Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 1: Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất cung cấp cho người học các kiến thức: Tóm tắt lịch sử phát triển của tự động hóa quá trình sản xuất, một số khái niệm cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT Giảng viên: Vũ Hồng Nghiên NỘI DUNG MƠN HỌC CHƯƠNG KHÁI QT VỀ TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT CÁC PHƢƠNG TIỆN TỰ ĐỘNG HĨA CHƯƠNG CẤP PHƠI TỰ ĐỘNG CHƯƠNG KIỂM TRA TỰ ĐỘNG CHƯƠNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG CHƯƠNG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG CHƯƠNG Chƣơng KHÁI QUÁT VỀ TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT • 1.1 TĨM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT • 1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • 1.1.TÓM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HÓA Q TRÌNH SẢN XUẤT • Đã từ xa xƣa, ngƣời ln mơ ƣớc loại máy có khả thay cho trình sản xuất cơng việc thƣờng nhật khác.Vì thế, tự động hóa q trình sản xuất lĩnh vực đặc trƣng khoa học kỹ thuật đại kỷ 20, nhƣng thông tin cấu tự động, làm việc không cần có trợ giúp ngƣời tồn từ trƣớc cơng ngun 1/15/2016 • Các máy tự động học đƣợc sử dụng Ai Cập cổ Hy Lạp thực múa rối để lôi kéo ngƣời theo đạo Trong thời trung cổ ngƣời ta biết đến máy tự động khí thực chức ngƣời gác cổng Albert Một đặc điểm chung máy tự động kể chúng khơng có ảnh hƣởng tới q trình sản xuất xã hội thời • Chiếc máy tự động đƣợc sử dụng cơng nghiệp thợ khí ngƣời Nga, ơng Pơnzunơp chế tạo vào năm 1765 Nhờ mà mức nƣớc nồi đƣợc giữ cố định khơng phụ thuộc vào lƣợng tiêu hao nƣớc • Để đo mức nƣớc nồi, Pônzunôp dùng phao Khi mức nƣớc thay đổi phao tác động lên cửa van, thực điều chỉnh lƣợng nƣớc vào nồi • Nguyên tắc điều chỉnh cấu đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau, đƣợc gọi nguyên tắc điều chỉnh theo sai lệch hay nguyên tắc Pôdunôp – Giơn Oat 1/15/2016 • Đầu kỷ 19, nhiều cơng trình có mục đích hồn thiện cấu điều chỉnh tự động máy nƣớc đƣợc thực Cuối kỷ 19 cấu điều chỉnh tự động cho tuabin nƣớc bắt đầu xuất • Năm 1712 ơng Nartơp, thợ khí ngƣời Nga chế tạo đƣợc máy tiện chép hình để tiện chi tiết định hình Việc chép hình theo mẫu đƣợc thực tự động Chuyển động dọc bàn dao bánh – thực • Cho đến năm 1798 ơng Henry Nanđsley ngƣời Anh thay chuyển động chuyển động vít me – đai ốc 1/15/2016 • Năm 1873 Spender chế tạo đƣợc máy tiện tự động có ổ cấp phơi trục phân phối mang cam đĩa cam thùng • Năm 1880 nhiều hãng giới nhƣ Pittler Ludnig Lowe( Đức), RSK(Anh) chế tạo đƣợc máy tiện rơvônve dùng phôi thép • Năm 1887 Đ.G Xtơlep chế tạo đƣợc phần tử cảm quang đầu tiên, phần tử đại quang trọng kỷ thuật tự động hóa Cũng giai đoạn này, sở lý thuyết điều chỉnh điều khiển hệ thống tự động bắt đầu đƣợc nghiên cứu, phát triển • Một cơng trình thuộc lĩnh vực thuộc nhà toán học tiếng P.M Chebƣsep Có thể nói, ơng tổ phƣơng pháp tính tốn kỹ thuật lý thuyết điều chỉnh hệ thống tự động I.A Vƣsnhegratxki, giáo sƣ toán học tiếng trƣờng đại học công nghệ thực nghiệm Xanh Pêtêcbua 1/15/2016 • Năm 1876 và1877 ơng cho đăng cơng trình “Lý thuyết sở cấu điều chỉnh” “Các cấu điều chỉnh tác động trực tiếp” Các phƣơng pháp đánh giá ổn định chất lƣợng trình độ ông đề xuất đƣợc dùng tận • Khơng thể khơng kể tới đóng góp to lớn nghiệp phát triển lí thuyết điều khiển hệ thống tự động nhà bác học A.Xtôđô ngƣời Sec, A.Gurvis ngƣời Mỹ, A.K.Makxvell Đ.Paux ngƣời Anh , A.M.Lapu nôp ngƣời Nga nhiều nhà bác học khác • Cũng khoảng thời gian này, phát triển mạnh mẽ điều khiển học, môn khoa học quy luật chung trình điều khiển truyền tin hệ thống có tổ chức góp phần đẩy mạnh phát triển ứng dụng tự động hóa q trình sản xuất vào cơng nghiệp • Trong năm gần đây, nƣớc có cơng nghiệp phát triển tiến hành rộng rãi tự động hóa sản xuất loạt nhỏ Điều phản ánh xu chung kinh tế giới chuyển từ sản xuất loạt lớn hàng khối sang sản xuất loạt nhỏ hàng khối thay đổi • Nhờ thành tựu to lớn công nghệ thông tin lĩnh vực khoa học khác, ngành công nghiệp gia công giới năm cuối kỷ 20 có thay đổi sâu sắc 1/15/2016 • Sự xuất loạt công nghệ mũi nhọn nhƣ kỹ thuật linh hoạt (Agile engineering) , hệ thống điều hành sản xuất qua hình (Visual Manufacturing Systems) , kỹ thuật tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) công nghệ Nanô cho phép thực tự động hóa tồn phần khơng sản xuất hàng khối mà sản xuất loạt nhỏ đơn • Chính thay đổi nhanh sản xuất liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy, làm xuất loạt thiết bị hệ thống tự động hố hồn toàn nhƣ loại máy điều khiển số, trung tâm gia công, hệ thống điều khiển theo chƣơng trình logic PLC (Programmable logic control) , hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing systems) , hệ thống sản xuất tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing) cho phép chuyển đổi nhanh sản phẩm gia công với thời gian chuẩn bị sản xuất nhất, rút ngắn chu kỳ sản xuất sản phẩm, đáp ứng tốt tính thay đổi nhanh sản xuất đại 1/15/2016 • Những thành cơng ban đầu q trình liên kết số công nghệ đại khoảng 10, 15 năm vừa qua khẳng định xu phát triển Sản xuất trí tuệ kỷ 21 sở thiết bị thông minh • Để tiếp cận ứng dụng dạng sản xuất tiên tiến này, từ hôm nay, phải bắt đầu nghiên cứu, học hỏi chuẩn bị sở vật chất nhƣ đội ngũ cán kỹ thuật cho • Việc bổ sung cải tiến nội dung chương trình đào tạo trƣờng đại học trung tâm nghiên cứu theo hƣớng phát triển sản xuất trí tuệ cần thiết 1/15/2016 1.2.MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN •1.2.1 Cơ khí hóa tự động hóa • Trên máy tiện gỗ cổ điển ,chuyển động quay chi tiết chuyển động đƣợc thực lực đạp châncủa cơng nhân Khi thực khí hóa ,ngƣời ta tiến hành thay lực đạp chân động điện Các chuyển động lại dao cơng nhân thực tay • Nhƣ vậy, khí hóa q trình thay tác động bắp ngƣời thực q trình cơng nghệ chuyển động máy Sử dụng khí hóa cho phép nâng cao suất lao động, nhƣng không thay đƣợc ngƣời chức điều khiển, theo dõi diễn tiến trình nhƣ thực loạt chuyển động phụ trợ khác KHÁI NIỆM VỀ CƠ KHÍ HĨA KHÁI NIỆM VỀ TỰ ĐỘNG HĨA 1.2.2.Tự động hố q trình sản xuất • Tự động hố q trình sản xuất giai đoạn phát triển sản xuất khí hố Nó thực phần cơng việc mà khí hóa khơng thể đảm đƣơng đƣợc điều khiển qtrình • Với thiết bị vạn bán tự động,các chuyển động phụ (tác động điều khiển) ngƣời thợ thực hiện, thiết bị tự động hố máy tự động, tồn q trình làm việc(kể tác động điều khiển) đƣợc thực tự động nhờ cấu hệ thống điều khiển tự động,không cần đến tham gia trực tiếp ngƣời • Nhƣ ,tự động hóa q trình sản xuất tổng hợp biện pháp đƣợc sử dụng thiết kế trình sản xuất công nghệ ,tiến hành hệ thống có suất cao ,tự động thực q trình phụ cấu thiết bị tự động ,mà không cần đến tham gia ngƣời Tự động hóa q trình sản xuất gắn liền với việc ứng dụng cấu tự động vào q trình cơng nghệ cụ thể Chỉ có sở q trình cơng nghệ cụ thể thiết lập ứng cấu hệ thống điều khiển tự động • Trong giai đoạn sản xuất tự động hóa ,do nhu cầu điều kiện sản xuất, khả thiết bị,quá trình sản xuất thƣờng đƣợc thực theo phƣơng pháp tự động hóa phần Tự động hóa phần q trình sản xuất tự động hóa số nguyên cơng đặc biệt q trình, ngun cơng lại thực máy vạn bán tự động thông thƣờng Đặc điểm chung thiết bị tự động hóa giai đoạn làchúng có hệ thống điều khiển cứng (cam, mẫu, trục phân phối v… v) với dung lƣợng thơng tin chƣơng trình bé • Sự đời kỹ thuật số năm 19551956 giúp cho tự động hóa phát triển lên trình độ Các máy NC, CNC MRP (Manufacturing Resourees Planning) đời giai đoạn đặt móng cho xuất năm 1985-1990 hình thức sản xuất – sản xuất tích hợp Trong sản xuất tích hợp (đơi đƣợc gọi tự động hóa tồn phần), tồn cơng đoạn ngun cơng q trình sản xuất, từ phơi liệu tới cơng đoạn kết thúc nhƣ kiểm tra, đóng gói v v, đƣợc tự động hóa 1.2.3.Máy bán tự động máy tự động + Máy bán tự động loại máy tự động chu kỳ gia công, chuyển sang chu kỳ cần có giúp đỡ ngƣời + Máy tự động có khả tự lấy phơi , gá đặt, tiến hành gia công , tháo sản phẩm ra, tự động thực chu kỳ mà không cần giúp đỡ ngƣời 1.2.4.Mục tiêu tự động hố *TĐH nhằm nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm, muốn TĐH cần làm chủ vấn đề sau : - Làm chủ giá thành - Làm chủ chất lƣợng sản phẩm -Khả linh hoạt hoá, thay đổi mẫu mã đáp ứng nhu cầu thị trƣờng -Phát triển sản phẩm ... MÔN HỌC CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT CÁC PHƢƠNG TIỆN TỰ ĐỘNG HĨA CHƯƠNG CẤP PHƠI TỰ ĐỘNG CHƯƠNG KIỂM TRA TỰ ĐỘNG CHƯƠNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG CHƯƠNG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG CHƯƠNG... khiển tự động • Trong giai đoạn sản xuất tự động hóa ,do nhu cầu điều kiện sản xuất, khả thiết bị ,quá trình sản xuất thƣờng đƣợc thực theo phƣơng pháp tự động hóa phần Tự động hóa phần q trình sản. .. QT VỀ TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT • 1. 1 TĨM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT • 1. 2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • 1. 1.TĨM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH SẢN XUẤT