Mechanizace a automatizace výrobních procesů

Automatizace výroby a technologieprocesy je postup, při kterém jsou řídicí a řídící funkce prováděné osobou přenášeny na zařízení a zařízení. Díky tomu se výrazně zvyšuje produktivita práce a kvalita produktu. Kromě toho je zajištěno snížení podílu pracovníků zapojených do různých průmyslových odvětví. Podívejme se dále na to, co je automatizace a automatizace výrobních procesů.

Historické pozadí

Samostatně fungující spotřebiče -prototypy moderních automatických systémů - začaly se objevovat ve starověku. Až do 18. století však byla rozšířena řemeslná a polořadovka-řemeslná činnost. V tomto ohledu takováto „samočinně působící“ zařízení nedostala praktickou aplikaci. Na konci 18. - začátek 19. století. došlo k prudkému skoku v objemech a úrovních výroby. Průmyslová revoluce vytvořila předpoklady pro zdokonalení technik a nástrojů, přizpůsobení zařízení, které nahradí lidi.

Mechanizace a automatizace výrobních procesů

Изменения, которые вызвала промышленная revoluce, ovlivnila především dřevo a kov, spřádání, tkaní a tkalcovství. Mechanizaci a automatizaci výrobních procesů aktivně studoval K. Marx. Viděl v nich zásadně nové směry pokroku. Poukázal na přechod od používání jednotlivých strojů k automatizaci jejich komplexu. Marx řekl, že vědomé funkce kontroly a řízení by měly být přiřazeny osobě. Pracovník se stane vedle výrobního procesu a reguluje jej. Hlavními úspěchy té doby byl vynález ruského vědce Polzunova a anglického inovátora Watta. První vytvořil automatický ovladač pro napájení parního kotle a druhý odstředivý regulátor rychlosti pro parní stroj. Po dostatečně dlouhou dobu zůstala intelektuální činnost manuální. Před zavedením automatizace byla výměna fyzické práce prováděna mechanizací pomocných a základních procesů.

Situace dnes

V současné fázi lidského vývojeautomatizační systémy pro výrobní procesy jsou založeny na použití počítačů a různého softwaru. Pomáhají snížit míru účasti lidí na činnostech nebo ji zcela eliminují. Mezi úkoly automatizace výrobních procesů patří zlepšování kvality operací, zkrácení času, snížení nákladů, zvýšení přesnosti a stability operací.

Základní principy

Сегодня средства автоматизации производственных procesy implementované v mnoha průmyslových odvětvích. Bez ohledu na rozsah a rozsah společností téměř všechny používají softwarová zařízení. Existují různé úrovně automatizace výrobních procesů. Pro každou z nich však platí jednotné zásady. Poskytují podmínky pro efektivní provádění operací a formulují obecná pravidla pro jejich řízení. Mezi zásady, podle kterých se provádí automatizace výrobních procesů, patří:

1. Soudržnost. Všechny akce v rámci operace by měly být kombinovány navzájem, jít v určité sekvenci. V případě neshody je pravděpodobné přerušení procesu.
2. Integrace.Automatizovaný provoz by se měl hodit do obecného prostředí podniku. V jedné nebo druhé fázi se integrace provádí různými způsoby, ale podstata této zásady se nemění. Automatizace výrobních procesů v podnicích by měla zajistit interakci operací s vnějším prostředím.
3. Nezávislost na popravě.Automatizovaný provoz by měl být prováděn nezávisle. Účast osoby na ní není poskytována, nebo by měla být minimální (pouze kontrola). Zaměstnanec by neměl do operace zasahovat, pokud je prováděn v souladu se stanovenými požadavky.

Tyto zásady jsou specifikovány vsoulad s úrovní automatizace procesu. Pro operace jsou stanoveny další zásady kontinuity, proporcionality, specializace atd.

Úrovně automatizace

Obvykle jsou klasifikovány v souladu s povahou řízení společnosti. To může zase být:

1. Strategický.
2. Taktický.
3. Provozní.

V souladu s tím existuje:

1. Nižší úroveň automatizace (provedení).Zde se vedení odkazuje na pravidelně prováděné operace. Automatizace výrobních procesů je zaměřena na provádění provozních funkcí, udržování stanovených parametrů, udržování stanovených provozních režimů.
2. Taktická úroveň.Tím je zajištěno rozdělení funkcí mezi operacemi. Příklady zahrnují plánování výroby nebo služeb, správu dokumentů nebo zdrojů atd.
3. Strategická úroveň.Spravuje celou společnost. Automatizace výrobních procesů pro strategické účely poskytuje řešení prognostických a analytických problémů. Je nutné podporovat činnost vrcholového managementu. Tato úroveň automatizace zajišťuje strategické a finanční řízení.

Klasifikace

Automatizace je zajištěna použitím různých systémů (OLAP, CRM, ERP atd.). Všechny jsou rozděleny do tří hlavních typů:

1. Nemožné. V těchto systémech je sled akcí nastaven v souladu s konfigurací zařízení nebo podmínek procesu. Během provozu ji nelze změnit.
2. Programovatelné.Mohou změnit pořadí v závislosti na konfiguraci procesu a zadaném programu. Výběr řetězce akcí se provádí pomocí speciální sady nástrojů. Systém je čte a interpretuje.
3. Vlastní nastavení (flexibilní). Takové systémy mohou v průběhu práce provádět výběr nezbytných akcí. Ke změnám konfigurace operace dochází v souladu s informacemi o operaci.

Všechny tyto typy lze použít na všech úrovních samostatně nebo v kombinaci.

Typy operací

V každém hospodářském sektoru existujeorganizace vyrábějící produkty nebo poskytující služby. Mohou být rozděleny do tří kategorií podle "odlehlosti" v řetězci zpracování zdrojů:

1. Těžba nebo výroba - například zemědělské, ropné a plynové podniky.
2. Organizace pro zpracování přírodních surovin.Při výrobě výrobků používají materiály extrahované nebo vytvořené společnostmi z první kategorie. Patří sem například podniky v elektronickém a automobilovém průmyslu, elektrárny atd.
3. Servisní společnosti. Mezi ně patří banky, zdravotnické, vzdělávací instituce, stravovací podniky atd.

Pro každou skupinu lze rozlišit operace související s poskytováním služeb nebo uvolněním produktů. Patří sem procesy:

1. Řízení.Tyto procesy zajišťují interakci v rámci podniku a přispívají k vytváření vztahů společnosti se zainteresovanými účastníky obratu. Jedná se zejména o orgány dohledu, dodavatele, spotřebitele. Skupina obchodních procesů zahrnuje například marketing a prodej, interakce se zákazníky, finanční, personální, materiálové plánování atd.
2. Analýza a kontrola. Tato kategorie je spojena se shromažďováním a syntézou informací o provádění operací. Mezi tyto procesy patří zejména provozní řízení, kontrola kvality, oceňování zásob atd.
3. Návrh a vývoj. Tyto operace jsou spojeny se shromažďováním a přípravou základních informací, prováděním projektu, sledováním a analýzou výsledků.
4. Výroba. Tato skupina zahrnuje operace související s přímým uvolňováním produktů. Patří sem mimo jiné plánování poptávky a kapacity, logistika a údržba.

Většina těchto procesů je dnes automatizovaná.

Strategie

Je třeba poznamenat, že automatizacevýrobní procesy jsou složité a náročné na práci. K dosažení stanovených cílů je nutné se řídit určitou strategií. Pomáhá zlepšit kvalitu prováděných operací a získat požadované výsledky z činnosti. V dnešní době má zvláštní význam automatizace výrobních procesů ve strojírenství. Strategický plán lze shrnout takto:

1. Pochopení operace. Aby automatizace výrobních procesů ve strojírenství nebo v jiném ekonomickém průmyslu přinesla požadovaný efekt, je nutné plně analyzovat všechny fáze. Zejména je nutné určit vstup a výstup operace, sled akcí, složení zdrojů, vztah odkazů atd.
2. Zjednodušení procesu. Po kompletní analýze je nutné optimalizovat provoz. Je třeba snížit zbytečné akce, které nepřinášejí výsledky nebo nemají významnou hodnotu. Některé operace lze kombinovat nebo provádět paralelně. Tuto akci můžete vylepšit navržením jiného způsobu.
3. Automatizace procesů. Lze to provést pouze tehdy, když je operace maximálně uvolněna. Čím jednodušší postup, tím méně automatizace náročná na pracovní sílu se stane, a tím vyšší efektivita procesu.

Výhody

Mechanizace a automatizace různých procesů může výrazně zlepšit kvalitu řízení zboží a výroby. Mezi další výhody patří:

1. Zvyšování rychlosti provádění opakováníoperace. Snížením míry lidské angažovanosti lze stejné akce provádět rychleji. Automatizované systémy poskytují větší přesnost a zůstávají funkční bez ohledu na délku posunu.
2. Zlepšení kvality práce. Se snížením míry účasti lidí je vliv lidského faktoru snížen nebo eliminován. Tím se významně omezuje variabilita provádění operací, což zase zabraňuje mnoha chybám a zvyšuje kvalitu a stabilitu práce.
3. Zvýšená přesnost ovládání. Použití informačních technologií vám umožní uložit a vzít v úvahu větší množství informací o operaci než v případě ručního ovládání.
4. Zrychlené rozhodování v typických situacích. Tím se zlepší výkon operace a zabrání se nesrovnalostem v dalších krocích.
5. Paralelismus akcí. Automatizované systémy umožňují provádět několik operací současně, aniž by byla ohrožena přesnost a kvalita práce. Tím se zrychlí činnost a zlepší se kvalita výsledků.

Nevýhody

Přes zřejmé výhody, automatizacenemusí být vždy vhodné. Proto je před implementací nutná komplexní analýza a optimalizace. Poté se může ukázat, že automatizace není nutná nebo bude v ekonomickém smyslu nevýhodná. Ruční řízení a provádění procesů může být výhodné v následujících případech:

1. Operace jsou příliš složité na to, aby byly automatizovány technologicky nebo ekonomicky.
2. Životní cyklus produktu je velmi krátký. Pokud má být produkt vyvíjen a nasazen v krátkém čase, bude jeho trvání na trhu krátké. V tomto případě může být automatizace nepraktická. Ruční operace budou rychlejší a levnější.
3. Vyrábí se jednotlivé nebo jedinečné výrobky. Pro výrobu výrobků tohoto typu jsou stanoveny určité parametry a požadavky. V tomto případě může mít lidský faktor na proces blahodárný účinek. Některé jedinečné produkty lze vyrobit pouze za použití manuální práce.
4. Prudké změny v poptávce na trhu. Změny v činnosti spotřebitelů mají dopad na objemy výroby. Restrukturalizace výroby v takových situacích může být provedena rychleji, pokud jsou výrobky vyráběny za použití manuální práce.

Závěr

Mechanizace a automatizace nepochybně majímá pro výrobní odvětví velký význam. V dnešním světě se stále méně operací provádí ručně. Avšak i dnes je v řadě průmyslových odvětví nemožné se bez takové práce obejít. Automatizace je zvláště účinná ve velkých továrnách vyrábějících produkty pro masového spotřebitele. Například v automobilech je do operací zapojen minimální počet lidí. Zároveň zpravidla vykonávají kontrolu nad průběhem procesu a přímo se jej nezúčastňují. V současné době probíhá modernizace tohoto odvětví. Automatizace výrobních procesů a průmyslových odvětví je dnes považována za nejúčinnější způsob, jak zlepšit kvalitu produktu a zvýšit jeho výkon.