Введение к работе
Актуальность работы
Стратегия развития современного машиностроительного производства предполагает существенное повышение уровня производительности технологических процессов с целью обеспечения выпуска продукции требуемого качества в заданный срок при минимальных затратах. Современное машиностроение развивается в условиях жесткой конкуренции и развитие его идет в направлениях существенного повышения качества продукции, сокращения времени обработки, повышения интеллектуальной оснащенности машиностроительной отрасли. Вместе с тем, в настоящее время в число важнейших критериев при разработке оборудования выдвигается экологическая составляющая качества технологических процессов.
Важное место в технологических процессах обработки составляют процессы, основанные на законах электрохимии — электрохимические методы обработки. Наряду с несомненными достоинствами, электрохимические методы обработки имеют присущие им недостатки. Так, например, вещества, выделяемые при электрохимической обработке, загрязняют рабочую зону технологического оборудования и, как следствие, окружающую среду.
Для производственного оборудования электрохимической обработки характерен конфликт технических и экологических показателей — как правило, чем выше производительность оборудования, тем выше выделение вредных веществ в окружающую среду. Не вызывает сомнений, что наиболее конкурентоспособным будет оборудование, обеспечивающее максимальную производительность при минимально возможном выделении вредных веществ. Для экологически ориентированного технологического оборудования управление работой должно быть гибким, учитывающим материал обрабатываемой детали и состав электролита. Кроме того, необходимо минимизировать участие оператора или полностью исключить его. Решение поставленной задачи возможно созданием системы автоматического
управления параметрами технологического оборудования, учитывающей потребности современного машиностроения.
Целью работы является обоснование возможности автоматизации обеспечения экологических показателей качества технологических процессов электрохимической обработки на примере электрохимического маркирования.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. Исследование зависимости выделения вредных веществ от
традиционных для электрохимического маркирования управляемых параметров
и установление взаимосвязи экологических показателей с параметрами
технологических процессов электрохимического маркирования посредством
управления параметрами технологического процесса.
Разработка алгоритма управления процессом электрохимического маркирования в соответствии с сопоставлением критериев экологических показателей и традиционных для электрохимического маркирования управляемых параметров.
Предварительное экологически ориентированное проектирование системы автоматического управления процессом электрохимического маркирования.
Методы исследования. При исследовании применялись основные положения теории автоматического управления, теоретической электрохимии, прикладной экологии, теории эксперимента. Обработка экспериментальных исследований осуществлялась с применением вычислительной техники.
Научпая новизна работы заключается:
в установлении зависимостей характеристик выделения вредных веществ при электрохимическом маркировании от управляемых параметров технологического процесса;
в адаптации традиционной системы управления к задачам создания экологически ориентированного процесса электрохимического маркирования;
в разработке системы автоматического управления процессом электрохимического маркирования с учетом экологического фактора.
Практическая ценность работы заключается в повышении технического уровня и интеллектуальной оснащенности оборудования, в частности его конкурентоспособности, на основе улучшения экологических показателей качества посредством автоматического управления этими показателями.
Кроме того, практическое значение имеет разработка методики построения автоматизированной системы управления экологическими показателями качества процесса электрохимического маркирования, а также установление количественных зависимостей экологических показателей от режимов работы при электрохимическом маркировании.
Реализация результатов работы.
Основные положения работы были использованы при выполнении научно-исследовательской работы по теме «Информационно-аналитическое обеспечение человеко- и природозащитпых технологий в технологической среде для обработки изделий» (НИР № 06-08/БЗ), а также в учебном процессе па кафедре «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» Московского государственного технологического университета «СТАНКИН» при чтении курсов «Автоматизация обеспечения экологических показателей качества в машиностроении», «Автоматические системы обеспечения безопасности технологических процессов», «Инженерно-экологическое обеспечение технологических процессов».
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:
Международных конференциях «Производство. Технология . Экология. ПРОТЭК» в сентябре 2005 г., сентябре 2006 г.
Заседаниях кафедры «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» 17 мая 2005 г. (протокол № 5 от 17.05.2005 г.), 28 июня 2007 г. (протокол № 6 от 28.06.2007 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, изложена на 101 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 8 таблиц, список литературы включает в себя 76 наименований.
Похожие диссертации на Автоматизация и управление обеспечением экологических показателей качества на примере электрохимического маркирования
