Машины для производства и обработки

Как разрабатывались машины для производства и обработки

После промышленной революции производство различных вещей стало намного более сложным, чем простое забивание и литье. Стали внедряться гораздо более сложные операции, и машины для производства и обработки материалов изобретались одна за другой. Первые машины, которые заменили ручной труд, использовались в текстильной и металлургической промышленности. К 1940-м годам практически каждое производственное предприятие стало применять оборудование для обработки и производства.

Разнообразие машин для производства и обработки

Сегодня на производстве используется огромное количество обрабатывающих машин. В эту категорию входят шлифовальные станки, системы фильтрации, прерыватели, воздуходувки, поворотные клапаны, автоклавы, уплотнители, теплообменники, смесители, конвейерные ленты, сборочные линии и многое другое. Различные виды промышленных насосов, специализированных роботов, компрессоров и других промышленных устройств также входят в эту категорию.

Машины с цифровым управлением, которые мы называем роботами. Билл Тейлор создал первую подобную машину в 1937 году, и она напоминала кран, приводившийся в движение электродвигателем. Джордж Девол позже запатентовал свою конструкцию, и его изобретение могло перемещать объекты на небольшое расстояние. Его компания Unimation была основана в 1956 году. General Motors начал использовать промышленных роботов Unimate в 1962 году. Виктор Шейнман изобрел «руку Стэнфорда», а затем «руку MIT», которые были чрезвычайно важны для дальнейшего развития промышленной робототехники. В 1975 году ASEA разработала модель с электроприводом, управляемую чипсетом. Первый сварочный робот был построен в Японии в 1979 году. В 80-е годы наблюдался быстрый рост в секторе промышленных роботов. Роботы стали более гибкими, быстрыми и интеллектуальными, а их эффективность значительно возросла. Так называемый коллаборативный робот был представлен в 2008 году - эти промышленные машины работают бок о бок с людьми. Сегодня такие компании, как KUKA, ABB и Adept, входят в число ведущих производителей промышленных роботов.

Основные операции, связанные с обработкой и производством

Упаковочные и этикетировочные машины выполняют важную часть большинства производственных процессов. Разнообразие устройств в этой области бесчисленно, и все зависит от продукта или рынка. Люди упаковывали посылки с древних времен, но первые упаковки, напоминающие современные, были разработаны в 18-м веке. Жестяные коробки начали производить в Англии в 1730-х годах, а первый завод был открыт в 1800-х годах. Машины для упаковки и маркировки включают в себя вакуумные упаковочные машины, устройства для склеивания и запечатывания, машины для изготовления рисунков и конвертирования, машины для упаковки, наполнения и укупорки, а также диспенсеры для этикеток и промышленные принтеры.

Вместе с промышленной революцией 1750-х годов произошли первые крупные открытия в области станков и процессов. Первый сверлильный станок для металла, разработанный Джоном Уилкинсоном в 1774 году, был использован для создания первого коммерческого двигателя Джеймса Уатта всего через пару лет спустя. Вскоре в эксплуатацию были введены токарные, фрезерные и формовочные машины. Затем в качестве источников энергии для производственного оборудования стали использовать пар, пневматику и гидравлику. Компьютеры пришли в эту область в 1960-х годах, а позже станки с ЧПУ совершили настоящий прорыв. Сегодня, наряду с роботами и прессами, по-прежнему используются различные машины, такие как дрели, шлифовальные и зубчатые машины.

Ленточные конвейеры и сборочные линии являются одним из наиболее широко используемых типов производственного оборудования в мире со времен повсеместного внедрения массового производства. Ручная обработка изделий устарела в начале 19-го века, когда производство таких изделий, как гужевые транспортные средства, локомотивы, текстиль и часы, потребовало улучшения в плане поставки, обработки, и сборки материалов. Первая непрерывная сборочная линия использовалась в Портсмуте Блэк Миллз в 1801 году. Позже компания Richard Garrett & Sons разработали первую сборочную линию, которая очень напоминала ту, которая используется в наши дни - это произошло в 1853 году.

Важный этап

В начале 1900-х в промышленном мире появилось нечто по-настоящему важное. Производители осознали потребность в массовом производстве сменных частей. Это привело к разработке различных новых станков. Были представлены плантатор металла, фрезерный станок и токарно-винторезный станок. Они имели общий функционал со сборочной линией, и таким образом началось производство сменных частей.

Конвейеры стали электрическими в конце 1880-х годов, а до этого они приводились в движение энергией пара. Паровые конвейеры в основном использовались для погрузки и разгрузки судов. Когда электричество стало источником используемой энергии, конвейерные ленты были включены в массовое производство таких товаров, как консервные банки. Если говорить о сборочных линиях, они стали популярными в 1860 году, когда их начали использовать мясоперерабатывающие компании в США. Человеком, который по-настоящему позволил различным отраслям промышленности реализовать потенциал конвейера, был Генри Форд. Однако не он внедрил эту технологию в процесс производства автомобилей. Первым стал Рэнсом Олдс, основатель компании Oldsmobile. Он даже запатентовал свою концепцию и внедрил ее на своем заводе в 1901 году. Питер Э. Мартин, начальник производства Генри Форда, предложил взять эту технологию на вооружение.  В 1913 году модель Ford T была первой моделью автомобиля, произведенной на конвейере. Установка оснащалась конвейерными лентами и сокращала время изготовления до полутора часов на машину.

Сегодня в любой отрасли можно найти массу производственного и перерабатывающего оборудования, а быстрый рост компьютерных технологий значительно усовершенствовал все процессы и повысил их эффективность.