Статья описывает устройство и работу полностью автоматизированного производственного цеха, где все операции — от запуска оборудования до контроля качества — выполняются без участия рабочих. Центральный пульт управляет станками, отслеживает сбои и координирует ремонт. Детали перемещаются между операциями механизированными средствами: «электрическими руками», лотками, транспортёрами, гидравлическими механизмами. Приведены примеры советских автоматических линий и изобретений, позволяющих обрабатывать сложные детали с высокой точностью. Показано, как рационализаторы используют энергию самих деталей для их перемещения и создают приспособления, облегчающие многостаночное обслуживание. Цех‑автомат представлен как важный шаг в развитии массового машиностроения.
Мощный рёв заводской сирены. И сейчас же настороженная утренняя тишина сменяется постепенно нарастающим шумом. Сначала можно различить отдельные звуки оживающих станков, затем всё сливается в ровный непрерывный гул.
Пробуждение цеха мы встречаем на «капитанском мостике» — в диспетчерской цеха. Отсюда простым нажатием кнопок одна за другой пускаются в ход линии станков, вспомогательные механизмы и приспособления, контрольные машины и аппараты. И здесь же, как в зеркале, отражается вся жизнь цеха. Не сходя с «капитанского мостика», диспетчер и его помощники непрерывно следят за пульсом производства. О малейших неполадках, малейших перебоях в работе цеха тотчас же узнают на «мостике» и немедленно принимают меры к их устранению. Пульт диспетчера точно мозг цеха. Сюда со всех уголков идут сигналы. Отсюда отдаются приказания и распоряжения, отсюда регулируется весь сложный производственный механизм. На пульте множество кнопок, сигнальные лампы, телефонные аппараты, радиорепродуктор. Над пультом матовый экран.
Ещё не умолкли отголоски сирены, а уже первые сигналы пробуждённого цеха пришли в диспетчерскую. Вот на экране засветились очертания одного станка, другого, третьего. Прошла минута, и весь экран ожил. Значит, всё в порядке: станки работают, детали автоматически передаются со станка на станок, поступают на контроль, готовые скопляются в магазине, забракованные уносятся транспортёром прочь из цеха. Диспетчеру не нужно запрашивать, как выполняется программа: об этом непрерывно «докладывают» ему автоматические счётчики.
Вдруг контуры одного из станков начинают меркнуть. Одновременно раздаётся звуковой сигнал, зажигается красная лампочка. Внимание! В цехе что-то случилось. Станок не работает.
Диспетчер нажимает кнопку, берет телефонную трубку. Короткий разговор с наладчиком: «На ходовом винте поперечного суппорта токарного автомата сорвана резьба». Нажата другая кнопка. Разговор с механиком цеха. Диспетчер направляет своего помощника на участок.
Пойдём вместе с ним.
В цехе нас прежде всего поражает почти полное отсутствие людей. Огромное помещение, сотни работающих станков, разнообразных приспособлений, рольгангов, транспортёров, подъёмников — и среди них только изредка на глаза попадаются фигуры людей в спецовках. Спокойно ходят они по рядам станков, внимательно присматриваясь к их работе, прислушиваясь к ритмичному шуму. Иногда эти люди останавливаются у какого-нибудь станка, привлечённые необычным звуком, изменением вида или цвета стружки, ослаблением или усилением струи охлаждающей жидкости. Два-три привычных движения руки — и снова всё в порядке. Человек продолжает свой обход. Это наладчик участка.
Вот он подошёл к контрольному приспособлению. Одна за другой поступают сюда детали. Механизм, как живое разумное существо, проверяет размеры и сортирует детали: годные — в магазин, негодные — на транспортёр для брака. Наладчик берет несколько деталей, внимательно осматривает их, что-то отмечает в своей записной книжке. Идёт дальше.
Подходим к участку, где случилась неполадка. У аварийного станка с озабоченным лицом ждёт нас наладчик. Одновременно с нами к станку уже подходят посланные механиком ремонтные слесаря. Через десять-пятнадцать минут всё в порядке: станок зашумел, заработал. Повеселевший наладчик, понаблюдав ещё немного за выздоровевшим станком, отправляется в обход. На экране у диспетчера снова засветился контур станка. Участок работает нормально.
Идём по цеху. То там, то здесь слышится звуковой сигнал и одновременно загорается сигнальная лампа на светофоре участка. Это диспетчер вызывает наладчика. Наладчик быстро подходит к своей конторке и по телефону сообщает диспетчеру о положении на участке, выслушивает распоряжения.
*
Такой цех, цех-автомат, уже не фантазия, не дело далёкого будущего. Он уже существует у нас в Союзе на одном из заводов, изготовляющих сотни тысяч и миллионы различных деталей высокой точности. Цех-автомат построен по проекту двух советских инженеров, М. Ф. Беляева и А. М. Васильева. На автозаводе им. Сталина готовится к пуску автоматическая линия для изготовления поршневых пальцев. На Сталинградском тракторном заводе работает автоматическая линия по обработке ступицы ролика (деталь гусеницы).
Как же организован цех-автомат, как он работает? Станки-автоматы существуют в различных отраслях промышленности уже давно. Многие из них обладают весьма совершенной конструкцией. На современных заводах имеются целые цехи, все станки которых — автоматы. Они так и называются: автоматные цехи. Но цех, в котором работают станки-автоматы, это ещё не автоматический цех, не цех-автомат. Чтобы автоматный цех превратить в цех-автомат, нужно станки его связать друг с другом и создать единый механизм, который управляет всей работой цеха. Детали не только автоматически обрабатываются, но и сами перемещаются со станка на станок так, как того требует технологический процесс; затем они автоматически контролируются, автоматически транспортируются из цеха. В цех-автомат с одной стороны поступает сырой материал, с другой — выходят готовые детали, собранные узлы деталей и даже сложные изделия, если это механосборочный цех.
До недавнего времени во всём мире был лишь один машиностроительный завод-автомат в США. Это завод, вернее цех, Смита, снабжавший рамами почти всю американскую автомобильную промышленность. На этом предприятии, которое может изготовлять до двенадцати тысяч рам в сутки, работает всего сто двадцать рабочих.
Конструкция автомобильной рамы очень проста: две главные продольные балки (лонжероны) соединены несколькими поперечинами. Благодаря простоте конструкции рамы технологический процесс производства сводится всего к двум основным операциям: пробивке дыр в лонжеронах и поперечинах и скреплению отдельных деталей и всей рамы заклёпками.
На этом заводе осуществлены полная взаимная слаженность всех отдельных операций, полная автоматизация подачи деталей с одной операции на другую, автоматический контроль, не выпускающий с завода ни одной дефектной рамы.
Особенно эффектна работа на конвейере общей сборки рамы. Обработанные на отдельных (также полностью автоматизированных) линиях лонжероны и поперечины непрерывными потоками поступают на главный конвейер. Здесь они сначала автоматически располагаются, как в готовой раме, затем склёпываются.
На одной из позиций конвейера все заклёпки одновременно давлением сжатого воздуха вставляются в заклёпочные отверстия. К воздушным соплам, точно приходящимся против отверстий в раме, заклёпки подаются по резиновым трубкам из магазина. Рама проходит мимо целого ряда склёпывающих автоматов, периодически останавливаясь. На каждой остановке рама неподвижно закрепляется при помощи рычагов, и заклёпки сжимаются давлением в 20 тонн. Всего на своём пути рама делает около двадцати таких остановок.
Подвесной конвейер подаёт готовую раму на автоматическую окраску, затем она поступает на склад. С момента доставки в цех стальных заготовок до поступления готовой рамы на склад проходит всего девяносто минут.
Таково самое совершенное создание капиталистической техники в области автоматизации производства.
Несравненно труднее создать цех-автомат для производства и сборки мелких и средних деталей высокой точности, деталей, из которых состоят современные двигатели внутреннего сгорания, паровые машины, электрические моторы, огнестрельное оружие, металлорежущие станки и многое другое.
В таком производстве мы имеем дело с рядом сложнейших операций. Здесь точность изготовления измеряется иногда тысячными долями миллиметра. Передача со станка на станок небольшой детали, установка её в правильном положении — задача нелёгкая. В процессе обработки меняются размеры изделия, непрерывно изнашивается режущий инструмент. Возникает огромное количество других трудностей. Короче говоря, организация цеха-автомата для производства мелких и средних деталей неизмеримо труднее, чем организация завода Смита. Тем больший интерес представляет решение этой задачи нашими советскими специалистами.
Познакомимся поближе с цехом-автоматом тт. Беляева и Васильева. Его диспетчерскую мы уже описали в начале статьи.
Этот цех выпускает целый ряд деталей различной конструкции. Для обработки каждой из них имеется отдельная линия станков. Каждая линия разбита на участки, охватывающие определённые циклы операций.
Вот типичная линия обработки одной из деталей. Линия состоит из четырёх участков. На первом ведутся подготовительные операции, на втором деталь обрабатывается внутри, на третьем она обрабатывается снаружи, на четвёртом готовая деталь окрашивается, маркируется, смазывается для предохранения от ржавления. Вся эта работа полностью автоматизирована.
Перед нами первый участок линии. Здесь мы видим отрезной станок, два токарных станка, комбинированный четырёхшпиндельный станок для сверловки и нарезания резьбы, контрольный автомат и магазин. Над станками устроена эстакада, по ней могут передвигаться «электрические руки» — рейнеры, которые захватывают детали и передают со станка на станок в том положении, какое необходимо для правильной установки деталей. Эти «руки» работают точно, быстро и неутомимо.
Никакие человеческие руки не могут сравниться с ними в этом отношении.
К участку подаются грубые поковки, которые на конце линии превращаются в гладкие блестящие точные детали. Поковки поступают на лоток, откуда самотёком переходят на автоматический отрезной станок. Пила срезает с поковки лишний материал, и обрезанная поковка попадает на второй лоток. Отсюда её забирает рейнер и подаёт на центровочный автомат. Потом деталь последовательно передаётся рейнерами на токарные автоматы. На первом из них производится черновая, а на втором — чистовая токарная обработка. Затем очередной рейнер переносит деталь на сверлильно-нарезной станок, где первый этап обработки завершается. Деталь попадает на лоток и самотёком поступает на контрольный автомат.
На этом автомате имеется несколько приспособлений, каждое из которых проверяет один из размеров детали. Как только обнаруживается неправильность размера, деталь автоматически удаляется. От одного приспособления к другому деталь перемещается при помощи гребёнки, вроде той, которая на швейной машине передвигает прошиваемую ткань.
Годные детали поступают на лоток и подаются в магазин. Магазин нужен для того, чтобы всегда был запас деталей на случай каких-нибудь неполадок в работе линии. Если первый участок на время останавливается, второй участок питается из магазина. Если, наоборот, второй участок выбывает из строя, то до его исправления детали с первого участка накапливаются в магазине.
*
Другой советский изобретатель, т. Иночкин, на Сталинградском тракторном заводе нашёл несколько иное решение автоматизации участка. На этом участке производится механическая обработка ступицы ролика тракторной гусеницы и напрессовка на неё бандажа, то есть сборочная операция.
Участок т. Иночкина состоит из пяти станков. На первом станке — расточном автомате — ступица обрабатывается внутри, растачивается. На втором станке деталь обтачивается снаружи и подрезается с торцов. Это предварительная, черновая обточка. Начисто ступица обрабатывается на третьем станке — таком же, как второй, токарном автомате. Затем на автоматическом прессе на втулку насаживаются бандажи. Наконец, на пятом станке — это автоматический револьверный станок — производится дополнительная обработка, необходимая при последующей сборке: калибровка, сверление отверстий, нарезание в них резьбы. Всю эту линию сложных станков обслуживает один рабочий-наладчик, роль которого сводится к настройке (наладке) станков, присмотру за ними и устранению разладки.
 |
Десятки операций проходит деталь гусеницы рождающегося
трактора, и все это время к ней не прикасается человеческая рука. Транспортёр подаёт
ступицу к первому станку линии — расточному. Как только этот станок заканчивает
обработку ступицы, он автоматически передаёт её на следующий станок. У
пресса-автомата соединяются два автоматических потока: один транспортёр подаёт
к прессу ступицу, а другой — бандаж. Пресс соединяет их в единую деталь,
обработка которой завершается на комбинированном автомате. Все пять станков
линии т. Иночкина работают, как единый хорошо слаженный механизм. |
Всё, что раньше в цехе приходилось делать рабочему, теперь выполняют за него машины. У каждого станка есть магазин. Загружать эти магазины рабочему не приходится, это делает за него транспортёр. Не нужно и передавать детали с одного станка на другой, этим занимается разгрузочная горка: обработанная на станке деталь поступает на горку и по наклонной плоскости сама скатывается к следующему станку.
Раньше каждую деталь в отдельности нужно было закрепить на станке, затем пустить станок и по окончании обработки снять готовую деталь. Теперь это делается совершенно автоматически. Вот, например, на токарном многорезцовом автомате, где деталь обтачивается снаружи и с торцов, обработка протекает в следующем порядке. Из магазина деталь спускается на поворотную призму и располагается на ней так, что отверстия с обеих сторон приходятся против пневматических зажимных патронов передней и задней бабок станка. Патроны автоматически входят в отверстия и крепко зажимают деталь. После этого включается механизм шпинделя, и деталь начинает вращаться. Одновременно к детали автоматически подаются суппорты с резцами. По окончании обточки операции производятся в обратном порядке: суппорты с резцами отходят, шпиндель останавливается, патроны выходят из отверстий детали, и она возвращается на призму. Призма автоматически поворачивается, и деталь поступает на разгрузочную горку, а с неё — на транспортёр следующего станка. В то же время из магазина опускается на призму очередная деталь.
Все эти автоматические операции производятся при помощи единой гидравлической сети. Масло поступает из сети под давлением в различные органы станка и приводит их в действие. Правильная последовательность операций достигается при помощи системы золотников, в определённом порядке открывающих или закрывающих доступ масла к тем или иным механизмам.
В цехе-автомате тт. Беляева и Васильева детали передаются со станка на станок «электрическими руками» или по наклонной плоскости, самотёком. На участке т. Иночкина для этой цели служат разгрузочные горки и транспортёры. Но, конечно, этим не исчерпываются все средства транспортировки деталей в цехе-автомате. Приводные рольганги, конвейеры, «механические руки» и целый ряд других средств применяются для автоматического перемещения деталей. Иной раз наши изобретатели находят неожиданные и на редкость остроумные решения этой задачи.
Вот, например, что предложил стахановец-многостаночник Волков на 1-м шарикоподшипниковом заводе в Москве. Он обрабатывает на бесцентрово-шлифовальных станках ролики для подшипников. Каждый ролик проходит четыре последовательные операции на четырёх станках. Прежде ролики передавались со станка на станок вручную. Теперь же, по предложению т. Волкова, передача их механизирована. Для этого используется даровая энергия, которую раньше никто не догадывался поставить на службу производству.
Дело в том, что ролик, перемещаясь между шлифовальным и поддерживающим кругом, приобретает довольно значительную скорость и, дойдя до конца своего пути, с силой выбрасывается из станка. Вот эту энергию — живую силу, накопленную роликом, — и использовал изобретатель. Станки соединены трубками. По ним и движутся от станка к станку ролики. В трубках циркулирует непрерывная вереница деталей. Последняя деталь, с силой «влетевшая» в трубку, продвигает передние, и они одна за другой подаются на станки. Просто и остроумно.
 |
Ролик, вылетающий из бесцентрово-шлифовального станка,
приобретает большую живую силу. За счёт этой силы сплошная вереница изделий
проталкивается по конвейерным трубкам. Станки сами себя обслуживают! |
Подобно этому решила задачу автоматической передачи деталей со станка на станок стахановка-многостаночница т. Казарина на автозаводе имени Сталина в Москве. Она обслуживает два плоскошлифовальных станка для обработки поршневых колец. Передвигаясь под кругом, кольца, подобно роликам в предыдущем случае, приобретают известную скорость. её и здесь используют для автоматической передачи колец с одного станка на другой.
Эти два примера показывают, как много можно ещё сделать для автоматизации наших цехов самыми простыми средствами и как много будет ещё сделано в этой области нашими замечательными стахановцами-многостаночниками.
Многостаночное обслуживание — эта новая форма стахановского движения — стимулирует организацию автоматических линий, автоматических цехов. Стремление облегчить и упростить многостаночное обслуживание уже привело к созданию у нас интереснейшего приспособления, получившего название «автоподручный многостаночника». Оно вызвало огромный интерес не только в Союзе, но и за границей. «Автоподручный» сконструировала группа молодых специалистов — тт. Шапиро, Синкин, Гневашев и Быков — на Уралвагонзаводе.
Это очень простое электрическое приспособление, которое можно установить на любом станке, ничего не меняя в его конструкции. «Автоподручный» даёт возможность многостаночнику непрерывно контролировать на расстоянии работу нескольких станков.
Для группы станков устанавливаются светофор и звуковой сигнал. На каждом станке монтируется электрический прибор — регистр. Он следит за работой органов станка и своевременно по проводам посылает соответствующие импульсы тока в магнитный пускатель станка: уменьшить обороты, переключить ход, остановить станок. Одновременно регистр управляет световыми и звуковыми сигналами, извещая многостаночника о ходе работы на станке.
Закрепив на станке деталь, подведя режущий инструмент и отрегулировав регистр в соответствии с требуемыми размерами детали, рабочий-многостаночник включает мотор и последовательно переходит ко второму, третьему, четвёртому станкам, таким же образом налаживая и пуская их. При этом он может быть совершенно спокоен за работу всех станков: «автоподручный» вовремя известит его о «происшествиях» на каждом станке.
За полминуты до окончания на станке операции раздаётся звонок или гудок, и в тот же миг на светофоре появляется зелёная цифра — номер станка. Рабочий имеет достаточно времени, чтобы подойти к станку как раз тогда, когда на нем закончится операция. Затем он снимает обработанную деталь и ставит новую.
Но если рабочий в это время занят у другого станка и подойти к подавшему сигнал не может, то ничего страшного всё-таки не произойдёт. Пройдёт положенное время, раздастся второй звуковой сигнал, зелёная цифра сменится красной, станок остановится. «Автоподручный» своим красным сигналом сообщает: «Операция окончена, мотор выключен, станок стоит. Торопитесь, начался простой!»
Легко понять, насколько «автоподручный» облегчает работу многостаночника. Имея такого незаменимого помощника, можно спокойно переходить на обслуживание четырёх-пяти станков там, где раньше было трудно обслужить и два станка.
 |
Один рабочий обслуживает пять станков. У него есть надёжный
подручный — светофор. Как только операция на одном из станков подходит к концу,
номер этого станка загорается на светофоре зелёным светом. Многостаночник предупреждён:
до конца операции остались считанные минуты. Не дожидаясь красного сигнала
простоя, рабочий, точно рассчитав время, подходит к вызвавшему его станку. |
Сейчас это замечательное приспособление начинает применяться на ряде наших заводов. Ещё более совершенные «автоподручные» будут работать в цехах-автоматах, сигнализируя наладчику и диспетчеру обо всех неполадках.
В цехе-автомате тт. Беляева и Васильева далеко не все станки были автоматами до их включения в автоматические линии. Многие из них представляли собой обыкновенные станки с ручным управлением или полуавтоматы, на которых загрузка и снятие изделия производятся рабочим. Для превращения таких станков в полные автоматы их оборудуют дополнительными зажимными приспособлениями, копирами, остановами, автоматическими пускателями.
Не был автоматом и описанный выше многорезцовый станок-автомат линии т. Иночкина. Устанавливать изделие и снимать его со станка приходилось вручную. Применив свою гидравлическую систему, т. Иночкин сделал этот станок, как и другие станки своей линии, совершенно автоматическим.
Эта возможность превращения простых станков в полные автоматы — очень важное обстоятельство, лишний раз подтверждающее, что создание на наших заводах цехов-автоматов имеет широчайшие перспективы.
*
Наша промышленность вплотную подошла к созданию автоматических участков, линий, цехов и целых заводов. Недалеко то время, когда для управления заводом, на котором сейчас заняты тысячи людей, достаточно будет нескольких десятков высококвалифицированных специалистов, чья работа сведётся к наблюдению за нормальным ходом производства, к его дальнейшему усовершенствованию. Советская страна, в которой стирается грань между трудом умственным и трудом физическим, в которой культурный уровень рабочих всё ближе подходит к уровню инженерно-технических работников, готовит для этих заводов замечательные кадры.
Комментариев нет:
Отправить комментарий