Gamybos procesų mechanizavimas ir automatizavimas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Gamybos ir technologinių procesų automatizavimas – tai procedūra, kurios metu asmens atliekamos kontrolės ir valdymo funkcijos perkeliamos į prietaisus ir prietaisus. Dėl to žymiai padidėja darbo našumas ir produkcijos kokybė. Be to, užtikrinamas įvairiose pramonės šakose dirbančių darbuotojų dalies mažinimas. Toliau panagrinėkime, kas yra gamybos procesų automatizavimas ir automatizavimas.

Istorijos fonas

Savarankiškai veikiantys įrenginiai – šiuolaikinių automatinių sistemų prototipai – pradėjo atsirasti dar senovėje. Tačiau iki XVIII amžiaus amatininkų ir pusiau amatų veikla buvo plačiai paplitusi. Šiuo atžvilgiu tokie „savaime veikiantys“įrenginiai praktiškai nebuvo pritaikyti. XVIII amžiaus pabaigoje – XIX amžiaus pradžioje. įvyko staigus gamybos apimčių ir lygių šuolis. Sukūrė pramonės revoliucijaprielaidos tobulinti darbo metodus ir priemones, pritaikyti įrangą pakeisti žmogų.

Gamybos procesų mechanizavimas ir automatizavimas

Pramonės revoliucijos sukelti pokyčiai pirmiausia paveikė medienos ir metalo apdirbimą, verpimo, audimo fabrikus ir gamyklas. Gamybos procesų mechanizavimą ir automatizavimą aktyviai tyrinėjo K. Marksas. Jis įžvelgė juose iš esmės naujas progreso kryptis. Jis atkreipė dėmesį į perėjimą nuo atskirų mašinų naudojimo prie jų komplekso automatizavimo. Marksas teigė, kad sąmoningos kontrolės ir valdymo funkcijos turi būti priskirtos žmogui. Darbuotojas stovi šalia gamybos proceso ir jį reguliuoja. Pagrindiniai to meto pasiekimai buvo rusų mokslininko Polzunovo ir anglų novatoriaus Watto išradimai. Pirmasis sukūrė automatinį reguliatorių garo katilo maitinimui, o antrasis – išcentrinį garo variklio greičio reguliatorių. Gana ilgą laiką intelektinė veikla išliko ranka. Prieš įdiegiant automatiką, fizinio darbo pakeitimas buvo vykdomas mechanizuojant pagalbinius ir pagrindinius procesus.

Šiandien situacija

Dabartiniame žmogaus vystymosi etape gamybos procesų automatizavimo sistemos yra pagrįstos kompiuterių ir įvairios programinės įrangos naudojimu. Jie padeda sumažinti žmonių dalyvavimo veikloje laipsnį arba visiškai jį pašalina. Į automatizavimo užduotisgamybos procesai apima operacijų kokybės gerinimą, joms reikalingo laiko mažinimą, sąnaudų mažinimą, veiksmų tikslumo ir stabilumo didinimą.

Gairės

Šiandien gamybos procesų automatizavimas įdiegtas daugelyje pramonės šakų. Nepriklausomai nuo įmonių veiklos apimties ir apimties, beveik visos jos naudojasi programiniais įrenginiais. Yra įvairių gamybos procesų automatizavimo lygių. Tačiau tie patys principai galioja bet kuriai iš jų. Jose sudaromos sąlygos efektyviai vykdyti operacijas, suformuluotos bendrosios jų valdymo taisyklės. Principai, kuriais vadovaujantis vykdomas gamybos procesų automatizavimas, yra šie:

1. Nuoseklumas. Visi operacijos veiksmai turi būti derinami vienas su kitu, eiti tam tikra seka. Neatitikimo atveju tikėtinas proceso pažeidimas.
2. Integracija. Automatizuota operacija turi tilpti į bendrą įmonės aplinką. Viename ar kitame etape integracija vykdoma įvairiais būdais, tačiau šio principo esmė nesikeičia. Gamybos procesų automatizavimas įmonėse turėtų užtikrinti veiklos sąveiką su išorine aplinka.
3. Vykdymo nepriklausomumas. Automatizuota operacija turi būti atliekama savarankiškai. Žmogaus dalyvavimas joje nenumatytas arba turėtų būti minimalus (tik kontrolė). Darbuotojas neturi trukdyti operacijai, jei ji atliekama pagal nustatytus reikalavimus.

Aukščiau pateikti principai nurodyti atsižvelgiant į konkretaus proceso automatizavimo lygį. Veikloms nustatyti papildomi tęstinumo, proporcingumo, specializacijos ir pan. principai.

Automatizacijos lygiai

Jos dažniausiai klasifikuojamos pagal įmonės valdymo pobūdį. Savo ruožtu tai gali būti:

1. Strateginis.
2. Taktiniai.
3. Veikimo.

Atitinkamai yra:

1. Žemesnis automatizavimo lygis (vykdomasis). Čia valdymas reiškia reguliariai atliekamas operacijas. Gamybos procesų automatizavimas orientuotas į eksploatacinių funkcijų vykdymą, nustatytų parametrų palaikymą, nustatytų darbo režimų palaikymą.
2. Taktinis lygis. Tai suteikia funkcijų paskirstymą tarp operacijų. Pavyzdžiui, gamybos ar paslaugų planavimas, dokumentų ar išteklių valdymas ir pan.
3. Strateginis lygis. Ji valdo visą įmonę. Gamybos procesų automatizavimas strateginiais tikslais leidžia išspręsti prognozavimo ir analitinius klausimus. Būtina išlaikyti aukščiausio administracinio lygio veiklą. Šis automatizavimo lygis užtikrina strateginį ir finansinį valdymą.

Klasifikacija

Automatizavimas užtikrinamas naudojant įvairias sistemas (OLAP, CRM, ERP ir kt.). Visi jieyra suskirstyti į tris pagrindinius tipus:

1. Nekeičiama. Šiose sistemose veiksmų seka nustatoma pagal įrangos konfigūraciją arba proceso sąlygas. Jo negalima pakeisti operacijos metu.
2. Programuojama. Jie gali keisti seką, priklausomai nuo proceso konfigūracijos ir nurodytos programos. Tos ar kitos veiksmų grandinės pasirinkimas atliekamas naudojant specialų įrankių rinkinį. Juos skaito ir interpretuoja sistema.
3. Savarankiškai konfigūruojamas (lankstus). Tokios sistemos gali pasirinkti norimus veiksmus darbo eigoje. Operacijos konfigūracijos pakeitimai vyksta atsižvelgiant į informaciją apie operacijos eigą.

Visus šiuos tipus galima naudoti visais lygiais atskirai arba kartu.

Operacijų tipai

Kiekviename ekonomikos sektoriuje yra organizacijų, kurios gamina produktus ar teikia paslaugas. Juos galima suskirstyti į tris kategorijas pagal „atokumą“išteklių apdorojimo grandinėje:

1. Išgavyba arba gamyba – pavyzdžiui, žemės ūkio, naftos ir dujų įmonės.
2. Organizacijos, perdirbančios natūralias žaliavas. Gamindami produktus, jie naudoja medžiagas, išgaunamas arba sukurtas pirmosios kategorijos įmonių. Tai apima, pavyzdžiui, elektroniką, automobilius, elektrines ir pan.
3. Paslaugų įmonės. Tarp jų yra bankai, medicinos, švietimoįstaigos, maitinimo įstaigos ir kt.

Kiekvienoje grupėje galima išskirti operacijas, susijusias su paslaugų teikimu ar produktų išleidimu. Tai apima šiuos procesus:

1. Valdymas. Šie procesai užtikrina sąveiką įmonės viduje ir prisideda prie įmonės santykių su suinteresuotais apyvartos dalyviais formavimo. Prie pastarųjų visų pirma priskiriamos priežiūros institucijos, tiekėjai, vartotojai. Į verslo procesų grupę įeina, pavyzdžiui, rinkodara ir pardavimas, sąveika su klientais, finansai, personalas, medžiagų planavimas ir pan.
2. Analizė ir kontrolė. Ši kategorija siejama su informacijos apie operacijų vykdymą rinkimu ir apibendrinimu. Visų pirma, tokie procesai apima veiklos valdymą, kokybės kontrolę, atsargų vertinimą ir kt.
3. Dizainas ir tobulinimas. Šios operacijos yra susijusios su pradinės informacijos rinkimu ir parengimu, projekto įgyvendinimu, kontrole ir rezultatų analize.
4. Gamyba. Į šią grupę įeina operacijos, susijusios su tiesioginiu produktų išleidimu. Tai, be kita ko, apima paklausos ir pajėgumų planavimą, logistiką, paslaugas.

Šiandien dauguma šių procesų yra automatizuoti.

Strategija

Pažymėtina, kad gamybos procesų automatizavimas yra sudėtingas ir reikalaujantis daug darbo jėgos. Norėdami pasiekti savo tikslus, turite vadovautis tam tikra strategija. Tai padeda gerinti atliekamų operacijų ir jų gavimo kokybęnorimų rezultatų. Kompetentingas gamybos procesų automatizavimas mechanikos inžinerijoje šiandien yra ypač svarbus. Strateginį planą galima apibendrinti taip:

1. Supratimas apie operaciją. Norint, kad gamybos procesų automatizavimas mechaninėje inžinerijoje ar kitoje ūkio šakoje atneštų norimą efektą, būtina visapusiškai išanalizuoti visus etapus. Visų pirma būtina nustatyti operacijos įvestį ir išvestį, veiksmų seką, išteklių sudėtį, nuorodų ryšį ir kt.
2. Proceso supaprastinimas. Atlikus išsamią analizę, būtina optimizuoti operaciją. Reikėtų sumažinti nereikalingą veiklą, kuri neduoda rezultatų arba neturi reikšmingos vertės. Kai kurios operacijos gali būti derinamos arba vykdomos lygiagrečiai. Galite patobulinti veiksmą siūlydami kitokį jo atlikimo būdą.
3. Proceso automatizavimas. Tai galima atlikti tik tada, kai operacija yra maksimaliai iškrauta. Kuo paprastesnė procedūra, tuo mažiau laiko atims automatizavimas ir, atitinkamai, procesas bus efektyvesnis.

Privalumai

Įvairių procesų mechanizavimas ir automatizavimas gali ženkliai pagerinti prekių kokybę ir gamybos valdymą. Kiti privalumai:

1. Pasikartojančių operacijų greičio didinimas. Sumažinus žmogaus įsitraukimo laipsnį, tuos pačius veiksmus galima atlikti greičiau. Automatizuotos sistemosužtikrinti didesnį tikslumą ir išlaikyti našumą, nepaisant pamainos trukmės.
2. Pagerinkite darbo kokybę. Sumažėjus žmonių dalyvavimo laipsniui, žmogiškojo faktoriaus įtaka sumažėja arba išnyksta. Tai labai apriboja operacijų vykdymo skirtumus, o tai savo ruožtu apsaugo nuo daugelio klaidų ir pagerina darbo kokybę bei stabilumą.
3. Padidintas valdymo tikslumas. Informacinių technologijų naudojimas leidžia sutaupyti ir ateityje atsižvelgti į didesnį informacijos kiekį apie veikimą nei naudojant rankinį valdymą.
4. Pagreitinkite sprendimų priėmimą įprastose situacijose. Tai pagerina operacijos našumą ir apsaugo nuo neatitikimų atliekant kitus veiksmus.
5. Lygiagretus veiksmų vykdymas. Automatizuotos sistemos leidžia vienu metu atlikti kelias operacijas, nepakenkiant darbo tikslumui ir kokybei. Tai pagreitina veiklą ir pagerina rezultatų kokybę.

Defektai

Nepaisant akivaizdžių pranašumų, automatizavimas ne visada gali būti geriausias sprendimas. Štai kodėl prieš ją įgyvendinant būtina atlikti išsamią analizę ir optimizavimą. Po to gali pasirodyti, kad automatizavimas nereikalingas arba bus nuostolingas ekonomine prasme. Rankinis procesų valdymas ir vykdymas gali tapti geresnis šiais atvejais:

1. Operacijos per daug sudėtingos, kad jas būtų galima automatizuoti technologiškai ar ekonomiškai.
2. Gaminio gyvavimo ciklas labai trumpas. Jei produktas turi būti kuriamas irbus pristatytas per trumpą laiką, jo buvimo rinkoje trukmė bus trumpa. Tokiu atveju automatizavimas gali tapti nepraktiškas. Rankinės operacijos bus greitesnės ir pigesnės.



3. Gaminami vienetiniai arba unikalūs gaminiai. Tokio tipo gaminių gamybai nustatomi tam tikri parametrai ir reikalavimai. Šiuo atveju žmogiškasis faktorius gali turėti teigiamos įtakos procesui. Kai kurie unikalūs gaminiai gali būti pagaminti tik naudojant rankų darbą.
4. Staigūs rinkos paklausos svyravimai. Vartotojų aktyvumo pokyčiai turi įtakos gamybos apimtims. Gamybos pertvarkymas tokiose situacijose gali būti atliktas greičiau, jei gaminiai gaminami naudojant rankų darbą.

Išvada

Mechanizacija ir automatizavimas neabejotinai yra labai svarbūs gamybos sektoriui. Šiuolaikiniame pasaulyje rankiniu būdu atliekama vis mažiau operacijų. Tačiau net ir šiandien daugelyje pramonės šakų be tokio darbo neapsieina. Automatizavimas ypač efektyvus didelėse įmonėse, gaminančiose produktus masiniam vartotojui. Taigi, pavyzdžiui, automobilių gamyklose operacijose dalyvauja minimalus žmonių skaičius. Tuo pačiu metu jie, kaip taisyklė, kontroliuoja proceso eigą, tiesiogiai jame nedalyvaudami. Šiuo metu pramonės modernizavimas vyksta labai aktyviai. Šiandien labiausiai svarstoma apie gamybos procesų ir gamybos automatizavimąefektyvus būdas pagerinti produkto kokybę ir padidinti produkciją.