1.Введение (Проектирование автоматических систем. Теория принятия решений. Принцип Парето)

1 Введение . Общие сведения о проектировании автоматических систем.

В быту , на улице, на работе, повсеместно нас окружают различные механизмы, приборы, устройства и т.д., которые работают без участия человека в автоматизированном или автоматическом режиме.

Их устройство может быть простым или очень сложным. Но объединяет их одно – все они относятся к автоматическим системам. Все они имеют одни принципы и законы построения, функционирования, управления. Все автоматические системы при их создании проходят одни и те же стадии.

1) Внешнее проектирование - формирование требований к системе, разработка технического задания (ТЗ ). Включает прогноз развития внешней среды, формирование целей разработки и задач, решаемых системой.

2) Внутреннее проектирование :

- предварительное проектирование. Формирование технической концепции основных (обликовых) параметров системы, обеспечивающих выполнение требований ТЗ. Результат этапа – формирование технического предложения.

- эскизное проектирование. Проектно-конструкторская проработка подсистем и агрегатов; экспериментальное исследование. Результат этапа – эскизный проект.

- рабочее проектирование. Конструкторская проработка узлов и деталей, уточнение параметров и характеристик. Результат этапа – рабочий проект.

В результате проектирования разрабатывается технический проект, состоящий из разделов :

- технология и оборудование;

- организация производства и труда;

- автоматизированная транспортно-накопительная система и робототехнические комплексы;

- автоматизированная система управления;

- автоматизированная система ТПП;

- система технико-экономических показателей.

В настоящее время при проектировании автоматизированных технологических систем используют современные концепции, основанные на:

- структурировании системы;

- методах анализа и синтеза и т.д.

При анализе функционирования автоматической системы (АС) ее разделяют на части по различным признакам : назначению частей, алгоритмам функционирования и преобразования информации, конструктивным элементам. Соответственно различают функциональное , алгоритмическое и конструктивное структурирование.

Функциональные схемы отображают функциональное назначение самой системы и ее элементов. Такими функциями могут быть : технологические процессы механообработки, контроль, получение информации и т.д.

Алгоритмическая схема АС отражает определенную последовательность действий , выполняемую как самой системой, так и ее элементов. Действия эти могут носить как физический (технический или технологический) характер, так и последовательность математических или других логических операций.

К конструктивным схемам относятся кинематические, принципиальные и монтажные схемы.

Автоматические технологические системы (АТС) – разновидность АС, предназначенные для выполнения различных технологических процессов с различными методами обработки. Особое место в этом ряду отводится гибким автоматическим производствам.

Поступательное развитие общества сопровождается индивидуализацией стиля жизни людей. Это приводит к необходимости непрерывного расширения ассортимента товаров и услуг, причем жизненный цикл каждого изделия или услуги неуклонно сокращается.

В настоящее время в промышленно развитых странах отказались от принципа « сделано-продано» , характерного для экстенсивного развития. На вооружение взят новый принцип : «производить только то, что нужно, тогда, когда нужно и столько, сколько нужно». Новый экономический принцип требует адаптации структуры предприятия к условиям выпуска товаров небольшими партиями с частыми изменениями ассортимента изделий, т.е. к условиям многономенклатурного мелкосерийного производства. Здесь предприниматели возлагают надежды на гибкую технологию, основанную на применении высоконадежных , относительно дешевых промышленных роботов . Именно промышленные роботы послужили той базой, которая позволила перейти от узкоспециализированных средств автоматизации, применявшихся на поточных линиях, к созданию универсальных, легко перестраиваемых производственных систем.

На рисунке 1.1 показано место различных типов технологических процессов с максимальной экономической эффективностью в зависимости от объема выпуска и номенклатуры выпускаемых изделий.