Автоматизация производства конспект урока
Обновлено: 05.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Здравствуйте, дети, присаживайтесь. Меня зовут Лапенкова Юлия Евгеньевна, и сегодня я проведу у вас урок по технологии. Давайте отметим присутствующих.
2.Мотивация учебной деятельности.
Прежде чем мы перейдём к изучению новой темы, я бы хотела, чтобы вы разгадали несколько ребусов.
(на слайде появляются картинки-ребусы, связанные с новой темой, которые дети с интересом разгадывают.)
1. Деталь
2. Робот
3. Механизм
4. Автомат
5. Автоматизация
3.Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии.
Молодцы! Вот вы разгадали все ребусы, и догадались, что сегодня мы свами будем говорить об автоматизации.
Ребята, а знаете ли вы что такое автоматизация, и на какие виды она подразделяется?
4.Выявлние места и причины затруднения.
Ребята, как вы думаете, почему вы не смогли ответить на эти вопросы?
Мы такое ещё не проходили.
Сегодня на нашем занятии вы узнаете ответы на эти вопросы. Но прежде чем мы перейдём к изучению нового материала, нам необходимо определить цель нашего урока.
5. Построение проекта выхода из затруднения.
Как вы думаете, какова цель нашего сегодняшнего урока?
Узнать, что такое автоматизация, и на какие виды она подразделяется?
Правильно, а также узнать, какие автоматизированные производства есть у нас в Красноярске.
А теперь попробуйте сформулировать тему нашего урока?
Мы с вами определили цель и сформулировали тему урока, как вы думаете, каков план наших дальнейших действий?
Что ж давайте я вам его расскажу. Сейчас мы с вами изучим новый материал, после его проговорим, всё то, что вы самостоятельно изучили и получите небольшую работу с самопроверкой, после вам нужно будет сделать творческое задание на оценку, и в конце мы с вами подведём итоги нашего занятия.
6.Реализация построенного проекта.
Сейчас вы будете изучать новый материал самостоятельно. Итак, открываем учебник на ст.50-53, читаем учебник и выписываем в тетрадь следующие понятия:
· Цель автоматизации производства
· Уровни автоматизации (расписать про каждый, и привести примеры)
(после самостоятельного изучения данного материала, учитель рассказывает детям об автоматизированных производствах Красноярского края в пищевой промышленности)
А знаете ли вы какие-нибудь автоматизированные производства, которые находятся у нас в Красноярске или в Красноярском крае?
Дети отвечают, предполагая варианты
- Предлагаю вам посмотреть несколько видеороликов о фабрике Краскон, Красноярский хлеб и Уярский мясокомбинат, и как на данных предприятии применена автоматизация.
Как вы считаете какой уровень автоматизации применён на фабрике Краскон?
Комплексная автоматизация
А на фабрике Уярский мясокомбинат?
Частичная автоматизация
Вы правы, ну и в конце, какой уровень автоматизации применяется на заводе Красноярский хлеб?
Комплексная.
Вы большие молодцы, я вижу, вы хорошо разобрались в данной теме. Но автоматизация может применяться не только на предприятиях и фабриках, но и в быту. Можете ли вы привести примеры автоматических устройств, которые мы применяем у себя дома?
Стиральная машинка, посудомойка, мультиварка.
- Вы правы, а так же робот-пылесос, умные духовки а также различные системы глажки белья, и сейчас я хочу вас показать, самое современное автоматизированное оборудование, для отпаривания одежды (учитель показывает детям видеоролик об умной гладильной системе effie ).
7.Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи.
Теперь давайте проговорим с вами всё то, что вы сейчас изучили. Старайтесь отвечать самостоятельно на вопросы, никуда не подсматривая.
1) Что такое автоматизация производства?
2) Какие бывают плюсы и минусы у автоматизации
3) Какие уровни автоматизации бывают?
4) Что подразумевается под частичной автоматизацией?
5) Расскажите определение комплексная автоматизация?
6) А что вы понимаете под полной автоматизацией?
7) В каких случаях необходима полная автоматизация производства?
8.Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону.
Хорошо. Сейчас я вам раздам небольшую самостоятельную работу (приложение №1), которую нужно сделать на листочках.
(после самостоятельной, включаю слайд, на котором находятся правильные ответы, и дети самостоятельно сверяют свои ответы)
9. Включение в систему знаний и повторения.
Вы большие молодцы, я вижу, что вы достаточно хорошо разобрались в данной теме и сейчас я вам предлагаю сделать творческую работу, за которую каждый получит оценку. Вам необходимо разделиться на 4 группы.
После чего каждой группе нужно придумать своё автоматизированное устройство для школы (для столовой, спортзала, кабинета, коридора). Затем необходимо придумать название, нарисовать схематическое изображение, описать принцип работы, а также как данное устройство поможет школе. И ещё подумайте, в чём могут быть недостатки в вашем устройстве. После, каждая группа представит своё автоматизированное устройство и расскажет о нём.
Итак, наш урок подходит к концу.
Давайте вспомним, какую цель урока мы с вами сформулировали?
Узнать, что такое автоматизация, и на какие виды она подразделяется?
Верно, как вы считаете, достигли ли мы этой цели?
Хорошо, а что вы узнали нового для себя на уроке?
Где можно применить полученные знания?
Мы можем их применить …..
Какие у вас возникали трудности во время урока?
Ну что ж всем спасибо, урок окончен. До свидания!
приложение №1
Самостоятельная работа
1. Вставить пропущенные слова:
Автоматизация – это процесс в развитии ______________ производства, при котором ______________ управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и ________________________________ устройствам.
2. Соотнесите названия уровней автоматизации с определением:
это автоматизация производственного процесса на участке, в цехе, на целом предприятии.
это передача функций управления и контроля автоматическим системам управления (это высший уровень автоматизации).
автоматизация некоторых трудоёмких производственных операций, которые тяжелы для выполнения
Цель: ввести понятия: автоматизация, технологический процесс, автоматизированное производство.
2) Автоматизированное производство. Цель автоматизации.
3) Технологические процессы.
4) Роль ЭВМ в автоматизации производственных процессов.
(Примечание: на уроке преподаватель выписывает на доске только термины для студентов. При подготовке домашнего задания студенты записывают полное определение из учебника)
6. Подведение итогов урока.
Содержание урока:
Вспоминается рассказ одного нашего инженера, побывавшего в Японии в командировке еще в 80-е гг. XX в. Случилось так, что первый свой визит на один из крупнейших заводов он совершил в позднее время. В сопровождении японского коллеги они подошли к дверям цеха и, когда хозяин гостеприимно распахнул их перед гостем, последний замер на месте в мистическом ужасе: в полной темноте в огромном помещении ворочалось, шуршало, вздыхало, посвистывало, подмигивало огромное механическое чудовище. С минуту гость стоял в оцепенении. Наконец, на его вопросительный взгляд японец пояснил, кланяясь и улыбаясь:
Вдали на возвышении ярко светилось окно, в котором угадывалась фигура человека.
В современном понимании в общем виде производство - это процесс создания материальных и нематериальных благ и услуг, необходимых для существования и развития общества.
Производство можно подразделить на несколько категорий:
добывающее производство, обеспечивающее добычу сырья из природных запасов (разработка недр, рыболовство и т.д.);
сельскохозяйственное производство, связанное с воспроизводством животных и растительных продуктов с участием самой природы (растениеводство, животноводство и т.д.);
обрабатывающая промышленность, занимающаяся переработкой сырья в нужные человеку изделия;
транспортные и торговые услуги, суть которых можно свести к перемещению сырья и продукции от производителя к потребителю.
Соответственно процессы добычи, производства, создания, обработки, преобразования и перемещения сырья и готовой продукции можно назвать процессами производства, или производственными процессами.
Автоматизация производства - это применение в производстве технических средств, методов и систем управления, освобождающих человека от непосредственного участия в производственных процессах.
Цель автоматизации заключается в повышении производительности и эффективности труда, улучшении качества продукции и условий трудовой деятельности человека.
Автоматизация — одно из основных направлений научно-технического прогресса. Автоматизируются процессы добычи и обработки материалов, сборочные, энергетические, транспортные и другие технологические процессы, а также процессы проектирования объектов и сооружений, планирования и управления предприятиями и организациями, научные исследования, медицинское диагностирование, программирование, инженерные расчеты и др.
Роль человека в этих процессах и на разных их этапах различна. Главная черта человека — способность разумно мыслить. Можно создать механизм, который будет поднимать груз в 1 000 раз больший, чем может поднять человек, или сделать устройство, которое будет в 100 раз быстрее пришивать пуговицы, но пока еще не существуют машины, способной хотя бы приблизиться к человеку в способности мыслить.
Поэтому освобождение человека от участия в производстве наиболее эффективно там, где мыслительные способности человека используются меньше всего, — в сфере тяжелого физического труда, а также труда монотонного и однообразного, вызывающего умственное утомление. Оно эффективно и в непрерывных производствах, так как заменяющие человека машины не требуют перерывов на обед и могут работать круглосуточно без выходных и отпусков. Оно необходимо там, где нужна быстрота реакции, не доступная человеку, и там, где человеку находиться просто опасно.
Такие виды нематериального производства, как проектирование, программирование, организация и управление предприятиями, сфера образования, искусства, гораздо в большей степени опираются на мыслительную деятельность человека. Здесь без непосредственного участия человека, полного или частичного, не обойтись. Конечно, и здесь есть процессы, от которых человека стоит освободить (например, создание баз данных, поиск документов и т. д.), но в целом это, скорее, не исключение человека из производственного процесса, а помощь тем, кто занят в этих сферах трудовой деятельности.
Особенно важно, в первую очередь, освобождение человека от непосредственного участия в процессах именно материального производства, т. е. в технологических процессах. Это направление автоматизации, т. е. автоматизацию технологических процессов, мы и будем рассматривать.
Технологические процессы — это процессы создания, накопления, преобразования и транспортирования материалов, изделий и энергии.
Технологические процессы делятся на непрерывные, периодические и дискретные. К непрерывному процессу можно отнести нефтеперерабатывающие процессы. То есть это такой процесс, который продолжается до тех пор, пока поступает сырье. К периодическим процессам отнесем процесс выпечки хлеба и любое сельхоз производство. Периодические процессы ограничены временными промежутками. К дискретным процессам относятся такие процессы, при которых конечный результат (продукт) получается как совокупность нескольких. Примером может служить машиностроение.
Автоматизация технологических процессов — это применение технических средств, методов и систем управления для сбора, обработки, анализа и выдачи информации о технологических параметрах и воздействия по результатам анализа на технологический процесс.
Автоматизация производственных процессов или умственного труда человека базируется на различных элементах электронно-вычислительной техники (ЭВМ).
Автоматизация рабочих мест с помощью ЭВМ делает труд человека более привлекательным, творческим и производительным.
Первые электронные вычислительные машины появились в начале 50‑х годов. Это были громоздкие ламповые машины, занимавшие большие помещения и потреблявшие сотни киловатт электроэнергии. Они могли решать только математические задачи. Однако их вычислительные возможности были меньше, чем у современных микрокалькуляторов и их невозможно было применять для управления производственными процессами. И только с появлением ЭВМ третьего поколения на базе интегральных схем и множества периферийных устройств появилась возможность применить эти средства для автоматизации различных как производственных процессов, так и задач в области умственного труда человека.
В конце 60-х годов прошлого века в нашей стране началось создание и массовое внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), позволяющих осуществлять непосредственное управление работой сложного производственного оборудования в металлургии, станкостроении, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. В начале 70-х годов в СССР была создана агрегатированная система вычислительной техники для управления промышленными объектами на основе миниЭВМ, например, СМ-1600.
Параллельно с развитием ЭВМ совершенствовались системы числового программного управления (ЧПУ) оборудованием. Сначала появились электромеханические командо-аппараты, обеспечивающие управление простыми, не требующими высокой точности функциями оборудования, например включением или выключением его различных узлов в заданные интервалы времени. Затем появились электронные специализированные устройства для управления оборудованием по программе, считываемой с бумажной или синтетической ленты с перфорированными отверстиями (перфоленты).
Замена таких специализированных устройств на мини - и микроЭВМ позволила создать системы, в которых программа работы оборудования может изменяться дистанционно по каналам связи без вмешательства человека-оператора. Объединение микроЭВМ и высокоточных механических устройств (шаговых электродвигателей, пневматических, гидравлических и электрических исполнительных механизмов, различного рода датчиков) привело к появлению роботов-манипуляторов, станков типа "обрабатывающий центр" и другого оборудования с автоматической переналадкой. Логическим завершением такого пути развития электронно-вычислительной техники стало появление гибких автоматизированных производств (ГАП), перенастройка которых на выпуск различной продукции осуществляется практически без непосредственного участия человека.
С появлением больших интегральных схем (БИС) и, особенно, микропроцессоров существенно расширились возможности автоматизации.
Именно с появлением микропроцессоров и дешевых малогабаритных микроЭВМ началось массовое внедрение средств вычислительной техники в сферу управления оборудованием во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Сегодня микроЭВМ управляют космическим кораблем и теплицей, сложным станком и бытовой стиральной машиной, автомобилем и телевизором.
В настоящее время существует широкий спектр элементов и узлов цифровой техники для автоматизации производства, из которых можно построить системы автоматического управления любой сложности для любых производственных процессов.
Появление мощных персональных ЭВМ и прикладного программного обеспечения позволило автоматизировать труд работников, занятых умственным трудом в самых разных областях – ученых, экспериментаторов, конструкторов, бухгалтеров, экономистов, руководителей и многих других, например, продавцов магазинов, работников различных служб (налоговых, пенсионных, банковских, абонентский учет), коммунального хозяйства, социальных и административных служб и т.п.
1. В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. Основы автоматизации производства, М: Академия, 2016
5. Н.В. Максимов , В.О. Хорошилов. Автоматизация производства на основе электронной вычислительной техники
Урок по теме "Автоматизация производства". Разработан для обучающихся 8 классов по новейшему УМК под редакцией В.М. Казакевича.
Технологическая карта урока
Тема: Автоматизация производств
Класс: 8
Дата: 19.12.2019
Оборудование: Учебник, интеллект-карта, ПК, проектор, плата Ардуино уно
Цели:
Деятельностная цель: формирование у обучающихся умений по применению элементов аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники.
Образовательная цель: Сформировать представление об автоматизации производства, ее роли и развитии технологий и дальнейших перспективах современного производства; сформировать понятия - частичная автоматизация, комплексная автоматизация, полная автоматизация, сервоприводы и их применение.
Планируемые результаты:
Личностные: Формирование мотивации и самомотивации изучения темы, смыслообразование, познавательного интересе проектной деятельности, развитие готовности к самостоятельным действиям.
Метапредметные:
- регулятивные УУД; целеполагание, планирование, рефлексия, волевая регуляция.
- познавательные УУД; определение понятий, сопоставление, анализ, построение цели рассуждения, умение вести проектную деятельность.
- коммуникативные УУД. участвовать в диалоге сотрудничество, умение ставить вопросы.
Предметные:
Знать: Понятия - автоматизация производства; частичная автоматизация; комплексная автоматизация; полная автоматизация; сервоприводы.
Уметь: Составлять схему подключения и управления сервоприводом.
Организационная структура урока
Дидактическая структура урока
Деятельность учеников
Деятельность учителя
Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению планированных результатов
Планируемые результаты
Предметные УУД
Метапредметные УУД
Организационный момент.
Мотивация к учебной деятельности.
включение в учебную деятельность на личностно-значимом уровне.
Визуально контролирует свою готовность к уроку. Приветствуют учителя. Дежурный отмечает отсутствующих.
Приветствие учеников, проверка явки на урок,
Проверка внешнего состояния помещения,
Проверка рабочих мест, рабочей позы и внешнего вида учащихся. Организация внимания, проверяет готовность к уроку.
На столах: Интеллект - карты и карты самооценивания, в которых обучающиеся будут работать в течение урока.
Приготовиться к уроку.
контролировать свою готовность к уроку
правила поведения в
Регулятивные: способность регулировать свои действия, прогнозировать, систематизировать деятельность на данном этапе уроке.
Актуализация знаний
Задача: способствовать овладению основными способами мыслительной деятельности обучающихся к овладению новых способов деятельности.
2.Отвечают на вопросы учителя, называют слова из личного жизненного опыта.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Автоматизация технологических процессов"
Именно желание освободить себя от однообразной и тяжёлой работы заставляло и заставляет людей создавать всё более совершенные машины, работающие в автоматическом режиме. Иначе говоря, люди всё больше стремятся автоматизировать технологические процессы.
В восемнадцатом веке швейцарские часовщики Пьер Дро и его сын Анри создали механического писца, механического художника и механическую пианистку.
Эти чудесные фигурки выполняли необычные для того времени действия. Так, к примеру, механический художник рисовал головки и фигурки людей; механическая пианистка исполняла на фисгармонии музыкальную пьесу; а механический писец выводил гусиным пером фразы на бумаге. Правда никто не оценил их достижения и отца с сыном отправили в тюрьму по обвинению в колдовстве.
И вот только с конца восемнадцатого – начала девятнадцатого века с эпохой промышленного переворота автоматику начинают внедрять в производство. Так, например, в 1765 году появился автоматический регулятор уровня воды в котле паровой машины Ивана Ивановича Ползунова, в 1784 году – регулятор скорости паровой машины Джеймса Уатта, а в 1804–1808 годах – система программного управления ткацким станком от перфоленты Жаккарда.
Как видим, этап развития автоматики длился долгое время (более полутора столетий), но тем не менее он сыграл не последнюю роль в науке и технике. Что в итоге привело к выявлению ряда основных принципов автоматики и позволило ускоренными темпами автоматизировать производственные процессы.
Автоматизация производственных процессов – это основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всём мире. Если раньше на производстве всё выполнялось человеком, непосредственно его физическими и интеллектуальными способностями, то сейчас происходит постепенный переход этих функций к технике. То есть теперь техника сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. А что касается роли человека в современном производстве, то во многих отраслях она лишь сводится к контролю за автоматическим контролёром.
Кстати, автоматизировать можно практически всё: производственные процессы, проектирование, организацию, планирование и управление, научные исследования, бизнес-процессы.
Объектами автоматизации и управления являются: объекты промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, торговли, медицины; технологические и производственные процессы; техническое диагностирование, научные исследования и производственные испытания.
Можно представить, как же происходит процесс автоматизации. Итак, технический объект (оборудование) наделяют искусственным интеллектом, что делает его управляемым. Что это значит? А это означает, что его оснащают блоком управления – микропроцессором.
Вообще, микропроцессор – это устройство, представленное в виде интегральных микросхем, которое согласно заложенной в нём программе выполняет обработку цифровой информации о состоянии и параметрах работы всех технических узлов оборудования. Программу для работы микропроцессора составляет человек. Главными достоинствами микропроцессорной техники является её компактность, экономичность, универсальность, массовость применения и невысокая стоимость.
Основными целями автоматизации технологического процесса являются: сокращение численности обслуживающего персонала; повышение производительности труда, увеличение объёмов выпускаемой продукции, повышение надёжности и точности производства, улучшение качества продукции, повышение экономичности за счёт снижения расходов сырья, оптимизация управления, повышение безопасности (так как происходит устранение человека от производств, опасных для здоровья), а также повышение экологичности. В зависимости от поставленных целей, автоматизация технологических процессов и производств может быть частичной, комплексной или полной.
Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства. Она, как правило, внедряется на отдельных этапах производства или при механизации автономного технического компонента и не требует создания сложной инфраструктуры управления всем процессом. При этом допускается ограниченное участие человека.
Комплексная автоматизация должна охватывать отдельный крупный участок производства – это может быть отдел, цех, линия, электростанция. В этом случае всё производство действует в режиме единого взаимосвязанного автоматизированного комплекса. Оператор в данном случае контролирует саму систему и отдельные её части, не затрагивая при этом непосредственный рабочий процесс. Комплексная автоматизация производственных процессов целесообразна не всегда. Её можно применить на современном высокоразвитом производстве, в котором используется чрезвычайно надёжное оборудование. Так как поломка одного из станков или агрегата тут же останавливает весь производственный цикл.
Что касается полной автоматизации, то она является наивысшей ступенью автоматизации производственных процессов. При полной автоматизации система сама осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним. Правда, полная автоматизация целесообразна только на рентабельном, устойчивом производстве, в котором рабочие режимы не предполагают каких-либо изменений.
Но даже при полной автоматизации участие человека необходимо, пусть и в качестве контролёра. Ведь бывают такие случаи, когда выходят из строя, например, некоторые из датчиков и подают неправильные показания. Электроника в таком случае, будет воспринимать их данные, как достоверные, не подвергая их сомнению. А человек может в любой момент вмешаться в технологический процесс, откорректировать его или же остановить. При этом человек (оператор) должен быть полностью уверен в своём решении, что это не приведёт к аварии.
Преимуществом гибкого автоматизированного производства является то, что на таком производстве возможен переход с выпуска одного типа продукции на другой практически без переналадки технологического и любого другого оборудования. Если же в каких-то случаях потребуется переналадка, то она по времени осуществляется вместе с выпуском предыдущего типа продукции.
Как видим, автоматизация – это один из основных факторов современной научно-технической революции. Внедрение на предприятия технических средств, которые позволяют автоматизировать производственные процессы, является базовым условием эффективной работы. А целями автоматизации являются повышение эффективности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, создание благоприятных условий для наиболее рационального использования всех ресурсов производства.
Читайте также: