Введение
автоматизация научный производствоотрасль
Автоматизацияпроизводства, процесс в развитии машинного производства, при котором функцииуправления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам иавтоматическим устройствам. Автоматизация производства – основа развитиясовременной промышленности, генеральное направление технического прогресса.Цель Автоматизация производства заключается в повышении эффективности труда,улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимальногоиспользования всех ресурсов производства.
РазличаютАвтоматизация производства: частичную, комплексную и полную.
ЧастичнаяАвтоматизация производства, точнее – автоматизация отдельных производственныхопераций, осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствиеих сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простыеавтоматические устройства эффективно заменяют его.
Прикомплексной Автоматизация производства участок, цех, завод, электростанцияфункционируют как единый взаимосвязанный автоматизированный комплекс.
ПолнаяАвтоматизация производства – высшая ступень автоматизации, котораяпредусматривает передачу всех функций управления и контролякомплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления.
Приопределении степени автоматизации учитывают прежде всего её экономическуюэффективность и целесообразность в условиях конкретного производства.Автоматизация производства не означает безусловное полное вытеснение человекаавтоматами, но направленность его действий, характер его взаимоотношений смашиной изменяется; труд человека приобретает новую качественную окраску,становится более сложным и содержательным. Центр тяжести в трудовойдеятельности человека перемещается на техническое обслуживание машин-автоматови на аналитически-распорядительную деятельность.
Работаодного человека становится такой же важной, как и работа целого подразделения(участка, цеха, лаборатории). Одновременно с изменением характера трудаизменяется и содержание рабочей квалификации: упраздняются многие старыепрофессии, основанные на тяжёлом физическом труде, быстро растет удельный веснаучно-технических работников, которые не только обеспечивают нормальноефункционирование сложного оборудования, но и создают новые, более совершенныеего виды.
Автоматизацияпроизводства является одним из основных факторов современной научно-техническойреволюции, открывающей перед человечеством беспрецедентные возможностипреобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножениятворческих способностей человека.
Историяразвития автоматизации
Процессавтоматизации начался намного раньше, чем нам могло бы казаться, автоматизацияна самом деле появилась практически сразу же с возникновением производства, асамо по себе производство существует уже так давно, что точно никто и нескажет. Мы начнем рассматривать с появления самодействующих устройств.
Самодействующиеустройства – прообразы современных автоматов – появились в глубокой древности.Однако в условиях мелкого кустарного и полукустарного производства вплоть до 18в. практического применения они не получили и оставаясь занимательными«игрушками», свидетельствовали лишь о высоком искусстве древних мастеров.Совершенствование орудий и приёмов труда, приспособление машин и механизмов длязамены человека в производственных процессах вызвали в конце 18 в. – начале 19в. резкий скачок уровня и масштабов производства, известный как промышленнаяреволюция 18–19 вв.
Промышленнаяреволюция создала необходимые условия для механизации производства в первуюочередь прядильного, ткацкого, металло- и деревообрабатывающего. К. Марксувидел в этом процессе принципиально новое направление технического прогресса иподсказал переход от применения отдельных машин к «автоматической системемашин», в которой за человеком остаются сознательные функции управления:человек становится рядом с процессом производства в качестве его контролёра ирегулировщика. Важнейшими изобретениями этого периода стали изобретения русскиммехаником И.И. Ползуновым автоматического регулятора питания паровогокотла (1765) и английским изобретателем Дж. Уаттом центробежногорегулятора скорости паровой машины (1784), ставшей после этого основнымисточником механической энергии для привода станков, машин и механизмов.
С 60-х гг.19 в., в связи с быстрым развитием железных дорог, стала очевидна необходимостьавтоматизации железнодорожного транспорта и прежде всего созданияавтоматических приборов контроля скорости для обеспечения безопасности движенияпоездов. В России одними из первых изобретений в этом направлении былиавтоматический указатель скорости инженера-механика С. Прауса (1868) иприбор для автоматической регистрации скорости движения поезда, времени егоприбытия, продолжительности остановки, времени отправления и местонахожденияпоезда, созданный инженером В. Зальманом и механиком О. Графтио(1878). О степени распространения автоматических устройств в практикежелезнодорожного транспорта свидетельствует то, что на Московско-Брестскойжелезной дороге уже в 1892 существовал отдел «механического контроля поездов».
Учение обавтоматических устройствах до 19 в. замыкалось в рамки классической прикладноймеханики, рассматривавшей их как обособленные механизмы. Основы науки обавтоматическом управлении по существу впервые были изложены в статьеанглийского физика Дж.К. Максвелла «О регулировании» (1868) и трудерусского учёного И.А. Вышнеградского «О регуляторах прямого действия»(1877), в котором впервые регулятор и машина рассматривались как единаясистема. А. Стодола, Я.И. Грдина и Н.Е. Жуковский, развивая этиработы, дали систематическое изложение теории автоматического регулирования.
Споявлением механических источников электрической энергии – электромашинныхгенераторов постоянного и переменного тока (динамомашин, альтернаторов) – иэлектродвигателей оказалась возможной централизованная выработка энергии,передача её на значительные расстояния и дифференцированное использование наместах потребления. Тогда же возникла необходимость в автоматической стабилизациинапряжения генераторов, без которой их промышленное применение былоограниченным. Лишь после изобретения регуляторов напряжения с начала 20 в.электроэнергия стала использоваться для привода производственного оборудования.Наряду с паровыми машинами, энергия которых распределялась трансмиссионнымивалами и ремёнными передачами по станкам, постепенно распространялся иэлектропривод, вначале вытеснивший паровые машины для вращения трансмиссий, азатем получивший и индивидуальное применение, т.е. станки начали оснащатьиндивидуальными электродвигателями.
Переход отцентрального трансмиссионного привода к индивидуальному в 20-х гг. 20 в.чрезвычайно расширил возможности совершенствования технологии механическойобработки и повышения экономического эффекта. Простота и надёжностьиндивидуального электропривода позволили механизировать не только энергетикустанков, но и управление ими. На этой основе возникли и получили развитиеразнообразные станки-автоматы, многопозиционные агрегатные станки иавтоматические линии. Широкое применение автоматизированного электропривода в30-е гг. 20 в. не только способствовало механизации многих отраслейпромышленности, но по существу положило начало современной Автоматизацияпроизводства Тогда же возник и сам термин «Автоматизация производства».
В СССРосвоение автоматизированных средств управления и регулирования производственныхпроцессов началось одновременно с созданием тяжёлой промышленности имашиностроения и проводилось в соответствии с решениями Коммунистической партиии Советского правительства об индустриализации и механизации производства. В1930 по инициативе Г.М. Кржижановского в Главэнергоцентре ВСНХ СССР былорганизован комитет по автоматике для руководства работами по автоматизации вэнергетике. В правлении Всесоюзного электротехнического объединения (ВЭО) в1932 было создано бюро автоматизации и механизации заводовэлектропромышленности. Началось применение автоматизированного оборудования втяжёлой, лёгкой и пищевой промышленности, совершенствовалась транспортная автоматика.В специальном машиностроении наряду с отдельными автоматами были введены вдействие конвейеры с принудительным ритмом движения. Организовано Всесоюзноеобъединение точной индустрии (ВОТИ) по производству и монтажу приборов контроляи регулирования.
Внаучно-исследовательских институтах энергетики, металлургии, химии,машиностроения, коммунального хозяйства создавались лаборатории автоматики.Проводились отраслевые и всесоюзные совещания и конференции по перспективам еёприменения. Начались технико-экономические исследования значения Автоматизацияпроизводства для развития промышленности в различных социальных условиях. В1935 в АН СССР стала работать Комиссия телемеханики и автоматики для обобщенияи координации научно-исследовательских работ в этой области. Началось изданиежурнала «Автоматика и телемеханика».
В 1936 Д.С. Хардер(США) определял автоматизацию как «автоматическое манипулирование деталямимежду отдельными стадиями производственного процесса». По-видимому, вначалеэтим термином обозначали связывание станков с автоматическим оборудованиемпередачи и подготовки материалов. Позднее Хардер распространил значение этоготермина на каждую операцию производственного процесса.
Рольавтоматизации в экономике
Высокаяэкономическая эффективность, технологическая целесообразность и частоэксплуатационная необходимость способствовали широкому распространениюавтоматизации в промышленности, на транспорте, в технике связи, в торговле иразличных сферах обслуживания. Её основные предпосылки: более эффективноеиспользование экономических ресурсов – энергии, сырья, оборудования, рабочейсилы и капиталовложений. При этом улучшается качество и обеспечиваетсяоднородность выпускаемой продукции, повышается надёжность эксплуатацииустановок и сооружений.
Социалистическоегосударство, рассматривая автоматизацию производства как один из наиболеемощных факторов развития народного хозяйства, осуществляет её по единомукомплексному плану, увязанному с соответствующими ассигнованиями иматериально-техническим обеспечением.
Однакокапитализм, как было отмечено в основном документе международного Совещаниякоммунистических и рабочих партий (июнь 1969, Москва), использует этивозможности для увеличения прибылей и усиления эксплуатации трудящихся.Совершенная по форме Автоматизация производства в условиях капиталистическогообщества по существу остаётся средством эксплуатации и направлена главнымобразом на максимальное использование оборудования и предметов труда винтересах монополистического капитала, сохранения его господства.
Быстроенервное изматывание людей, значительное отставание роста заработной платы отроста производительности труда и его интенсификации ведут к воспроизводствусоциальных антагонизмов, к порождению новых противоречий. Это прежде всегопротиворечие между необычайными возможностями, открываемыми научно-техническойреволюцией, и препятствиями, которые капитализм выдвигает на пути ихиспользования в интересах всего общества, обращая большую часть открытий наукии огромные материальные ресурсы на военные цели, расточая национальныебогатства. Возрастающее отчуждение рабочего, его подчинённое положение поотношению к машине-автомату, гнёт со стороны всей системы капиталистическогоуправления – всё это вызывает рост протеста трудящихся капиталистических странпротив Автоматизация производства
Автоматизацияпроизводства в социалистических условиях – один из основных методов развитиянародного хозяйства. Благодаря социалистическому характеру собственности,плановой организации производства, активному участию работников физического иумственного труда в руководстве и управлении хозяйством становится реальнымоптимальное использование возможностей, открывающихся в результатенаучно-технической революции, для ускорения экономического развития и наиболееполного удовлетворения потребностей всех членов общества. В СССР Автоматизацияпроизводства достигается не только высший экономический эффект, создание обилияматериальных и культурных ценностей общества, но и постепенное стираниеразличий между физическим и умственным трудом при полной занятости всех людей.
Практически50-е гг. явились периодом, когда Автоматизация производства начала внедрятьсяво все имеющие значительный удельный вес отрасли народного хозяйства СССР. Вмашиностроении – производстве тракторов, автомобилей и сельскохозяйственныхмашин – были пущены автоматические линии; начал работать автоматизированныйзавод по производству поршней для автомобильных двигателей. Закончен перевод наавтоматическое управление агрегатов ГЭС, многие из них были полностьюавтоматизированы. На ряде крупнейших ТЭЦ были автоматизированы котельные цехи.В металлургической промышленности около 95% чугуна и 90% стали выплавлялось вавтоматизированных печах; были введены в эксплуатацию первые автоматизированныепрокатные станы. Пущены автоматические установки на нефтеперерабатывающихпредприятиях. Осуществлено телемеханическое управление газопроводами.Автоматизированы многие системы водоснабжения. Начали действоватьавтоматические бетонные заводы. Лёгкая и пищевая промышленность стала широкооснащаться автоматами и полуавтоматами для расфасовки, дозировки и упаковкипродукции и автоматическими линиями по производству продуктов. Паркавтоматизированного оборудования в 1953 вырос в 10 раз по сравнению с 1940. Вметаллообрабатывающей промышленности появились станки с программнымуправлением. Для производства массовой продукции были применены роторныеавтоматические линии. Во взрывоопасных химических производствах получилоширокое распространение телемеханическое управление процессами.
Научныеосновы автоматизации производства
Методы автоматизациипроизводства, научные основы автоматизации производства развиваются главнымобразом по 3 направлениям. Во-первых, разрабатывают методы эффективногоизучения закономерностей объектов управления, их динамики, устойчивости,зависимости поведения от воздействия внешних факторов. Эти задачи решаютсяисследователями, конструкторами и технологами-специалистами конкретных областейнауки и производства. Сложные процессы и объекты изучают методами физического иматематического моделирования, исследования операций с использованиеманалоговых и цифровых вычислительных машин.
Во-вторых,определяют экономически целесообразные методы управления, тщательнообосновывают цель и оценочную функцию управления, выбор наиболее эффективнойзависимости между измеряемыми и управляющими параметрами процесса. На этойоснове устанавливают правила принятия решений по управлению и выбираютстратегию поведения руководителей производства с учётом результатов экономическихисследований, направленных на выявление рациональных закономерностей системыуправления. Конкретные цели управления зависят от технико-экономических,социальных и других условий. Они состоят в достижении максимальнойпроизводительности процесса, стабилизации высокого качества выпускаемойпродукции, наибольшего коэффициента использования топлива, сырья иоборудования, максимального объёма реализованной продукции и снижении затрат наединицу изделия и др.
В-третьих,ставится задача создания инженерных методов наиболее простого, надёжного иэффективного воплощения структуры и конструкции средств автоматизации,осуществляющих заданные функции измерения, обработки полученных результатов иуправления. При разработке рациональных структур управления и технических средствих осуществления применяют теорию алгоритмов, автоматов, математическую логикуи теорию релейных устройств. С помощью вычислительной техники автоматизируютмногие процессы расчёта, проектирования и проверки устройств управления. Выбороптимальных решений по сбору, передаче и обработке данных основывается наметодах теории информации. При необходимости многоцелевого использованиябольших потоков информации применяются централизованные (интегральные) методыеё обработки (см. Автоматов теория, Информации теория, Логика).
Структурауправления, оптимально выбранная для выполнения заданных целей, в сочетании скомплексом технических средств (измерительных, регулирующих, исполнительных, посбору и обработке информации всех видов и т.д.), во взаимодействии с объектомуправления и человеком (оператором, диспетчером, контролёром, руководителемучастка) на основе рационально построенных форм и потоков информации образуетавтоматизированную систему управления (АСУ). В СССР системный подход кпостроению и использованию комплекса средств автоматизации измерения иуправления, широкое агрегатирование этих средств в рамках государственнойсистемы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) стал основойгосударственной политики в области Автоматизация производства
Всовременную АСУ входят устройства для первичного формирования, автоматическогоизвлечения и передачи, логической и математической обработки информации,устройства для представления полученных результатов человеку, выработкиуправляющих воздействий и исполнительные устройства. В ГСП все они группируютсяпо функциональному, информационному и конструктивно-технологическому признакам,образуя на унифицированной элементной базе блочные наборы, из которыхсоставляются необходимые агрегатные комплексы средств автоматизации.
Техническиесредства автоматизации производства
К средствамформирования и первичной обработки информации относятся клавишные устройствадля нанесения данных на карты, ленты или другие носители информациимеханическим (перфорированием) или магнитным способами; накопленная информацияпередаётся на последующую обработку или воспроизведение. Из клавишныхустройств, перфорирующих или магнитных блоков и трансмиттеров составляютсярегистраторы производства локального и системного назначения, которые формируютпервичную информацию в цехах, на складах и в других местах производства.
Дляавтоматического извлечения информации служат датчики (первичныепреобразователи). Они представляют собой весьма разнообразные по принципамдействия устройства, воспринимающие изменения контролируемых параметровтехнологических процессов. Современная измерительная техника можетнепосредственно оценивать более 300 различных физических, химических и другихвеличин, но этого для автоматизации ряда новых областей человеческойдеятельности бывает недостаточно. Экономически целесообразное расширениеноменклатуры датчиков в ГСП достигается унификацией чувствительных элементов.Чувствительные элементы, реагирующие на давление, силу, вес, скорость,ускорение, звук, свет, тепловое и радиоактивное излучения, применяются вдатчиках для контроля загрузки оборудования и его рабочих режимов, качестваобработки, учёта выпуска изделий, контроля за их перемещениями на конвейерах,запасами и расходом материалов, заготовок, инструмента и др. Выходные сигналывсех этих датчиков преобразуются в стандартные электрические или пневматическиесигналы, которые передаются другими устройствами.
В составустройств для передачи информации входят преобразователи сигналов в удобные длятранслирования виды энергии, аппаратура телемеханики для передачи сигналов поканалам связи на большие расстояния, коммутаторы для распределения сигналов поместам обработки или представления информации. Этими устройствами связываютсявсе периферийные источники информации (клавишные устройства, датчики) сцентральной частью системы управления. Их назначение – эффективноеиспользование каналов связи, устранение искажений сигналов и влияния возможныхпомех при передаче по проводным и беспроводным линиям.
Кустройствам для логической и математической обработки информации относятсяфункциональные преобразователи, изменяющие характер, форму или сочетаниесигналов информации, а также устройства для переработки информации по заданнымалгоритмам (в т.ч. вычислительные машины) с целью осуществления законов ирежимов управления (регулирования).
Вычислительныемашины для связи с другими частями системы управления снабжаются устройствамиввода и вывода информации, а также запоминающими устройствами для временногохранения исходных данных, промежуточных и конечных результатов вычислений и др.(см. Ввод данных. Вывод данных, Запоминающее устройство).
Устройствадля представления информации показывают человеку-оператору состояние процессовпроизводства и фиксируют его важнейшие параметры. Такими устройствами служатсигнальные табло, мнемонические схемы с наглядными символами на щитах илипультах управления, вторичные стрелочные и цифровые показывающие ирегистрирующие приборы, электроннолучевые трубки, алфавитные и цифровыепечатные машинки.
Устройствавыработки управляющих воздействий преобразуют слабые сигналы информации в болеемощные энергетические импульсы требуемой формы, необходимые для приведения вдействие исполнительных устройств защиты, регулирования или управления.
Обеспечениевысокого качества изделий связано с автоматизацией контроля на всех основныхэтапах производства. Субъективные оценки со стороны человека заменяютсяобъективными показателями автоматических измерительных постов, связанных сцентральными пунктами, где определяется источник брака и откуда направляютсякоманды для предотвращения отклонений за пределы допусков. Особое значениеприобретает автоматический контроль с применением ЭВМ на производствахрадиотехнических и радиоэлектронных изделий вследствие их массовости изначительного количества контролируемых параметров. Не менее важны и выпускныеиспытания готовых изделий на надёжность (см. Надёжность технических устройств).Автоматизированные стенды для функциональных, прочностных, климатических,энергетических и специализированных испытаний позволяют быстро и идентичнопроверять технические и экономические характеристики изделий (продукции).
Исполнительныеустройства состоят из пусковой аппаратуры, исполнительных гидравлических,пневматических или электрических механизмов (сервомоторов) и регулирующихорганов, воздействующих непосредственно на автоматизируемый процесс. Важно,чтобы их работа не вызывала излишних потерь энергии и снижения кпд процесса.Так, например, дросселирование, которым обычно пользуются для регулированияпотоков пара и жидкостей, основанное на увеличении гидравлическогосопротивления в трубопроводах, заменяют воздействием на потокообразующие машиныили иными, более совершенными способами изменения скорости потоков без потерьнапора. Большое значение имеет экономичное и надёжное регулированиеэлектропривода переменного тока, применение безредукторных электрическихисполнительных механизмов, бесконтактной пускорегулирующей аппаратуры дляуправления электродвигателями.
Реализованнаяв ГСП идея построения приборов для контроля, регулирования и управления в видеагрегатов, состоящих из самостоятельных блоков, выполняющих определённыефункции, позволила путём различных сочетаний этих блоков получить широкуюноменклатуру устройств для решения многообразных задач одними и теми жесредствами. Унификация входных и выходных сигналов обеспечивает сочетаниеблоков с различными функциями и их взаимозаменяемость.
В составГСП входят пневматические, гидравлические и электрические приборы и устройства.Наибольшей универсальностью отличаются электрические устройства,предназначенные для получения, передачи и воспроизведения информации.
Применениеуниверсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА)позволило свести разработку пневматических приборов в основном к сборке их изстандартных узлов и деталей с небольшим количеством соединений. Пневматическиеустройства широко применяются для контроля и регулирования на многих пожароивзрывоопасных производствах.
Гидравлическиеустройства ГСП также комплектуются из блоков. Гидравлические приборы иустройства управляют оборудованием, требующим для перестановки регулирующихорганов больших скоростей при значительных усилиях и высокой точности, чтоособенно важно в станках и автоматических линиях.
С цельюнаиболее рациональной систематизации средств ГСП и для повышения эффективностиих производства, а также для упрощения проектирования и комплектации АСУустройства ГСП при разработке объединяются в агрегатные комплексы. Агрегатныекомплексы, благодаря стандартизации входных-выходных параметров и блочнойконструкции устройств, наиболее удобно, надёжно и экономно объединяют различныетехнические средства в автоматизированных системах управления и позволяютсобирать разнообразные специализированные установки из блоков автоматикиширокого назначения.
Целевоеагрегатирование аналитической аппаратуры, испытательных машин,массодозировочных механизмов с унифицированными устройствами измерительной,вычислительной техники и оргатехники облегчает и ускоряет создание базовых конструкцийэтого оборудования и специализацию заводов по их изготовлению.
Автоматизацияв сырьевой промышленности
Управлениетерриториально рассредоточенными объектами газовой и нефтяной промышленности,водоснабжения и ирригации, транспорта, связи, гидрометеослужбы и т.п. связано сформированием большого количества текстовой и измерительной информации,передачей её на большие расстояния, концентрацией логической и математическойобработки, хранением и распределением.
Агрегатныйкомплекс средств сбора и первичной обработки алфавитно-цифровой информации(АСПИ) в сочетании с комплексами вычислительной техники (АСВТ), единого времени(АСЕВ) и оргатехники (АСОТ) при наличии математического обеспечения даютвозможность автоматизировать управление отраслями народного хозяйства. Длясбора объективных сведений о количестве и качестве выпускаемой продукциипромышленные предприятия оснащаются комплексами средств электроизмерительнойтехники (АСЭТ), испытания материалов на прочность (АСИП) и измерения идозирования масс (АСИМ). Для автоматизации управления производственнымипроцессами существенное значение имеют также комплексы средств контроля ирегулирования (АСКР), аналитической техники (АСАТ) и программного управления(АСПУ), позволяющие вести производство в оптимальных режимах. Взаимодействиеэтих комплексов создаёт реальные условия для автоматизации многихтехнологических установок на основе точной измерительной информации о ходепроцесса в адаптивном режиме или по заданной программе с коррекцией влияниявнешних условий и среды.
Исследовательскаядеятельность во многом зависит от своевременного получения, быстрой иполноценной обработки объективной и точной информации о составе и строениивеществ, структуре и свойствах материалов, энергетических параметрах процессов.
Применениекомплексов средств автоматизации в научно-исследовательских институтах илабораториях не только освобождает исследователей от рутинных операций,связанных с освоением имеющихся данных, но и облегчает подготовку и ведениеэкспериментов.
Экономическаяреформа, осуществляемая в СССР на основе решений, принятых на Сентябрьском(1965) пленуме ЦК КПСС и на 23-м съезде КПСС (1966), поставила одним изважнейших условий развития народного хозяйства достижение наивысшейпроизводительности труда при прямой заинтересованности каждого члена общества внаиболее эффективных результатах. При этом решающее значение приобретаетоптимизация планов, как метод наилучшего использования наличных возможностейпроизводства. Осуществление этой задачи требует комплексной автоматизациипланирования и управления во всех отраслях народного хозяйства. Автоматизациятолько в технологической части производства оказалась недостаточной, и возникланеобходимость в автоматизации также и экономической деятельности предприятий.Построение таких комплексных технико-экономических АСУ связано с кореннымсовершенствованием принципов организации труда, технологии и управления нанаучной основе.
КомплекснаяАвтоматизация производства требует высокого уровня научной организации труда сшироким применением разнообразных вспомогательных технических средств нарабочих местах производственного и управленческого персонала. Сюда относятся:устройства для подготовки, поиска, хранения и размножения документов, чертежей,справочных материалов для механизации инженерно-технических иадминистративно-управленческих работ, специализированная мебель и оборудованиеи др. (см. Оргтехника).
Автоматизацияпроизводства в различных отраслях народного хозяйства. Развитиепроизводительных сил страны, предусмотренное планами коммунистическогостроительства, базируется на прогрессе науки, на использовании новейших научныхоткрытий и результатов теоретических исследований и практического изучениятехнологии производства для разработки наиболее рациональных способов созданияматериальных ценностей, при минимальной затрате труда. Поэтому прежде всеготщательно изучают непрерывные процессы производства, технология которыхнаиболее приспособлена для автоматизации. Так, на гидроэлектростанции вода изводохранилища непрерывно проходит через турбины гидроагрегатов. Автоматическиерегуляторы поддерживают требуемое число оборотов турбины, заданную частоту инапряжение вырабатываемого тока, регулируют активную и реактивную мощность.Защитные устройства предотвращают аварии. Автооператор гидроэлектростанциипускает и останавливает агрегаты станции в соответствии с графиком нагрузки.Устройства телемеханики позволяют диспетчеру энергосистемы контролироватьработу автоматической ГЭС из центрального пункта на большом расстоянии и тольков особых случаях принимать управление станцией на себя. Так работаетбольшинство современных ГЭС.
Управлениетепловыми электростанциями значительно сложнее. Блок «котёл – турбина – генератор– трансформатор» мощностью в несколько сот МВт состоит из большого числаразличных агрегатов подготовки и подачи топлива и воды, удаления продуктовсгорания, обеспечения правильных режимов горения в котле и нормальной работытурбины, генератора и трансформатора. Пуск и остановка блока связаны свыполнением многих строго регламентированных операций включения и выключенияагрегатов, а экономичная и безаварийная эксплуатация требует взаимосвязанногорегулирования многих параметров (например, на блоке 800 Мвт около 1000управляемых объектов и до 1300 контролируемых параметров). Осуществление этихпроцессов персоналом посредством обычных контрольно-измерительных приборов иустройств управления крайне затруднительно и ненадёжно, т. к. их число наодин блок весьма велико. АСУ «Каскад» решает эту задачу комплексомвзаимосвязанных регулирующих, вычислительных, блокирующих, контролирующих иуправляющих устройств под наблюдением всего лишь одного инженера-оператора.
Построеннаяв 1954 под Москвой первая в мире атомная электростанция мощностью всего 5 МВтне могла бы работать без полной автоматизации ядерного реактора. На крупных АЭСавтоматизируются не только регулирование мощности, аварийная защита и вседругие процессы работы реакторных установок, но также совместная работаустановок с поиском оптимального режима каждой из них и станции в целом.
Эффективнаясовместная работа нескольких электростанций в крупной энергосистеме с большимчислом трансформаторных подстанций и разветвлённой высоковольтной сетью линийэлектропередач протяжённостью в сотни и тысячи км без комплексной автоматизациии телемеханизации практически невозможна. Оптимальное распределение нагрузкимежду станциями и направление потоков энергии в районы с различными поясамивремени и соответствующими сдвигами максимумов потребления, которые, в своюочередь, зависят от многих местных гидрометеорологических итехнико-экономических факторов, связаны с необходимостью быстрого ведениясложных расчётов (см. Энергосистемы автоматизация). В международныхэнергетических объединениях комплексная автоматизация обеспечивает лучшее использованиеводных и топливных ресурсов во взаимных интересах стран, входящих вэнергообъединение.
Автоматизацияв различных отраслях
Непрерывнов основном и большинство процессов с химической технологией и труботранспортомсырья и продуктов. Эти процессы составляют основу всех производств химической,нефтехимической, газовой и фармацевтической промышленности, а такжеводоснабжения, канализации и др. Здесь автоматизируются процессы компенсацииизменений подачи и качества исходного сырья, дозирования присадки реагентов,регулирования технологии переработки, транспортирования и фасовки длядостижения высоких качественных и экономических показателей, а такжепредотвращения аварий. Во всех этих производствах автоматизируются пуск иостановка насосных и компрессорных установок, открытие и закрытие вентилей,клапанов, задвижек и другой запорной арматуры; регулирование работы дробилок,мельниц, дозаторов, отстойников, фильтров, смесителей, теплообменников,выпаривателей, холодильников, реакторов и других разнообразных технологическихаппаратов и их коммуникаций. Это осуществляется многочисленными средствамиавтоматического дистанционного контроля и управления, локальными регуляторами исложными многосвязными системами управления. Успех автоматизации процессов химическойтехнологии в значительной мере определяется наличием соответствующих датчиковтемператур, уровней, давлений, расходов, состава и свойств перерабатываемыхвеществ и готовой продукции. Возможность определения широкого диапазонапоказателей химических процессов и высокая точность их селективности сделалиреальной автоматизацию многих процессов.
Глубокийвакуум, высокие и сверхвысокие давления, очень низкие и чрезвычайно высокиетемпературы, большие скорости реакций, высокая влажность, агрессивность среды,огне- и взрывоопасность и другие особые свойства перерабатываемых веществ итранспортируемых сред нередко крайне неблагоприятны для работы устройствавтоматики. В этих условиях особенно хорошо работают приборы пневматическойавтоматики и, в частности, агрегатный комплекс средств контроля и регулирования«Старт», сочетаемый с другими устройствами. Безопасность работы обеспечиваетсятакже системами предупредительной и аварийной сигнализации и различнымибыстродействующими защитными устройствами. Управление компрессорными инасосными станциями и задвижками трубопроводов большой протяжённостиосуществляется устройствами телемеханики.
Контрольосновных производственных комплексов и сооружений и управление имицентрализуются в диспетчерских пунктах, где на пультах управления или намнемонических схемах наблюдают эксплуатационные ситуации (работа оборудования,направление потоков, аварийное состояние). Плановые и оперативные расчётырежимов, затрат и выработки ведутся средствами вычислительной техники. При участиитехнико-экономических служб осуществляются анализ и прогнозированиедеятельности предприятия. Наиболее полно автоматизируются заводы взрывчатыхвеществ, заводы, производящие ракетное топливо, радиоактивные материалы ивысокотоксичные химикалии.
К предприятиямс непрерывной технологией относятся также цементное, бетонное,целлюлозно-бумажное производства, где автоматизация наилучшим образомобъединяет все процессы в общий поток, стабилизирует качество продукции,повышает коэффициент использования оборудования. Успешно автоматизируютсяэлеваторные зернохранилища, мукомольные мельницы и другие подобные предприятия.Здесь приборы контроля и регулирования повышают качество и бесперебойностьработы оборудования, а вычислительная техника способствует улучшению экономическихпоказателей.
Изысканиепрогрессивной технологии, которая даёт возможность осуществить комплекснуюавтоматизацию, – главная задача при осуществлении ускоренного развитияпроизводства. Так, в горном деле одновременно с дальнейшим совершенствованиеммеханических способов разрушения горных пород развиваются термический,электрический и акустический способы разрушения, создающие условия дляэффективной автоматизации. Исключительно велико значение организациинепрерывных потоков выемки и транспортирования породы на открытых разработкахпри достижении больших глубин. Развитие механических комплексов смногоковшовыми экскаваторами, транспортно-отвальными мостами и цепью ленточныхконвейеров и элеваторов, объединённых единой системой автоматического управления,наиболее полно отвечает требованиям поточной технологии добычи полезныхископаемых. Создание комплекса надёжных машин непрерывного действия с высокойстепенью механизации для открытых горных разработок связано с решением многихсложных задач материаловедения, горной механики, гидравлики и электротехники,динамики горных машин, конструирования и синтеза их приводных и исполнительныхмеханизмов. Комплексная автоматизация подземной добычи угля в шахтах,оборудованных гидрофицированными крепями, проходческими комбайнами,конвейерными линиями и другими механизмами, обеспечивает высокуюпроизводительность труда и существенно улучшает его условия. Автоматизацияпроизводства охватывает не только подвижные, но также и стационарные механизмыи установки – подъёмные машины грузового ствола, вентиляторы проветривания,насосы водоотлива, электроподстанции, котельные, механизмы разгрузки вагонетокв околоствольном дворе и погрузки угля в железнодорожные вагоны. Диспетчерскаяслужба с высокочастотной сетью шахтной сигнализации повышает безопасностьработы. Применение ЭВМ даёт возможность быстро решать сложные инженерные иэкономические задачи и улучшить оперативное управление шахтой.
Физическиеи технические принципы, на которых основана работа горных автоматических агрегатовнепрерывного действия, используются также и при создании комплексов машин длястроительства каналов, тоннелей, железных и шоссейных дорог, линийтруботранспорта, кабельных линий электропередач и связи и других сооружений сбольшим объёмом земляных работ. В результате существенно сокращаетсяразнотипность землеройного и отвально-транспортного оборудования, унифицируютсяэлектро- и гидроприводы, а также многие механизмы, узлы и детали горных иземляных строительных машин, что имеет большое значение при Автоматизацияпроизводства
Технологияобогащения полезных ископаемых при Автоматизация производства также становитсянепрерывнопоточной. Объединение отдельных процессов дробления, измельчения,сортировки, обезвоживания и других операций в единый непрерывный поток савтоматическим управлением и контролем основывается на измененияхфизико-химических свойств минералов при различных механических, акустических,гидромеханических, тепловых, магнитных и электрических воздействиях. На этойбазе создаётся экономичное высокопроизводительное оборудование автоматическихобогатительных фабрик, выпускающих сырьё высокого качества, что намногосокращает потери на последующих стадиях его переработки.
Вметаллургии при сложившейся технологии процессы переработки полезных ископаемыхосуществляются главным образом циклически. Доменный и мартеновский процессывыплавки чугуна и стали, применявшиеся ещё в 19 в., до сих пор составляютоснову чёрной металлургии. Однако и в этих случаях комплексная Автоматизацияпроизводства металла существенно повышает экономические показатели. В доменномпроизводстве практически все основные параметры измеряются и регулируютсяавтоматически. Управление вращающимся распределителем шихты, её взвешивание,распределение газа по фурмам идут автоматически. В системе управления тепловымрежимом применяются ЭВМ. В мартеновских печах обеспечивается автоматическаястабилизация расхода газов (соотношения топливо – воздух) и осуществляетсяавтоматическое реверсирование пламени. Все действующие конверторы оборудованыавтоматическими системами регулирования давления и расхода кислорода.Автоматизация конверторов с применением в системе управления вычислительныхмашин оптимизирует тепловой режим и увеличивает количество плавок, попадающих взаданные пределы по составу. Дуговые печи оборудованы автоматическими системамирегулирования подачи кислорода, управления электродами и контроля температурыметалла. Все установки электрошлакового переплава, а также вакуумные печиоснащены автоматическими регуляторами перемещения электродов. Установкинепрерывной разливки стали снабжаются системами регулирования уровней металла впромежуточном устройстве и кристаллизаторе, теплового режима непрерывногослитка, мерной резки и системами управления нестационарными режимами работы.Непрерывный спектральный анализ продуктов плавки автоматическими квантометраминепосредственно у печей не зависит от косвенных показателей или запаздывающихрезультатов лабораторного анализа и позволяет вести процесс в оптимальномрежиме. Вычислительные устройства, сопоставляя информацию, получаемую отквантометра и датчиков других показателей хода плавки, воздействуют на него,постоянно обеспечивая высокое качество металла.
Напрокатных станах автоматизировано управление главным приводом, приводами нажимныхустройств и вспомогательных механизмов. Применяется система безотходногораскроя металла с помощью вычислительных машин. На сортопрокатных станахавтоматизированы посадка и выдача заготовок из методических печей, управлениерольгангами, кантующими устройствами и другими механизмами. Автоматизацияпроцесса регулирования петли на проволочных станах значительно увеличиваетскорость прокатки. На непрерывных станах горячей прокатки установленыавтоматические средства контроля размеров и температуры проката. Втрубопрокатном производстве автоматизированы нагрев и выдача заготовок,большинство операций на обкатках, калибровочных и редукционных станах. Особоответственные трубопрокатные производства оснащаются автоматизированнымисистемами, которые осуществляют на движущихся трубах контроль качества безразрушения материала изделий. Кроме увеличения объёма выпуска продукции,повышения производительности труда и улучшения его условий, комплекснаяавтоматизация металлургического производства повышает и стабилизирует качествометалла.
КомплекснаяАвтоматизация производства на основе сплошной механизации, научной организациитруда, широкого применения прогрессивной технологии и вычислительной техники – основноенаправление технического прогресса в современном машиностроении.Автоматизируются складские и транспортные операции, входной контроль, резка ираскрой материалов, рабочие и вспомогательные операции на станках (установка ификсация заготовки, подвод и замена инструментов, перемещение на позицияхобработки и отвод готовых деталей, подналадка станков). Осуществляютсяавтоматическое регулирование режимов обработки и активный контроль изделий настанках. Создаются станки-автоматы, в том числе с программным управлением,автоматические линейные и роторные многооперационные агрегаты, жёсткие и гибкиеавтоматические поточные линии с гидравлическими, пневматическими,электрическими или комбинированными системами управления.
Техническийпрогресс связан обычно с частым обновлением выпускаемых изделий. Жёсткиеавтоматические линии не допускают смену номенклатуры изделий, поэтому получаютраспространение секционные линии, составляемые из независимых агрегатныхмногооперационных станков, которые объединяются транспортёрами, элеваторами иконвейерами, оснащёнными механическими «пальцами» и «руками». Группы такихстанков образуют секции и параллельные линии. При этом у каждого станкасоздаётся некоторый запас деталей для постоянной загрузки главного конвейералинии; уход за станками и смена инструмента производятся без её остановки. Станкиделают блочными, с взаимосвязанными узлами, у которых сохраняются силовыеустановки, каретки и заменяются только приспособления, инструмент и некоторыеблоки, зависящие от конструктивных особенностей изделия. Уметаллообрабатывающих станков с программным управлением полный автоматизмрабочего цикла достигается при сохранении универсальности станка: при обработкедеталей различной конфигурации заменяется лишь программа, записанная наперфорированной или магнитной ленте. Сочетание программного управления сдинамическим регулированием режимов резания исключает необходимость подналадкистанка вследствие неточности установки инструмента или по мере его износа,повышает производительность станка и позволяет полнее использовать мощность егодвигателя.
Эффективностьмашиностроительного производства определяется, помимо резкого сокращениятрудовых затрат, также и полнотой использования материалов и энергии. Основныепроцессы существующей технологии обработки металлов вследствие большихприпусков в литье, при прессовке и штамповке из заготовок, при обработкерезанием и термообработке сопряжены с большими отходами металла инепроизводительными расходом энергии. Средства автоматики позволяют переходитьк более совершенным методам производства, при которых эти потери значительноуменьшаются, а общая производительность растёт. Технологическая перестройкамашиностроения преследует цель совмещения процессов нагрева, литья,пластической деформации, термических, механических, электрических и другихвидов обработки и сборки с транспортными и контрольными процессами дляосуществления непрерывного автоматизированного производства. Электрофизическиеи электрохимические процессы, применение порошковой металлургии,металлокерамики, пластобетонов, полимеров, стекловолокна и другихнеметаллических материалов в молекулярном сцеплении с металлами стали базойпрогрессивной технологии, обеспечивающей повышение непрерывности производства испособствующей Автоматизация производства.
Большойинтерес представляет применение электронного и плазменного нагрева для быстрогоплавления материалов, синтеза монокристаллов сверхтвёрдых веществ, термическойобработки деталей в строго ограниченных объёмах и на малых участках поверхностипри значительных температурах кратковременными тепловыми импульсамивысокочастотного индукционного нагрева. Управляемая кристаллизация обеспечиваетполучение готовых изделий непосредственно из материалов в жидкой фазе.Применение электрогидравлического эффекта для образования импульсов высокогодавления позволяет осуществлять быструю пластическую деформацию материалов приизготовлении деталей путём высадки, а также холодную сварку металлов.Электроэрозионные процессы во многих случаях (особенно для специальных сплавов,плохо поддающихся обработке резанием) заменяют механическую обработку: онисущественно увеличивают скорость и точность обработки и значительно сокращаютнепроизводительный отход металла в стружку и расход энергии. Обработка методамипластической деформации, электротехническими, электрохимическими, химическими,гидравлическими и другими, более эффективными процессами, хотя и вытесняет вмашиностроительной технологии обработку резанием, но не исключает необходимостиеё совершенствования. Развитие процессов резания на автоматическом оборудованиитребует научного обоснования повышения скоростей и точности токарной,фрезерной, строгальной, шлифовальной и других видов обработки. Изучениединамических и тепловых факторов взаимодействия материала с инструментомопределяет оптимальные режимы, которые должны устанавливаться автоматическимиустройствами.
Окончательнаяотделка готовых изделий и нанесение на них защитных покрытий в потокеавтоматического производства связаны с технологией электрического полирования,анодирования, катодного распыления металлов, химического нанесения металлов,электрической окраски. Современные комплексы оборудования для нанесениягальванических покрытий представляют собой цехи-автоматы.
Автоматизациясборочных процессов – одна из наиболее сложных и актуальных проблеммашиностроения. Она не только даёт большой экономический эффект, но испособствует значительному повышению надёжности изготовляемых машин, аппаратови приборов, т. к. в этом случае процесс сборки не зависит от квалификациисборщика. Однако автоматизация сборки требует высокой степенивзаимозаменяемости деталей и узлов, при условии, что особенности технологииавтоматизированной сборки учитываются уже в процессе конструирования изделий,проектирования машин, аппаратов и приборов. В наибольшей степени условиямавтоматизации отвечают модульные и блочные конструкции, печатный монтажэлектрических схем, широкое применение неразъёмных соединений на основезапрессовки, холодной сварки и склеивания, а также замены болтовых и винтовыхсоединений технологически прогрессивными и более удобными в эксплуатацииразъёмными соединениями. Качество собранных узлов и изделий в целом непрерывноконтролируется в ходе автоматической сборки.
Вмашиностроении, как и в других отраслях, Автоматизация производства охватываетне только технологию, но и технико-экономическую деятельность предприятия:планирование, материально-техническое снабжение, подготовку производства, учёти оперативное управление. Так, в сфере оперативного управления автоматизируютсяучёт и обработка документов для составления календарного плана, сменногозадания, контроля за сохранением уровня нормативных запасов деталей,материалов, инструмента и т.д. Автоматизируется также составление оптимальныхквартальных, годовых и перспективных планов производства с учётом всехтехнико-экономических показателей.
Кмашиностроению по характеру производства примыкают электротехническая,электронная и радиопромышленность, а также приборостроение, представляющиесобой разновидности дискретного производства со специфическими особенностями,свойственными технологии обработки магнитных, проводниковых, полупроводниковыхи изоляционных материалов, а также электровакуумной технологии. Обмоточные иизоляционные работы, занимающие особое место в этих отраслях, в значительноймере автоматизированы; многие изделия изготовляются специализированнымиавтоматами, сборка ведётся на автоматических линиях.
Полностьюавтоматизировано массовое производство радиодеталей, электронных ламп, ионныхприборов, электроннолучевых трубок, транзисторов, печатных плат и узлов,печатный монтаж модулей для радиоэлектронной аппаратуры, в том числе и дляэлектронных вычислительных машин и др. Изготовление элементов микроэлектроники,плёночных и твёрдотельных блоков и интегральных схем возможно только надостаточно гибком быстропереналаживаемом оборудовании, допускающем переход наразличные модификации изделий и непрерывное совершенствование технологическогопроцесса.
В лёгкойпромышленности применяют локальные системы автоматического контроля ирегулирования. Технология большинства процессов развивается в направлениикомплексной Автоматизация производства, создаются высокопроизводительноеавтоматизированное оборудование и автоматизированные системы управленияпредприятиями с применением ЭВМ. В хлопкопрядении все процессы от питания изкип до прядения автоматизированы, в камвольно-шерстяном и суконномпроизводствах установлены автоматические линии приготовительно-прядильныхотделов. Применяют высокоэффективное автоматическое ткацкое оборудование,скоростные бесчелночные ткацкие станки. Автоматизация отделочного производствана фабриках-автоматах связана с развитием новых методов беления и крашенияволокна в массе и пряже, эффективных процессов браковки и сортировкиполуфабрикатов и готовых изделий. Обувная, галантерейная и другие отраслилёгкой промышленности располагают высокопроизводительным автоматизированнымоборудованием, на котором идёт массовый выпуск разнообразных изделий.
Автоматическиеблочные агрегаты для получения синтетических материалов и машины дляпроизводства готовых изделий из местного исходного сырья применяются не толькона крупных химических, текстильных и других комбинатах, но и на небольшихкомплексных предприятиях по выпуску одежды, обуви, галантереи, посуды и др. Приэтом такие сложные процессы, как образование искусственных волокон, прядение,ткачество, вязка и шитьё, заменяются более прогрессивными с точки зрения ихавтоматизации – прокатом, вытяжкой и склеиванием. Блочные автоматические линии,изготовляющие синтетические материалы и вырабатывающие из них товары нужного ассортимента,позволяют комплектовать местные фабрики в соответствии с уровнем спроса.Программное управление обеспечивает быструю смену фасонов, отделки и другихпоказателей, отвечающих требованиям покупателей. При этом значительносокращаются накладные расходы и достигается хорошее соответствие характеристикпроизводимых материалов заданным показателям выпускаемых изделий, чтонеобходимо для поддержания их высокого качества и минимальных отходовматериалов в производстве.
Важнымфактором повышения качества и питательных свойств продуктов служит автоматизацияпроизводства в сфере общественного питания. Создание автоматических установокдля прямой переработки сельскохозяйственной продукции в пищевые полуфабрикаты,кулинарные изделия и даже готовые блюда способствует лучшему сохранениюпитательных и вкусовых качеств исходных продуктов с наименьшими потерями.Важнейшее направление в комплексной автоматизации пищевой индустрии – переходот периодических процессов с большим числом операций к непрерывным потокам, химизацияпроизводства, применение полиэлектролитов и ферментов для ускорения фильтрациисоков, сублимации – для обезвоживания, ультразвука – для эмульгирования иэкстрагирования, электронных потоков и радиоактивных излучений – длястерилизации, высокочастотных магнитных и электрических полей и инфракрасныхлучей – для нагрева, и др.
Оснащениекомплексными автоматическими установками пищевой промышленности, предприятий попервичной переработке сельскохозяйственной продукции и предприятийобщественного питания резко сокращает потери и лучше сохраняет качествопродуктов питания на различных этапах реализации. В сельском хозяйствеэффективны мобильные и стационарные автоматические агрегаты и линии дляпереработки и упаковки преимущественно скоропортящихся продуктов, которые немогут быть своевременно реализованы без потерь. На предприятиях общественногопитания устанавливается автоматическое оборудование для приготовления блюд изполуфабрикатов в количествах, соответствующих уровню потребления в каждыйданный момент. Распространённые в пищевой промышленности субъективныевизуальные методы химико-технологического и микробиологического контроля ианализа заменяют скоростными объективными методами для непосредственногоавтоматического управления технологическими процессами. При этом важноопределение качества сырья, промежуточных полупродуктов и готовой продукции нетолько по их физико-химическим параметрам, но также и по вкусовым иароматическим свойствам и концентрации полезных и вредных микроорганизмов.
Обеспечениевысококачественным сырьём лёгкой и пищевой промышленности, а также предприятийобщественного питания связано с соблюдением оптимальных агротехнических сроковведения сельскохозяйственных работ. На небольших сельскохозяйственных участкахэффективно применение клавишных вычислительных и счётно-аналитических машин, вкрупных хозяйствах – ЭВМ. Сочетание прогрессивной технологии с современнымиметодами управления способствует непрерывному росту производительности труда всельском хозяйстве.
Быстрейшаяреализация при сохранении качества выпущенных товаров во многом зависит отоперативности и технической оснащённости массовой торговой сети. Применение ЭВМпри анализе спроса и его удовлетворения существенно помогает промышленностипланировать производство и распределять продукцию. Оснащение торговой сети и еётранспортной службы автоматизированной диспетчерской связью с запоминающимиустройствами и системой контроля ускоряет доставку товаров от поставщиков кпотребителям. Автоматизированное оборудование складов для стабилизации условийхранения, адресного перемещения грузов и контроля баланса движения материальныхценностей сокращает потери. Автоматизация контрольно-кассовых, фасовочных иупаковочных операций, а также выдачи покупок существенно снижает издержки обращения.Для реализации промышленной продукции в местах периодического скоплениянаселения применяются торговые автоматы. Автоматизация процессов в сферемассового обслуживания облегчает быт, расширяет возможности для культурногоотдыха и, повышая работоспособность человека, увеличивает производительностьтруда.
Автоматизацияна транспорте
Вследствие автоматизациипроизводства возрастает объём выпускаемой продукции, увеличивается грузообороти повышаются требования к транспорту. Рост грузовых и пассажирских перевозоксвязан с расширением сети всех видов транспорта и ускорением движения насуществующих линиях. Соблюдение напряжённых графиков и безопасности движенияпоездов наиболее успешно обеспечивается автоматизацией управления процессамиэксплуатации железнодорожного транспорта (см. Автодиспетчер). Механизацияпогрузочно-разгрузочных работ и автоматическая горочная сортировка вагоновсущественно облегчают и ускоряют составление товарных поездов. Автоматизацияобработки транспортных документов и продажи билетов упрощает обслуживаниеклиентуры и пассажиров. Телемеханизация диспетчерской службы, совершенствованиетехники автоблокировки, локомотивной сигнализации и автостопов повышаютбезопасность движения. Устройство для автоматического вождения поездов («Автомашинист»)способствует оптимизации режимов вождения поездов с учётом профиля пути иусловий движения. Бесперебойность энергоснабжения электрифицированных дорогобеспечивается автоматизацией тяговых подстанций.
Автоматизацияна других видах транспорта также прежде всего облегчает и ускоряет все видытрудоёмких работ в портах, на пристанях, станциях и аэродромах. Повышаютсяэффективность диспетчерских служб, безопасность и регулярность движения,качество обслуживания, улучшается использование транспортных единиц и снижаютсяэксплуатационные расходы. Технические средства автоматизации на транспортевесьма разнообразны – от простейших регуляторов и измерительных устройств добортовых цифровых вычислительных машин, которыми оснащаются крупные суда исамолёты. Современное грузовое или пассажирское судно представляет собойсложный комплекс энергетического, грузоподъёмного, санитарно-технического,навигационного и другого оборудования, в котором измерительные приборы иустройства автоматики являются неотъемлемой частью. Все они объединяютсясистемами контроля, регулирования и управления и подчиняются единому командномупункту. Самолёт как летательный аппарат и транспортная единица также оснащаетсяавтоматическими устройствами для безопасности и экономичности полётов, нормальныхусловий работы экипажа и комфорта пассажиров. Это достигается автоматическимипилотажными, навигационными и другими системами самолётовождения, регуляторамирежимов работы двигателей и внутреннего оборудования. Воздушный флот – наиболееудобный вид транспорта, но его полноценное использование осложнено рядомтрудностей. Высокая скорость воздушных перевозок требует такой же быстройдоставки к самолётам пассажиров и грузов. Здесь необходима гибкая системавыявления и распределения по пунктам отправления свободных мест в соответствиис расписанием полётов, своевременная продажа билетов и т.д. Эти и аналогичныезадачи достаточно эффективно решаются с помощью АСУ «Сирена».
Непрерывныйрост автомобильного транспорта в ряде стран уже привёл к такому положению,когда автомобиль из самого быстрого наземного средства сообщения превратился вомногих крупных городах, таких, например, как Нью-Йорк, Лондон, Токио и др., всамый медленный вид транспорта, т. к. улицы и подъездные дороги уже не всостоянии свободно пропускать огромный поток легковых и грузовых машин.Локальные светофоры, переключаемые от реле времени, и центральное управлениеими не справляются с заторами. Появилась необходимость в автоматическомрегулировании уличного движения с учётом его интенсивности и плотности потоковпо направлениям средствами радиолокации, оптики, телемеханики и вычислительнойтехники. Автоматизация управления движением в городах и на шоссейных дорогахзначительно улучшает эксплуатационные и экономические показатели безрельсовоготранспорта.
Выводы
Любаяотраслевая АСУ объединяет организацию работ по управлению с техническимисредствами, информационной базой и математическим обеспечением. Информационнаябаза системы характеризуется различными потоками нормативно-справочной, оперативно-производственной,отчётной и аналитической информации; основана на унификации документов,применении единых форм, пригодных к обработке средствами вычислительнойтехники, и применении машинных носителей информации в качестве первичнойдокументации. Общее математическое обеспечение системы представляет собойкомплекс программ, организующих работу технических средств, которыефункционируют в системе, а также математические и логические методы и программыдля решения конкретных задач производства.
ОтраслевыеАСУ, базирующиеся на вычислительные центры отрасли, автоматизацияуправленческих работ, систематический анализ развития производства, выполненияплановых заданий и использования материальных ценностей, развитая сетьинформационных вычислительных центров, обслуживающих территориально удалённыеобъекты, создают реальные условия для организации автоматизированногоуправления народным хозяйством страны.
Дальнейшееразвитие автоматизации неизбежно, т. к. без нее уже не мыслима какая-либопроизводственная форма существования. Автоматизировано практически все: от «нано-технологий»до бытовых кухонных приспособлений, разница лишь в уровне. Всеавтоматизированные процессы с каждым годом усложняются и дорабатываются,модернизируются и усовершенствуются и так будет всегда, пока человек – естьчеловек разумный.
Литература
1. Автоматика, телемеханика, приборостроение. Аннотированныйуказатель литературы, в. 1–3, М., 1956–60
2. Кибернетика, автоматика, телемеханика. Аннотированный указательлитературы, в. 4–5, М., 1962–66
3. Автоматизация производства и промышленная электроника, т. 1–4, М.,1962–65 (Энциклопедия современной техники)
4. Волков Г.Н., Эра роботов или эра человека? М., 1965.;Социология в СССР. Сб. ст., т. 2, М., 1965
5. Рабочий класс и технический прогресс. Исследование изменений всоциальной структуре рабочего класса, М., 1965;
6. Ломов Б.Ф., Человек и техника, М., 1966;
7. Автоматизация научных исследований и измерений в машиностроении,М., 1968;
8. Автоматизация управления электрическими системами и объектами, Л.,1968;
9. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И, Основы автоматики иавтоматизации производственных процессов в химической промышленности, М., 1968;
10. Проблемы научной организации управления социалистическойпромышленностью (По материалам Всесоюзной научно-технической конференции), М.,1968, Старр М., Управление производством, пер. с англ., М., 1968;
11. Современная научно-техническая революция. Историческоеисследование, М., 1967
12. Иванов С.М., Человек среди автоматов. М., 1969. К.Н. Руднев.