Материал: Системы технологий

Среднее и малое производство

Компетентность в традиционном объеме (паспорт специальности)

3.Порядок разработки рабочих процессов ВТ

Подчеркивая системность, как один из основных признаков высоких технологий, необходимо рабочие процессы выделить как определяющий элемент всего технологического процесса в случае обработки материал;) резанием (рис. 9).

Для того чтобы технологический процесс обеспечивал необходимое ка­чество, производительность, себестоимость и прибыль, технологическая система и рабочий процесс должны обладать характеристиками, соот­ветствующими уровню требований по целому комплексу критериев.

Для технологической системы (станок, приспособление, инструмент, тех­нологическая среда, измерительно-диагностическая система) к таким харак­теристикам можно отнести динамические, точностные, энергетические экономические, надежности.

Для рабочего процесса его характеристики должны отвечать таким крите­риям, как силовой, температурный, вибрационный, интенсивности физико-химического взаимодействия, устойчивости, экологический, экономический

Рабочие процессы, в частности, как и высокие технологии, в целом жест­ко специализированы, тем не менее можно ориентироваться на такой поря­док их разработки :

• На этапе маркетинга оценивается изделие как совокупность потреби­тельских свойств, а затем определяется уровень тех потребительских свойств I и изделия, которые в состоянии обеспечить его конкурентоспособность.

Технологическая система

станок

приспособление

инструмент

заготовка

технологическая

среда

Определяются требования к качеству деталей, узлов в соответствии с уровнем функциональных свойств конечного продукта.

• Выделение из требуемых геометрических, механо-физико-химичес-
  ких параметров качества поверхности и поверхностного слоя деталей тех,
  достижение которых требует нетрадиционных решений.

• Определение традиционных критериев для уровня характеристик нетра­
  диционного рабочего процесса, потенциально способного обеспечить получе­
  ние требуемых функциональных, эстетических и экологических свойств изделия.

• Выявление предпосылок создания нового рабочего процесса на базе
  использования традиционных и нетрадиционных способов обработки и тех­
  нического оснащения.

• Создание физической и математической модели рабочего процесса и их
  теоретическое и экспериментальное всестороннее исследование.

• Многопараметрическая оптимизация рабочего процесса (физические,
  технологические, экономические критерии).

• Создание систем диагностики рабочего процесса и его технического
  оснащения.

• Разработка технологического процесса на основе созданного рабоче­
  го процесса и его реализация.

• Оценка соответствия реального уровня функциональных, эстетичес­
  ких, экономических свойств изделия требуемому.

Ориентировочность приведенного алгоритма разработки рабочего про­цесса ВТ означает, что значимость и необходимость тех или иных этапов различны в зависимости от решаемой задачи.

Поскольку рабочие процессы высоких технологий строго объектоориен-тированы, то изложенный порядок следует рассматривать лишь в концепту­альном плане. Появление новых материалов, обнаружение новых физических и иных эффектов, развитие способов получения изделий наращиванием мик­ро- и субмикрообъемов несомненно внесут коррективы в сегодняшние пред­ставления о создании рабочих процессов высоких технологий.

В следующих подразделах представлены наиболее характерные рабочие процессы систем высоких технологий, определяющих технологические до­стижения XX века, а также парадигмы производства будущего и перспекти­вы развития технологий и технического интеллекта.

4.Лазер и лазерные технологии.

Лазер – источники мощного светового монохроматического излучения, появились в начале 60-х гг. XX в. и сразу же стали находить применение в технологических процессах. Основными элементами лазера являются рабочее тело и система возбуждения излучения. В зависимости от материала активного элемента лазеры подразделяются на твердотельные (обычно рабочее тело – монокристаллы рубина), газовые (работают на смеси углекислого газа с азотом), полупроводниковые и жидкостные. В технологических процессах используются наиболее мощные твердотельные и газовые лазеры. Атомы или молекулы рабочего тела должны обязательно иметь расщепленный верхний энергетический уровень. Это достигается введением примесей в основное вещество. Когда под импульсным или непрерывным возбуждением на верхнем возбужденном энергетическом уровне окажется больше атомов, чем на нижнем , атомы лавинообразно переместятся на промежуточный энергетический уровень, излучая кванты световой энергии. Усиление лазерного излучения достигается благодаря концентрации излучаемой энергии со всего объема рабочего тела в узкий пучок.

Лазеры подразделяются по мощности излучения на 2 группы: маломощные (до 1 кВт) и мощные (свыше 1 кВт). К первой группе относятся в основном твердотельные лазеры, а также небольшие газовые лазеры, ко второй – в основном газовые.

Лазерный луч обеспечивает концентрацию энергии с плотностью до 1014 Вт/см2 и может быть сфокусирован до пятна диаметром 1 мкм. Такая концентрация энергии позволяет достичь на поверхности материала температуры в несколько тысяч градусов. В результате материал мгновенно расплавляется и частично испаряется, выплескиваясь из зоны воздействия лазера.

Лазерный луч представляет технологам возможность воздействия на материал без механических нагрузок, что позволяет достичь высокой точности обработки. С помощью лазерного излучения можно изготовлять отверстия диаметром 0,003-3 мм и глубиной до нескольких мм с производительностью до 60 отверстий в минуту. Погрешность размеров отверстий небольших диаметров составляет +/-0,01 мм. Перемещая обрабатываемую деталь и используя мощные газовые лазеры непрерывного действия, можно вырезать контур детали в листе металла толщиной до 10 см.

Мощные газовые лазеры применяют для сварки и пайки листовых и проволочных разнородных металлов и сплавов; сварки деталей, значительно различающихся по толщине или диаметру, а также по температуре плавления. Импульсная сварка с помощью твердотельных лазеров нашла широкое применение в радиоэлектронной промышленности или сварке элементов полупроводниковых приборов. Лазерным лучом можно упрочнять поверхность металла (по принципу термообработки). При этом увеличивается стойкость штамповой оснастки примерно в 2-5 раз. Главным недостатком лазера является довольно низкий КПД, который для твердотельных лазеров составляет примерно 2%.

Тема 12. Новые информационные технологии

План

1. Сущность новых информационных технологий.

2. Принципы обработки информации в информационно вычислительных сетях

1. Сущность новых информационных технологий на современном этапе развития общества

Формирование концепции информационной технологии состоит в не­обходимости определения аксиоматики, а затем создания на этом базисе технологических основ обработки информации. Поэтому, говоря об инфор­мационной технологии, необходимо выделить для ее определения класс взаимосвязанных подходов, имеющих целостную основу на базе систем-ного подхода к информационным процессам. В качестве элементов систе­мы предлагаются программно-технические средства, способы организации массивов информации в виде баз данных, коллективы, реализующие реше­ние различных задач, тесно взаимодействующие друг с другом и окружаю­щей средой.

Для определения понятия «информационная технология» необходимо списать процесс обработки информации с помощью ЭВМ, его отдельные операции, оценить роль и значение различных устройств в осуществлении каждой операции и процесса в целом.

В настоящее время известно несколько определений информационной технологии, которые отличаются включением различных аспектов в это по­нятие. Один класс определяется совокупностью программно-технических средств, связанных в различные технологические цепочки. Другой класс определяется на основе взаимоотношений человека с информационно-вы­числительными ресурсами, направленными на воздействие на общество, окружающую среду и т.п. Таким образом, отображается стремление чело-зека охватить любые процессы, связанные с использованием информации, и его влияние на окружающий мир.

Современная новейшая информационная технология основывается на се­тевой технологии, которая базируется на технологии вычислительных сетей, сетей передачи данных, сетей ЭВМ различных типов, терминальных сетей, принципах распределенной обработки и хранения данных.

С точки зрения технологии промышленной индустрии, новая информаци­онная технология объединяет технологию коммуникаций в составе локаль­ных, региональных, глобальных сетей ЭВМ, технологию обработки информации, начиная с мест ее возникновения, реализуемую на основе ав­томатизированных рабочих мест с помощью персональных ЭВМ, а также технологию выработки управленческих решений в масштабе реального вре­мени на основе экспертных систем, баз данных и баз знаний.

Исходя из приведенных отношений, множество которых и дает искомое по­нятие, новейшую информационную технологию можно определить как со­вокупность принципиально новых средств и методов хранения, передачи и обработки данных, которые объединяются в технологические системы и обеспечивают целенаправленное создание и отображение информационного продукта с наименьшими затратами в соответствии с условиями существо­вания информационной технологии.