Mechanizace a automatizace výrobních procesů

Automatizace výrobních a technologických procesů je postup, při němž jsou funkce kontroly a řízení prováděné osobou přenášeny na zařízení a zařízení. Díky tomu se výrazně zvyšuje produktivita práce a kvalita výrobků. Kromě toho se sníží podíl pracovníků zapojených do různých průmyslových sfér. Podívejme se na to, co je automatizace a automatizace výrobních procesů.

Historické pozadí

Samostatně fungující nástroje - prototypy moderních automatických systémů - se začaly objevovat ve starověku. Nicméně, až do 18. století, řemeslné a semi-domácí aktivity byly rozšířené. V tomto ohledu takové "samoúčinné" přístroje nebyly prakticky použity. Na přelomu 18. a počátku 19. století. Došlo k ostrému skoku v objemech a úrovni produkce. Průmyslová revoluce vytvořila předpoklady pro zdokonalení metod a nástrojů práce, přizpůsobení zařízení nahradit člověka.

Mechanizace a automatizace výrobních procesů

Změny, které způsobily průmyslovou revoluci, se dotýkaly především dřevařského a kovoobráběcího, spinningového, tkacího a továrního průmyslu. Mechanizaci a automatizaci výrobních procesů aktivně studoval K. Marx. Viděl v nich zásadně nový směr pokroku. Ukázal na přechod od použití jednotlivých strojů k automatizaci jejich komplexu. Marx řekl, že musí být zajištěny vědomé funkce kontroly a řízení. Zaměstnanec se blíží výrobnímu procesu a upravuje ho. Hlavní úspěchy této doby byly vynálezy ruského vědce Polzunova a anglického inovátora Watt. První vytvořil automatický regulátor pro napájení parního kotle a druhý - odstředivý regulátor otáček parního stroje. Po dlouhou dobu zůstala intelektuální činnost manuální. Před zavedením automatizace byla výměna fyzické práce prováděna mechanizací pomocných a základních procesů.

Situace dnes

V současné fázi vývoje lidstva jsou systémy automatizace výrobních procesů založeny na používání počítačů a různých softwarů. Pomáhají snížit míru účasti lidí na aktivitách nebo je zcela vyloučit. Úkoly automatizace výrobních procesů zahrnují zlepšení kvality provozu, zkrácení času, který je pro ně nezbytný, snížení nákladů, zvýšení přesnosti a stability operací.

Základní principy

Dnešní prostředky automatizace výrobních procesů byly zavedeny do mnoha sfér průmyslu. Bez ohledu na rozsah a rozsah společností téměř všechny používají softwarová zařízení. Existují různé úrovně automatizace výrobních procesů. Pro některé z nich však existují jednotné principy. Poskytují podmínky pro efektivní provedení operací a formulují obecná pravidla pro jejich řízení. Principy, podle kterých se provádí automatizace výrobních procesů, zahrnují:

1. Konzistence. Všechny akce v rámci operace by měly být navzájem kombinovány, aby mohly jít v určitém pořadí. V případě nesouladu je pravděpodobné, že dojde k narušení procesu.
2. Integrace. Automatizovaná operace musí odpovídat celkovému prostředí podniku. V jedné či druhé fázi se integrace provádí jinak, ale podstata tohoto principu zůstává nezměněna. Automatizace výrobních procesů u podniků by měla zajistit interakci provozu s vnějším prostředím.
3. Nezávislost na popravě. Automatizovaná činnost musí být prováděna nezávisle. Účast osoby v ní není poskytována, nebo by měla být minimální (pouze kontrola). Zaměstnanec by neměl zasahovat do operace, pokud se provádí podle stanovených požadavků.

Tyto zásady jsou specifikovány v souladu s úrovní automatizace procesu. Pro operace jsou stanoveny další principy kontinuity, proporcionality, specializace a tak dále.

Úrovně automatizace

Jsou klasifikovány v souladu s povahou vedení společnosti. To může být následovně:

1. Strategické.
2. Taktické.
3. Operativní.

Proto existuje:

1. Nižší úroveň automatizace (provádění). Zde se řízení týká pravidelných operací. Automatizace výrobních procesů je zaměřena na provádění provozních funkcí, dodržování specifikovaných parametrů, udržování specifikovaných provozních režimů.
2. Taktická úroveň. To zajišťuje distribuci funkcí mezi operacemi. Příklady zahrnují plánování výroby nebo služeb, správu dokumentů nebo zdrojů a tak dále.
3. Strategická úroveň. Řídí celou společnost. Automatizace výrobních procesů strategického určení zajišťuje řešení prognostických a analytických otázek. Je třeba podporovat aktivity nejvyšší administrativní úrovně. Tato úroveň automatizace zajišťuje strategické a finanční řízení.

Klasifikace

Automatizace se provádí pomocí různých systémů (OLAP, CRM, ERP atd.). Všechny jsou rozděleny do tří hlavních typů:

1. Neměnný. V těchto systémech je sled činností proveden podle konfigurace zařízení nebo podmínek procesu. Během operace nelze měnit.
2. Programovatelné. Mohou změnit pořadí v závislosti na konfiguraci procesu a programu. Volba tohoto nebo tohoto řetězce akcí se provádí pomocí speciální sady nástrojů. Systém je čten a interpretován.
3. Samoladící (flexibilní). Takové systémy si mohou zvolit ty správné akce, jak jdou spolu. Změny v konfiguraci provozu se provádějí podle informací o provozním toku.

Všechny tyto typy mohou být použity na všech úrovních samostatně nebo v komplexu.

Typy operací

V každém hospodářském sektoru existují organizace, které vyrábějí produkty nebo poskytují služby. Mohou být rozděleny do tří kategorií podle "odlehlosti" v řetězci zpracování zdrojů:

1. Těžba nebo výroba - například zemědělské, ropné a plynárenské podniky.
2. Zpracování organizací přírodních zdrojů. Při výrobě výrobků používají materiály vyrobené nebo vytvořené společnostmi z první kategorie. Patří sem např. Podniky elektronických, automobilových, elektráren a tak dále.
3. Podávat společnosti. Mezi nimi jsou banky, zdravotnické, vzdělávací instituce, cateringové společnosti atd.

Pro každou skupinu lze rozlišit operace spojené s poskytováním služeb nebo uvolněním produktů. Zahrnují procesy:

1. Řízení. Tyto procesy poskytují interakci uvnitř podniku a přispívají k vytváření vztahů společnosti se zúčastněnými účastníky obratu. Mezi ně patří zejména dozorové orgány, dodavatelé, spotřebitelé. Skupina obchodních procesů zahrnuje například marketing a prodej, interakci se zákazníky, finanční, personální, materiálové plánování a tak dále.
2. Analýza a kontrola. Tato kategorie je spojena se shromažďováním a sestavováním informací o výkonu operací. Tyto procesy zejména zahrnují provozní řízení, kontrolu kvality, hodnocení stavu apod.
3. Návrh a vývoj. Tyto operace souvisejí se shromažďováním a přípravou podkladových informací, realizací projektu, sledováním a analýzou výsledků.
4. Výroba. Tato skupina zahrnuje činnosti související s přímým uvolňováním produktů. Zahrnují mimo jiné plánování poptávky a kapacity, logistiku a údržbu.

Většina těchto procesů je nyní automatizovaná.

Strategie

Je třeba poznamenat, že automatizace výrobních procesů je složitá a časově náročná. K dosažení těchto cílů je nutno řídit určitou strategií. Pomáhá zlepšit kvalitu provedených operací a získat požadované výsledky z činnosti. Zvláštní význam dnes představuje kompetentní automatizace výrobních procesů ve strojírenství. Strategický plán lze stručně představit takto:

1. Pochopení operace. Za účelem automatizace výrobních procesů ve strojírenství nebo v nějaké jiné ekonomické oblasti přinesl požadovaný účinek, je nutné plně analyzovat všechny kroky. Zejména je nutné určit vstup a výstup operace, posloupnost akcí, složení zdrojů, vztah vazeb,
2. Zjednodušte proces. Po kompletní analýze je třeba operaci optimalizovat. Nadměrné akce, které nevykazují výsledky nebo nemají významnou hodnotu, by měly být sníženy. Některé operace lze kombinovat nebo provádět paralelně. Akce můžete zlepšit nabídnutím dalšího způsobu, jak to udělat.
3. Automatizace procesu. Může být implementován pouze tehdy, když je operace maximálně vyložena. Čím je proces jednodušší, tím méně se časově náročná automatizace stává, a proto bude účinnost procesu vyšší.

Výhody

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

1. Zvyšte rychlost opakovaných operací. Snížením míry zapojení člověka lze provádět stejné akce rychleji. Automatizované systémy poskytují větší přesnost a udržují účinnost bez ohledu na dobu trvání posunu.
2. Zlepšení kvality práce. Snižováním míry účasti člověka se sníží nebo vyloučí vliv lidského faktoru. To významně omezuje variabilitu výkonu operací, což zase zabraňuje mnoha chybám a zlepšuje kvalitu a stabilitu operace.
3. Zvyšte správnost správy. Použití informačních technologií umožňuje ušetřit a v budoucnosti vzít v úvahu větší množství informací o operaci než s ručním řízením.
4. Zrychlené rozhodování v typických situacích. To pomáhá zlepšit vlastnosti operace a zabraňuje nesrovnalostem v následujících fázích.
5. Paralelní provádění akcí. Automatizované systémy umožňují provádět současně několik operací, aniž bychom obětovali přesnost a kvalitu práce. To zrychluje činnost a zlepšuje kvalitu výsledků.

Nevýhody

Navzdory zjevným výhodám nemusí být automatizace vždy vhodná. Proto je třeba před jeho zavedením provést komplexní analýzu a optimalizaci. Poté se může stát, že automatizace nebude vyžadována nebo bude v ekonomickém smyslu nevýhodná. Manuální ovládání a provádění procesu mohou být výhodnější v následujících případech:

1. Operace jsou příliš složité, aby je automatizovaly technologicky nebo ekonomicky.
2. Životní cyklus produktu je velmi krátký. Pokud by měl být produkt vyvíjen a implementován na krátkou dobu, trvání jeho pobytu na trhu bude malý. V takovém případě může být automatizace nepraktická. Provádění manuálních operací bude rychlejší a méně nákladné.
3. Vyrábí se jedinečné nebo jedinečné produkty. Pro výrobu výrobků tohoto typu jsou stanoveny určité parametry a požadavky. V tomto případě může mít lidský faktor příznivý vliv na proces. Některé jedinečné produkty mohou být uvolněny pouze při ruční práci.
4. Ostré změny poptávky na trhu. Změna spotřebitelské činnosti má vliv na objemy výroby. Restrukturalizace výroby v takových situacích může být provedena rychleji, pokud jsou výrobky vyráběny ručně.

Závěr

Mechanizace a automatizace mají samozřejmě velký význam pro produkční odvětví. V moderním světě se provádí méně operací ručně. I dnes však v řadě průmyslových odvětví nelze tuto práci udělat. Automatizace je obzvláště účinná u velkých podniků, kde se vyrábějí výrobky pro hromadné spotřebitele. Například u automobilových továren v provozu se účastní minimální počet lidí. Současně sledují průběh procesu, ale přímo se na něm neúčastní. Modernizace průmyslu je v současné době velmi aktivní. Automatizace výrobních procesů a výroby je dnes považována za nejefektivnější způsob, jak zlepšit kvalitu výrobků a zvýšit objem jejich produkcí.