7 класс §12. Автоматизация

 

Автоматизация промышленного производства. Автоматизация производства в лёгкой промышленности

Раздел. Автоматизация производства.

Темы урока.

1. Автоматизация промышленного производства.

2. Автоматизация производства в лёгкой промышленности.

Тип урока. Комбинированный.

Цели урока:

по теме 1: организовать деятельность обучающихся по формированию понятия об автоматизации промышленного производства;

по теме 2: организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с автоматизацией производства в лёгкой промышленности.

Автоматизация производства
§12. Автоматизация промышленного производства

Автоматизация производства — это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Автомат — устройство, выполняющее по заданной программе без участия человека все операции в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации.

Первым опытом автоматизации в России стал изобретённый в 1765 г. русским механиком И. И. Ползуновым автоматический регулятор питания парового котла (рис. 33).

Рис. 33. Макет паровой машины И. И. Ползунова

В XIX в. автоматические устройства широко применялись на российских железных дорогах. В 20—30-х гг. XX в. возникли и получили развитие разнообразные станки-автоматы, автоматические линии, тогда же появился термин «автоматизация производства».

Целями автоматизации производства являются:

— сокращение численности обслуживающего персонала;

— повышение эффективности производственного процесса;

— увеличение объёмов выпускаемой продукции, повышение её качества;

— снижение расходов сырья, повышение экономичности производства;

— повышение безопасности и экологичности производства.

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию производства.

Частичная автоматизация — автоматизация отдельных производственных операций.

Комплексная автоматизация предусматривает применение автоматических устройств в рамках производственного цеха и даже завода в целом или, например, на электростанции и др. Человек при этом осуществляет только общий контроль и управление работой всего комплекса.

Полная автоматизация — высший уровень автоматизации, где все функции управления и контроля переданы автоматическим системам. Полностью автоматизированное производство необходимо там, где технологические процессы опасны для жизни и здоровья людей.

Работа автоматов и других автоматических устройств обеспечивается наличием в них датчиков — устройств (разнообразных по принципу действия), позволяющих контролировать параметры всех выполняемых автоматами технологических процессов. Современные датчики могут оценивать несколько сотен физических и химических величин: давление, вес, силу, скорость, звук, свет, тепловое и радиоактивное излучение, наличие химических веществ и др. и передавать информацию другим устройствам.

Автоматизация производственных процессов в нашей стране применяется во многих отраслях:

— на гидро- и теплоэлектростанциях;

— в горной промышленности, при добыче полезных ископаемых, на предприятиях металлургии, во взрывоопасных химических производствах и др.;

— в машиностроении при производстве автомобилей (рис. 34), тракторов и другой техники;

Рис. 34. Автоматизированная линия сборки автомобилей

— на нефтеперерабатывающих предприятиях, при управлении магистральными нефтепроводами и газопроводами;

— в строительной индустрии на бетонных и кирпичных заводах (рис. 35), заводах по производству строительных материалов (рис. 36), в мебельном производстве и др.;

Рис. 35. Автоматизированное производство кирпича

Рис. 36. Автоматизированное производство профильных металлических листов

— в системах электроснабжения, водоснабжения, газоснабжения, канализации населённых пунктов;

— в фармацевтической, пищевой промышленности, целлюлозно-бумажном производстве и др.;

— в сельском хозяйстве, на мукомольных мельницах, в зернохранилищах, на фермах по содержанию скота и др.

В современном машиностроении автоматизация производства осуществляется по следующим направлениям:

— автоматическое регулирование режимов обработки и контроля заготовок на станках;

— создание станков-автоматов с программным управлением и автоматических линий обработки;

— применение роторных автоматических линий;

— создание агрегатных многооперациопных станков;

— автоматизация процессов сборки изделий;

— создание гибких автоматизированных производственных систем, быстро перестраиваемых на выпуск новых изделий.

Запоминаем опорные понятия

Автоматизация производства, автомат; автоматизация (частичная, комплексная, полная); датчик.

Самостоятельная работа

Подготовка к образовательному путешествию (экскурсии). Выясните, выполнив поиск в Интернете и других источниках информации, какие предприятия вашего города (региона проживания) используют автоматизацию производства. Выберите одно предприятие в качестве объекта вашего образовательного путешествия в целях изучения применяемых на нем автоматизированных производств. Сохраните информацию в форме описания, фотографии и др.

Проверяем свои знания

1. Что представляет собой автоматизация производства?

2. Чем отличается полная автоматизация от частичной?

3. C какой целью в автоматических устройствах применяют датчики?

Автоматизация производства
§13. Автоматизация производства в лёгкой промышленности

Лёгкая промышленность — совокупность отраслей промышленности, снабжающих население товарами широкого потребления: тканями, одеждой, обувью и др. Основные отрасли — текстильная (хлопчатобумажная, шерстяная, льняная, шёлковая, трикотажная, джутовая), швейная, обувная, меховая, ювелирная, производство игрушек и др.

Задачей лёгкой промышленности является удовлетворение материальных потребностей людей в одежде, белье, обуви, украшениях, игрушках и др. Товары должны выпускаться в необходимом количестве и хорошего качества. А это невозможно без разработки современной техники, автоматизации производственных процессов, позволяющей перейти к интенсивным, высокопроизводительным, автоматически контролируемым процессам. Актуальна задача создания линий-автоматов, цехов-автоматов с широким использованием электроники, компьютерной техники, робототехники.

В 5 классе вы кратко ознакомились с производством текстильных материалов и узнали, что оператор прядильного производства обслуживает одновременно несколько прядильных машин (рис. 37, а), а ткач — 48—64 автоматических ткацких станка (рис. 37, б). Процесс производства нетканых материалов полностью проходит без непосредственного участия человека. При раскрое одежды на крупных предприятиях используют автоматические раскройные комплексы, а при изготовлении одежды специальные машины-автоматы (рис. 37, в) вымётывают петли, пришивают пуговицы и даже обрабатывают карманы в рамку, пришивают накладные карманы. Вышивальные автоматы, следуя специальной программе, выполняют одинаковую вышивку на нескольких изделиях (рис. 37, г).

 

  

Рис. 37. Автоматизация производства в лёгкой промышленности при изготовлении: 

а — пряжи; б — ткани; в — пошиве изделий; г — вышивании

Основными задачами автоматизации в лёгкой промышленности являются: автоматизация операций по заправке и обслуживанию машин, транспортировке сырья, полуфабрикатов и готовой продукции для максимального повышения производительности труда; увеличение производительности оборудования; обеспечение стабильности технологического процесса путём применения автоматического контроля и регулирования параметров для максимального снижения брака и повышения качества продукции. В отделочном производстве к указанным задачам добавляются: максимальное снижение расхода химических материалов, топлива и воды, автоматизация приготовления растворов на химических станциях, контроль и оптимальное регулирование процессов с взаимосвязанными параметрами.

Знакомимся с профессиями

Оператор швейного оборудования — специалист, знающий технологические параметры обработки деталей, виды швов, виды и свойства применяемых материалов, назначение и принцип работы обслуживаемого оборудования, назначение и правила пользования различными приспособлениями, устройствами и средствами автоматизации. Он ведёт процесс обработки деталей средней сложности на швейном автоматическом или полуавтоматическом оборудовании; обеспечивает бесперебойную работу обслуживаемого оборудования; устраняет мелкие неполадки в работе оборудования.

Практическая работа № 9

Подготовка к образовательному путешествию

1. Сделайте информационное сообщение о подготовке к образовательному путешествию (экскурсии) на предприятие, где применяются автоматизированные производства (по результатам вашей самостоятельной домашней работы). Сравните результаты вашего поиска информации с результатами одноклассников.

2. Выберите маршрут и составьте в рабочей тетради перечень того, на что надо обратить внимание при исследовании работы выбранного предприятия: вид производственного помещения, выпускаемая продукция, применяемые средства автоматизации производства, профессии работников, обслуживающих автоматизированные производства, используемое оборудование, инструменты и др.

Запоминаем опорные понятия

Лёгкая промышленность, линии-автоматы, цехи-автоматы.

Ответьте на вопросы

1. Какие средства автоматизации производства есть на предприятиях вашего региона?

2. Каковы задачи автоматизации производства в легкой промышленности?

3. Чем занимается оператор швейного оборудования?