Mehanizacija in avtomatizacija proizvodnih procesov

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Avtomatizacija proizvodnih in tehnoloških procesov je postopek, pri katerem se nadzorne in upravljalne funkcije, ki jih izvaja oseba, prenesejo na instrumente in naprave. Zaradi tega se znatno povečata produktivnost dela in kakovost izdelkov. Poleg tega je zagotovljeno zmanjšanje deleža zaposlenih v različnih industrijskih sektorjih. Poglejmo si še, kaj sta avtomatizacija in avtomatizacija proizvodnih procesov.

Zgodovinsko ozadje

Neodvisno delujoče naprave - prototipi sodobnih avtomatskih sistemov - so se začele pojavljati že v antiki. Vendar je bila vse do 18. stoletja razširjena obrtna in polrokodelska dejavnost. V zvezi s tem takšne "samodelujoče" naprave niso dobile praktične uporabe. Konec 18. - začetek 19. stoletja. je prišlo do močnega skoka obsega in ravni proizvodnje. Ustvarila je industrijska revolucijapredpogoji za izboljšanje metod in orodij dela, prilagajanje opreme za nadomestitev osebe.

Mehanizacija in avtomatizacija proizvodnih procesov

Spremembe, ki jih je prinesla industrijska revolucija, so vplivale predvsem na obdelavo lesa in kovin, predenje, tkalnice in tovarne. K. Marx je aktivno preučeval mehanizacijo in avtomatizacijo proizvodnih procesov. V njih je videl bistveno nove smeri napredka. Opozoril je na prehod z uporabe posameznih strojev na avtomatizacijo njihovega kompleksa. Marx je rekel, da je treba zavestne funkcije nadzora in upravljanja dodeliti osebi. Delavec stoji ob proizvodnem procesu in ga regulira. Glavni dosežki tistega časa so bili izumi ruskega znanstvenika Polzunova in angleškega inovatorja Watta. Prvi je ustvaril avtomatski regulator za napajanje parnega kotla, drugi pa je ustvaril centrifugalni regulator hitrosti za parni stroj. Dolgo časa je intelektualna dejavnost ostala ročna. Pred uvedbo avtomatizacije je bila zamenjava fizičnega dela izvedena z mehanizacijo pomožnih in glavnih procesov.

Stanje danes

Na sedanji stopnji človeškega razvoja sistemi avtomatizacije proizvodnih procesov temeljijo na uporabi računalnikov in različne programske opreme. Prispevajo k zmanjšanju stopnje udeležbe ljudi v dejavnostih ali pa jo popolnoma izključujejo. Za naloge avtomatizacijeproizvodni procesi vključujejo izboljšanje kakovosti operacij, zmanjšanje časa, ki je zanje potreben, zmanjšanje stroškov, povečanje natančnosti in stabilnosti dejanj.

Smernice

Danes je bila avtomatizacija proizvodnih procesov uvedena v številne industrije. Ne glede na obseg in obseg dejavnosti podjetij, skoraj vsa uporabljajo programske naprave. Obstajajo različne stopnje avtomatizacije proizvodnih procesov. Vendar pa za vsakega od njih veljajo enaka načela. Zagotavljajo pogoje za učinkovito izvajanje poslov in oblikujejo splošna pravila za njihovo vodenje. Načela, v skladu s katerimi se izvaja avtomatizacija proizvodnih procesov, vključujejo:

1. Doslednost. Vsa dejanja znotraj operacije morajo biti združena med seboj, potekajo v določenem zaporedju. V primeru neusklajenosti je verjetna kršitev postopka.
2. Integracija. Avtomatizirano delovanje se mora vklopiti v celotno okolje podjetja. V eni ali drugi fazi se integracija izvaja na različne načine, vendar je bistvo tega načela nespremenjeno. Avtomatizacija proizvodnih procesov v podjetjih mora zagotoviti interakcijo delovanja z zunanjim okoljem.
3. Neodvisnost izvedbe. Samodejno delovanje je treba izvesti neodvisno. Človeška udeležba pri tem ni zagotovljena ali pa bi morala biti minimalna (samo nadzor). Delavec ne sme posegati v operacijo, če se izvaja v skladu z uveljavljenimi zahtevami.

Zgornja načela so določena v skladu s stopnjo avtomatizacije posameznega procesa. Za operacije so vzpostavljena dodatna načela kontinuitete, sorazmernosti, specializacije itd.

Raven avtomatizacije

Običajno so razvrščeni glede na naravo vodenja podjetja. Po drugi strani je lahko:

1. strateško.
2. Taktično.
3. Operativno.

V skladu s tem obstaja:

1. Nižja raven avtomatizacije (izvršna). Tu se upravljanje nanaša na redno opravljene operacije. Avtomatizacija proizvodnih procesov je usmerjena v izvajanje operativnih funkcij, vzdrževanje nastavljenih parametrov, vzdrževanje nastavljenih načinov delovanja.
2. Taktična raven. To zagotavlja porazdelitev funkcij med operacijami. Primeri vključujejo načrtovanje proizvodnje ali storitev, upravljanje dokumentov ali virov itd.
3. Strateška raven. Upravlja celotno podjetje. Avtomatizacija proizvodnih procesov za strateške namene omogoča rešitev napovednih in analitičnih vprašanj. Ohraniti je treba dejavnosti na najvišji upravni ravni. Ta raven avtomatizacije zagotavlja strateško in finančno upravljanje.

Razvrstitev

Avtomatizacija je zagotovljena z uporabo različnih sistemov (OLAP, CRM, ERP itd.). Vseso razdeljeni na tri glavne vrste:

1. Nespremenljivo. V teh sistemih je zaporedje dejanj nastavljeno v skladu s konfiguracijo opreme ali procesnimi pogoji. Med operacijo ga ni mogoče spremeniti.
2. Programabilno. Spremenijo lahko zaporedje glede na konfiguracijo procesa in dani program. Izbira te ali one verige dejanj se izvaja s posebnim naborom orodij. Sistem jih bere in interpretira.
3. Samonastavljivo (prilagodljivo). Takšni sistemi lahko med delom izberejo želena dejanja. Spremembe konfiguracije operacije se zgodijo v skladu z informacijami o poteku operacije.

Vse te vrste se lahko uporabljajo na vseh ravneh ločeno ali v kombinaciji.

Vrste transakcij

V vsakem gospodarskem sektorju obstajajo organizacije, ki proizvajajo izdelke ali opravljajo storitve. Lahko jih razdelimo v tri kategorije glede na "oddaljenost" v verigi obdelave virov:

1. Pridobivanje ali proizvodnja - na primer kmetijska, naftna in plinska podjetja.
2. Organizacije, ki predelujejo naravne surovine. Pri izdelavi izdelkov uporabljajo materiale, ki jih izkopljejo ali ustvarijo podjetja iz prve kategorije. Sem spadajo na primer elektronika, avtomobilska industrija, elektrarne itd.
3. Storitvena podjetja. Med njimi so banke, zdravstvene, izobraževalneustanove, gostinski obrati itd.

Za vsako skupino je mogoče razlikovati operacije, povezane z zagotavljanjem storitev ali izdajo izdelkov. Ti vključujejo procese:

1. Nadzor. Ti procesi zagotavljajo interakcijo znotraj podjetja in prispevajo k oblikovanju odnosov podjetja z zainteresiranimi udeleženci v prometu. Med slednje sodijo predvsem nadzorni organi, dobavitelji, potrošniki. Skupina poslovnih procesov vključuje na primer trženje in prodajo, interakcijo s strankami, finančno, kadrovsko, materialno načrtovanje itd.
2. Analiza in nadzor. Ta kategorija je povezana z zbiranjem in posploševanjem informacij o izvajanju operacij. Takšni procesi vključujejo zlasti operativno upravljanje, nadzor kakovosti, oceno zalog itd.
3. Oblikovanje in razvoj. Te operacije so povezane z zbiranjem in pripravo začetnih informacij, izvedbo projekta, kontrolo in analizo rezultatov.
4. Proizvodnja. Ta skupina vključuje operacije, povezane z neposrednim sproščanjem izdelkov. Ti med drugim vključujejo načrtovanje povpraševanja in zmogljivosti, logistiko, storitve.

Večina teh procesov je danes avtomatiziranih.

Strategija

Upoštevati je treba, da je avtomatizacija proizvodnih procesov zapletena in delovno intenzivna. Če želite doseči svoje cilje, vas mora voditi določena strategija. Prispeva k izboljšanju kakovosti izvedenih operacij in pridobivanja odželene rezultate. Kompetentna avtomatizacija proizvodnih procesov v strojništvu je danes še posebej pomembna. Strateški načrt je mogoče povzeti na naslednji način:

1. Razumevanje operacije. Da bi avtomatizacija proizvodnih procesov v strojništvu ali drugi gospodarski panogi prinesla želeni učinek, je treba v celoti analizirati vse faze. Zlasti je treba določiti vhod in izhod operacije, zaporedje dejanj, sestavo virov, razmerje povezav itd.
2. Poenostavitev postopka. Po popolni analizi je potrebno optimizirati delovanje. Zmanjšati je treba nepotrebne dejavnosti, ki ne prinašajo rezultatov ali nimajo pomembne vrednosti. Nekatere operacije se lahko kombinirajo ali izvajajo vzporedno. Dejanje lahko izboljšate tako, da predlagate drugačen način.
3. Avtomatizacija procesa. Izvaja se lahko le, ko je operacija maksimalno razobremenjena. Enostavnejši kot je postopek, manj zamudna bo avtomatizacija in posledično bolj učinkovit bo postopek.

Ugodnosti

Mehanizacija in avtomatizacija različnih procesov lahko bistveno izboljšata kakovost blaga in upravljanje proizvodnje. Druge ugodnosti vključujejo:

1. Povečanje hitrosti ponavljajočih se operacij. Z zmanjšanjem stopnje človeške vpletenosti je mogoče enaka dejanja izvesti hitreje. Avtomatizirani sistemizagotavljajo večjo natančnost in ohranjajo zmogljivost ne glede na dolžino izmene.
2. Izboljšajte kakovost dela. Z zmanjšanjem stopnje sodelovanja ljudi se vpliv človeškega faktorja zmanjša ali odpravi. To bistveno omejuje variacije pri izvajanju operacij, kar pa preprečuje številne napake ter izboljšuje kakovost in stabilnost dela.
3. Izboljšana natančnost nadzora. Uporaba informacijske tehnologije vam omogoča, da shranite in v prihodnje upoštevate večjo količino informacij o operaciji kot pri ročnem upravljanju.
4. Pospešite sprejemanje odločitev v tipičnih situacijah. To izboljša učinkovitost operacije in prepreči nedoslednosti v naslednjih korakih.
5. Vzporedno izvajanje dejanj. Avtomatizirani sistemi omogočajo izvajanje več operacij hkrati, ne da bi pri tem ogrozili natančnost in kakovost dela. To pospeši aktivnost in izboljša kakovost rezultatov.

pomanjkljivosti

Kljub očitnim prednostim avtomatizacija morda ni vedno najboljša rešitev. Zato je pred njegovo izvedbo nujna celovita analiza in optimizacija. Po tem se lahko izkaže, da avtomatizacija ni potrebna ali pa bo v ekonomskem smislu nedonosna. Ročno upravljanje in izvajanje procesov lahko postane bolj zaželeno v naslednjih primerih:

1. Operacije so preveč zapletene, da bi jih bilo mogoče tehnološko ali ekonomsko avtomatizirati.
2. Življenjski cikel izdelka je zelo kratek. Če je treba izdelek razviti inbo uveden v kratkem času, bo trajanje njegovega obstoja na trgu kratko. V tem primeru lahko avtomatizacija postane nepraktična. Ročne operacije bodo hitrejše in cenejše.



3. Proizvajajo se edinstveni ali edinstveni izdelki. Za izdelavo tovrstnih izdelkov so določeni nekateri parametri in zahteve. V tem primeru lahko človeški dejavnik ugodno vpliva na proces. Nekatere edinstvene predmete je mogoče izdelati samo z ročnim delom.
4. Nenadna nihanja tržnega povpraševanja. Spremembe v potrošniški aktivnosti vplivajo na obseg proizvodnje. Reorganizacija proizvodnje v takšnih situacijah se lahko izvede hitreje, če se izdelki proizvajajo z ročnim delom.

Sklep

Mehanizacija in avtomatizacija sta nedvomno velikega pomena za proizvodni sektor. V sodobnem svetu se vse manj operacij izvaja ročno. Vendar tudi danes v številnih panogah brez takšnega dela ne gre. Avtomatizacija je še posebej učinkovita v velikih podjetjih, ki proizvajajo izdelke za množičnega potrošnika. Tako, na primer, v avtomobilskih tovarnah minimalno število ljudi sodeluje pri operacijah. Hkrati pa praviloma izvajajo nadzor nad potekom procesa, ne da bi v njem neposredno sodelovali. Modernizacija industrije je trenutno zelo aktivna. Avtomatizacija proizvodnih procesov in proizvodnje danes velja za najboljšoučinkovit način za izboljšanje kakovosti izdelkov in povečanje proizvodnje.