. Он подавал материал в машину и принимал его от машины. Рабочий определял, хорошо ли машина работает - обрабатывает материал. Рабочий же следил за ходом машины, регулируя ее, когда в этом появлялась необходимость.

При автоматизации все эти процессы выполняют машины. Мало того: самостоятельные, обособленные ранее операции образуют теперь непрерывный поток производственного процесса, "зеленую улицу", по которой изделие проходит без всякого соприкосновения с руками человека.

Когда же нужно вводить автоматизацию на производстве? Какие для этого должны быть причины?

Одна нам уже известна: массовость. В любом случае значительно легче сделать десять одинаковых предметов, чем десять разных: одни и те же операции, те же размеры предмета и те же технологические процессы. А когда нужны не десятки, а десятки тысяч, миллионы? В однородности выпускаемой продукции и заключается одна из основных причин автоматизации производства.

Есть и другая.

Очень часто не только в лабораториях ученых, но и в заводских и фабричных цехах приходится измерять и регулировать такие процессы, которые вообще не регистрируются органами наших чувств. Разве мы улавливаем напряженность электрического поля, интенсивность радиации или присутствие невидимых лучей? Конечно, нет. Нам приходится прибегать к помощи автоматов. Значит, и там, где человеческие органы чувств не могут точно определить тот или иной нужный параметр - постоянную величину - или где. быстроты человека недостаточно для реакции на изменения в процессе работы, обязательно включают в действие автоматы.

Есть и третья причина.

Существуют отрасли производств, работа в которых для человека опасна. На многих химических заводах, производящих серную кислоту, красители для текстильной промышленности, удобрения для сельского хозяйства, в ряде случаев промежуточные операции вредны для здоровья, а некоторые промежуточные продукты могут быть ядовитыми или взрывчатыми. Здесь-то прежде всего и работают автоматы.

В автоматизации производственных процессов огромную роль призвана сыграть кибернетика. Кибернетика "входит" в автоматизацию не только в виде работающих в промышленности электронно-вычислительных машин, но и в виде ничем не примечательных внешне, удивительно "умных" приборов.

Именно с этой целью мы и попытаемся разобраться в работе двух очень различных устройств, позволяющих решать задачи автоматизации некоторых технологических процессов. Поможет нам это сделать специалист в области технической кибернетики.

Сначала мы познакомимся с использованием в процессе автоматизации "искусственной памяти".

Представьте себе, что металлическая лента раскручивается с рулона и разрезается на куски. Причем листы должны разбраковываться в зависимости от толщины, а толщина металлической ленты неодинакова и поэтому должна постоянно измеряться. Вы находите, что здесь нет ничего трудного? А трудность есть. Заключается она в том, что между моментом замера ленты и моментом входа листа в бункер, куда он должен быть уложен, проходит время. Поэтому в зависимости от толщины листа надо, чтобы открывались разные входы в разные бункеры. И открывались как раз в тот момент, когда лист прошел расстояние от места замера и подошел уже к соответствующему бункеру.

Чтобы автоматизировать этот технологический процесс, с рольгангом, протягивающим металлический лист, связывают магнитный барабан. На нем, как на обычном магнитофоне, можно производить магнитную запись. У барабана одна записывающая головка, одна стирающая запись головка, а считывающих ровно столько, сколько бункеров в установке.

Автомат для измерения толщины стальных листов и сортировки их по бункерам

Непрерывно измеряемую толщину листа датчик превращает в электрический сигнал. Сигнал зашифровывается в зависимости от толщины листа и записывается на магнитном барабане. Вращение магнитного барабана согласовано с движением рольганга. Место барабана с записью оказывается около первой считывающей головки тогда, когда лист проходит к первому бункеру, около второй - когда лист у второго бункера, и т. д.

С каждой считывающей головкой связан дешифратор. Он реагирует только на сигнал, которым зашифрована толщина листа для его бункера. Поэтому, если толщина листа соответствует второму допуску, то на шифр прореагирует второй дешифратор, он пропустит лист во второй бункер.

Таким образом и происходит разбраковка металлических листов.

Схема автомата для определения веса булок

Вторым примером послужит нам один из возможных способов автоматизации процессов резания теста для выпечки булок.

Вес каждой испеченной булки должен быть точным. Тесто же неравномерно по плотности, поэтому одинаковые по объему куски могут иметь разный вес. Выход, казалось бы, простой: надо автоматически взвешивать испеченную булку и управлять ножом, разрезающим тесто, в Зависимости от взвешивания. Но jipn таком подходе мы забываем, что булка взвешивается намного позже того, как кусок теста отрезан.

Поэтому управлять ножом надо не в зависимости от результатов взвешивания каждой булки, а по результатам обработки данных от взвешивания большого числа булок. Оказывается, и в таком "нехитром" производстве нужна серьезная статистика!

Автоматизированную систему надо снабдить специализированной вычислительной машиной. Каждая булка при таком способе автоматически взвешивается, и машина непрерывно вычисляет статистические показатели по данным этого взвешивания. А нож, разрезающий тесто, перемещается в строгой зависимости от полученных показателей.

Итак, мы познакомились с единичными, как принято говорить, примерами автоматизации - автоматизацией отдельных процессов.

В последнее же время все шире и шире захватывают позиции комплексная и полная автоматизация.

Комплексная автоматизация охватывает все машины и агрегаты цеха или участка. Весь автоматизированный участок становится единой взаимосвязанной системой, которая неуклонно и четко, в требуемой последовательности выполняет отдельные операции.

Полной автоматизацией считают такую систему автоматических машин, аппаратов, устройств, когда какое-либо изделие, деталь или продукт получают без непосредственного участия человека на всем протяжении производственного процесса.

Производство, автоматизированное полностью, - как оно выглядит? Ведь это нечто грандиозное по объему обрабатываемого материала, числу технологических операций, по количеству поступающей и обрабатываемой информации! Это и представить себе даже трудно.

Между тем такой "автоматизированный колосс" разработан, например, в Научно-исследовательском институте технологии автомобильной промышленности и на заводе имени И. А. Лихачева. По их системе информация о запуске деталей в производство и о выпуске, информация о работе оборудования передается с производственных участков в вычислительный центр завода. На каждом участке - свой пункт оперативного управления. Здесь идет непрерывный контроль за-ходом производства, ведется регулирование. Контролируется все: от часовых и сменных графиков до запаса заготовок, работы оборудования, набора инструментов и т. д. У цехового пункта оперативного управления свои задачи: он следит за ходом выполнения графика межцеховых подач деталей. Его недремлющее око всегда в курсе всех межцеховых дел.

Производственные программы для каждого участка, для каждого цеха, для разных отделов заводоуправления рассчитывает вычислительный центр завода. Здесь же, в вычислительном центре, машины составляют и оперативные сводки выполнения программ.

Такая система автоматизации полностью себя оправдала. И примеру лихачевцев последовали Московский завод малолитражных автомобилей, Заволжский моторный завод, Ярославский моторный завод и другие предприятия.

Автоматизация производственных процессов дает огромное повышение производительности труда. Это бесспорно. А вот поможет ли автоматизация в управленческих работах? Не только поможет, но и помогает уже весьма и весьма значительно.

Теперь управление народным хозяйством нельзя представить себе без автоматизации. Почему? Да потому, что в нашей стране в 1962 году только службой учета занималось около 3 миллионов человек. Всего в административно-управленческой службе работает 10 миллионов человек. 10 миллионов экономистов, плановиков, нормировщиков, бухгалтеров, счетоводов, проектировщиков!..

А масштабы производства и темпы развития с каждым годом растут. Потоки информации - плановые и отчетные документы, производственная документация, банковские операции и многое, многое другое - требуют, чтобы их обрабатывали в самые сжатые сроки.

Увеличивать еще число работников управления? Это может привести к тому, что половина всего населения страны будет занята в управленческом аппарате. А от этого снизится число людей, непосредственно занятых в сфере производства. Значит, нужен не количественный рост, а качественный скачок. Им и стала автоматизация управления.

Попробуем точно ответить на вопрос, к чему сводится управленческая деятельность. Обычно - к выработке, передаче, хранению и переработке информации. Иными словами, это наблюдение за ходом производства, контроль качества продукции, составление производственной документации, размножение и рассылка документов, связь между отделами производства, регистрация и сортировка документов, вычислительные работы - как видите, дел немало.

Представляете, какое количество информации надо обработать, когда приходится управлять таким гигантским хозяйством, как хозяйство нашей страны? У нас ежегодно приходится выполнять десятки, даже сотни миллиардов вычислительных операций!

Поэтому теперь без автоматизации, без электронно-вычислительных машин невозможно представить управленческую и административную работу.

Итак, автоматизация везде и всюду.

Основная линия