Процессов промышленности

Из анализа существующих в отрасли технологических процессов производства днищ и соответствующих литературных источников [з, 5, 10, I9J установлено, что проектирование технологического процесса штамповки днищ производится с учетом:

Не следует думать, что одно только изменение технологии само по себе приведет к повышению жаропрочности. Применение новых технологических процессов производства и обработки сплавов дает повышение жаропрочности лишь при одновременном изменении химического состава.

9) Все большее внедрение разнообразных методов автоматизации технологических процессов холодной и горячей обработки деталей и сборки изделий — автоматические линии; комплексная автоматизация всех процессов производства изделий с полным законченным циклом — автоматические цехи, заводы.

Задачей управления контролем является активное его воздействие на повышение качества продукции. Связь между контролером и технологом должна быть прочной. Контролер должен не только регистрировать дефекты, но быть активным борцом за совершенствование процессов производства. Поэтому весьма актуальным в СССР и за рубежом является создание системы управления качеством продукции.

С внедрением новых жаропрочных сплавов серий ЖС и ВЖЛ возникла необходимость изменения и исследования многих технологических процессов производства лопаток при литье и механической обработке и шлифовании. Следует отметить, что отливки из этих сплавов трудно обрабатывались на металлорежущих станках. Поэтому технология литья лопаток разрабатывалась без припусков на механическую обработку по перу, что особо усложнило технологию литья тонкостенных (0,5 - 2,5 мм) пустотелых лопаток.

К приборам относят системы (механические, электрические и др.), служащие для передачи и преобразования движения и предназначенные, например, для вычерчивания кривых линий, регистрации и регулирования физических и технологических процессов производства, технических измерений, приема и передачи различной информации и сигналов, а также выполнения счетно-аналитических операций, статистической обработки и др. Многие приборы представляют собой сложные системы, состоящие из двигателей, передаточных механизмов и других устройств.

1. Движущие силы Рдв или пары сил Мд,, прилагаются к входным звеньям машин со стороны приводных двигателей, являющихся источниками энергии, необходимой для приведения в действие машин и осуществления технологических процессов производства. В качестве двигателей применяют двигатели внутреннего сгорания, электрические, пневматические, гидравлические, пружинные (преимущественно в аппаратах ограни-

Промышленными роботами называют автономно действующие машины-автоматы, предназначенные для воспроизведения некоторых двигательных и умственных функций человека при выполнении всевозможных производственных операций и управляемые с помощью автоматически изменяемых программ, составленных с учетом возможных вариантов функционирования. Промышленные роботы имеют следующие составные части: рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений исполнительных органов робота в целом, система управления и система датчиков для сбора необходимой информации. Создание и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном машинами-автоматами различного технологического назначения, создает предпосылки для организации так называемого гибкого (т. е. быстропере-настраивающегося на изготовление новой продукции или реализации новых технологических процессов) производства — цехов-автоматов и заводов-автоматов^ в которых все технологические и транспортные операции возложены на машины и робототехнические системы.

Важным и обширным множеством приложений, в которых для синтеза целесообразно применять генетические алгоритмы, является планирование производства и распределение ресурсов, включая задачи проектирования технологических процессов производства изделий. Возникающие здесь задачи можно трактовать как задачи синтеза расписаний. Другими примерами приложений генетических методов синтеза могут служить компоновка и размещение оборудования, диспетчирование потоков работ, распределение частот в радиоканалах сетей мобильной связи, проектирование подвески автомобиля и др.

При решении задач механизации процессов производства большое значение имеют загрузочно-разгрузочные и транспортные устройства.

Вопросы комплексной автоматизации процессов производства в наши дни являются важнейшими. При решении их подразумевают, что в автоматической системе машин дополнительно осуществлена автоматизация процессов контроля, регулирования и блокировки всех операций производственного процесса при централизованном управлении. Примером подобного решения может служить автоматическая линия. В состав ее, кроме указанных средств, входит производственная цепочка из синхронно работающих автоматов с ритмично действующими автоматическими транспортными устройствами, автоматическими устройствами загрузки, закрепления, разгрузки и открепления.

Топливные ресурсы страны расходуются потребителями после соответствующего преобразования в виде электроэнергии, высокопотенциальной (900— 2100 К) теплоты для энергоемких процессов промышленности, горячей воды и пара для промышленной и бытовой теплофикации, а также в виде топлива для транспорта. Каждая из перечисленных форм потребления энергии требует приблизительно 1/4 добываемого первичного топлива.

Такое положение вещей характерно для многих огне-технических процессов промышленности. При этом применяемые в промышленности технологические схемы производства продукции определяют как источники выхода ВЭР, так и их виды и параметры, исходя из особенностей работы технологических агрегатов и видов применяемых энергоносителей.

Приведенный анализ показывает, что рациональная организация технологических процессов промышленности может в ряде случаев обеспечить снижение выхода ВЭР и за этот счет уменьшение потребления промышленными предприятиями внешних потоков дефицитных видов топлива.

ход ВЭР), отбрасываются несущественные характеристики процессов, проводятся возможные упрощения аналитических зависимостей. При многовариантных расчетах чувствительных моделей представляется возможность провести глубокий анализ взаимосвязей технологии, энергетики и экономики для конкретных процессов промышленности и выявить существующие зависимости между основными технологическими и энергетическими факторами и выходом или выработкой энергии с использованием ВЗР. Затем выполняется второй этап формализации. На этом этапе первоначальная модель, являющаяся слишком «тонким» инструментом для определения удельных показателей ВЭР на перспективу, должна подвергаться значительному упрощению путем включения в новую формализованную схему лишь существенных факторов и замены ряда сложных зависимостей их аппроксимациями. Исходя из этого, ниже приведены рассчитанные на моделях удельные показатели (нормативы) выхода горючих ВЭР и возможного использования тепловых ВЭР в агрегатах-источниках черной и цветной металлургии.

плане для большинства процессов промышленности характерными будут являться коренные изменения в существующей технологии производства энергоемких видов продукции. Это разработка и внедрение безотходных схем при производстве продуктов химической промышленности, внедрение атомно-металлургических процессов и процессов прямого получения железа в черной металлургии, внедрение и широкое распространение гидрометаллургических процессов в цветной металлургии и т. п. Появление в промышленности новых процессов, базирующихся на технологии, коренным образом отличающейся от существующей, приведет к абсолютному изменению структуры выхода ВЭР. Например, при внедрении новой технологии доменной плавки с вдуванием горячих восстановительных газов, полученных путем химических методов отмывки углекислоты из доменного газа, при работе на холодном технологическом кислороде выход доменного газа за пределы процесса при высоких коэффициентах рециркуляции будет приближаться к нулю. В настоящее же время доменный газ играет значительно большую роль в топливно-энергетических балансах металлургических предприятий.

1 Под смешанной стратегией перспективного развития технологических процессов промышленности понимается в данном случае совокупность различных способов производства (чистых стратегий),

Стратегическая и статистическая неопределенности обусловливают наличие своего рода «конфликта» между необходимостью выполнить прогноз в области ВЭР и природой, скрывающей свои закономерности. Следовательно, если возможные варианты перспективного развития технологических процессов промышленности и утилизационной техники определить как возможные стратегии (чистые и смешанные) некоторой условной коалиции, а случайные совокупности исходных параметров (необходимых для расчета математических моделей процессов) как некоторые состояния природы, то игровая ситуация в данном случае будет интерпретироваться как «игра с природой». Каждая пара, состоящая из стратегии и состояния природы, имеет определенные следствия. Одно из этих следствий состоит в возможности получения элементов функции выигрыша условной коалиции, второе следствие — в возможности определения искомых показателей удельного выхода или удельной выработки энергии на базе ВЭР. Рассматривая данную ситуацию как «игру с природой», представляется возможным, используя различные критерии, выявить определенное подмножество рациональных стратегий развития технологических процессов промышленности (и утилизационной техники), определить на математических моделях процессов

Затем, зная для большинства входных параметров возможные диапазоны -их изменения в прогнозируемом периоде, случайным образом (методом Монте-Карло) образуют их различные сочетания. Аналогично образуются возможные сочетания различных способов производства промышленной продукции в прогнозируемом периоде. Выполняется группировка случайных сочетаний входных параметров и случайных сочетаний способов производства по определенным классам. Для каждого класса параметров и для каждого варианта перспективного развития технологических процессов промышленности (в комплексе с утилизационными установками) на математических моделях рассчитываются искомые значения критериальных функций, т. е. экономические оценки, в результате чего определяется игровая матрица затрат. В результате анализа игровой матрицы затрат по определенным критериям определяются рациональные варианты развития технологических процессов промышленности. Для этих вариантов на математических моделях процессов рассчитываются удельные показатели выхода и возможной выработки энергии на базе ВЭР. Анализируются полученные результаты и принимается решение по рекомендуемым вероятным значениям удельных показателей ВЭР в прогнозируемом периоде.

Формирование представительной совокупности (6) случайных сочетаний чистых стратегий развития технологических процессов промышленности

Аналогичная тенденция снижения удельных показателей выхода и возможного использования ВЭР характерна почти для всех процессов промышленности. Это, естественно, объясняется техническим прогрессом в технологиях, ориентацией многих процессов промышленности на использование в качестве энергоносителя электроэнергии, т. е. дальнейшей электрификацией промышленности страны.

В табл. 7-2 приведены расчетные значения удельных приведенных затрат на утилизацию ВЭР для энергоемких технологических процессов промышленности при принятых или вероятных в перспективе схемах их утилизации.