Рост эффективности труда не в малой степени осуществляется благодаря прогрессу в технологиях. Не последнюю роль в этом играет автоматизация производства. Она позволяет освобождать людей от трудной и монотонной деятельности, предоставляя возможность заниматься более интеллектуальным трудом.
Что такое «автоматизация производственных процессов»?
Это смена физического труда человека, направленного на управление машинами, оборудованием и механизмами, на работу специальных устройств. Они регулируют различные параметры, получая заданную производительность и качество конечных продуктов без вмешательства людей. Автоматизация производства — это чрезвычайно выгодное направление модернизации.
Оно многократно увеличивает производительность труда, повышает безопасность, качество продукции, улучшает экологичность и рациональнее использует доступные производственные ресурсы, к которым относится человеческий потенциал.
Автоматизировать всегда следует в рамках преследования конкретной цели. В качестве таковой избирается изготовление конечной продукции или получение промежуточного результата. Автоматика должна улучшать хотя бы сортировку, транспортировку или пускай упаковку изделий. В противном случае встаёт вопрос о целесообразности совершаемых действий.
Важно! Система формируется из компонентов, выполняющих конкретные функции. Так, датчики снимают показания и полученные данные передают дальше по информационным каналам для принятия решения. Полученные команды выполняют приводы.
Следует различать автоматизированные и автоматические системы управления. Так, в первом случае информация передаётся оператору, который и принимает решение о необходимой команде для исполнительного оборудования. В автоматической системе всё выполняют электронные устройства. Участие человека ограничивается только ролью контролера, который может в любой момент времени вмешаться в осуществляемый технологический процесс для его корректировки или остановки.
Передаваться под управление машин может практически любой проект, где есть монотонная работа, которую можно структурировать понятным алгоритмом. В некоторых странах даже существуют официальные программы, предусматривающие ускорение прогресса и развития. Сельское хозяйство, машиностроение, лёгкая и нефтегазовая промышленность — для всего найдётся средство автоматизации, если есть достаточно денег на внедрение.
Фактор влияния: люди
Следует отметить, что человеческий разум всё ещё считается лучшим решением, нежели использование одних электронных устройств. Так, к примеру, может сломаться датчик температуры, который будет передавать неправильные показания. Электроника же полученные данные будет воспринимать как достоверные и не подвергнет сомнению. Хотя человеческий разум и уступает в скорости реагирования, но он сможет понять, что появилась неисправность, оценит существующие риски и примет надлежащее решение.
Обратите внимание! Возникшая ситуация может быть весьма сложной и здесь на помощь приходит опыт, которого нет у машин.
Описываемые вмешательства не несут серьезных рисков, если решения принимаются профессионалами. Одновременно отключение автоматизации промышленного производства может привести к существенным последствиям, поскольку система в режиме ручного управления может слишком быстро менять обстановку, из-за чего человек может не успеть должным образом реагировать на вызовы.
В качестве классического примера подойдёт авария на Чернобыльской атомной электростанции. Она стала самой масштабной техногенной катастрофой прошлого века. Такое положение дел возникло из-за отключения автоматического режима. Тогда разработанные программы, что были должны предотвратить аварийные ситуации, уже не могли оказывать влияние на развитие ситуации в реакторе.
Основные цели и принципы автоматизации производственных процессов
В общем случае преследуется:
- Более полное использование календарного времени при автоматической работе оборудования.
- Повышение скорости производственных процессов благодаря отсутствию ограничений физических возможностей человека.
- Улучшение качества создаваемой продукции.
- Высвобождение людей и их направление на пока-что не автоматизированную работу.
- Более экономичное использование труда, материалов и энергии.
Чтобы добиться этого, используются следующие принципы автоматизации:
- Согласованность. На предприятии все действия должны быть взаимоувязанными на уровне входов и выходов процессов.
- Интеграция. Автоматизируемый процесс должен быть естественно вставлен в общую среду. Всегда в промышленности необходимо задуматься над взаимодействием с окружающим миром.
- Независимость исполнения. Если кратко, то автоматизируемый процесс должен протекать самостоятельно, без человека или с минимальным контролем с его стороны. Нужно знать, что если всё идёт согласно установленным требованиям, то вмешиваться в процесс запрещается.
Технологии автоматизации производственных процессов
Необходимо адекватно оценивать потребности и возможности. Зависимо от этих факторов осуществляемая автоматизация производственных процессов бывает частичной, комплексной и полной.
Частичная автоматизация
В первом случае изменения труда относятся только к одной операции или отдельному циклу производства. Допускается ограниченное участие человека. Частичная автоматизация используется в тех случаях, когда процессы происходят слишком быстро, чтобы люди могли в них полноценно участвовать.
Важно! Одновременно примитивные механические устройства, приводимые в движение электрическим оборудованием, отлично справляются с поставленными задачами. Обычно частичную автоматизацию используют как дополнение для уже действующего оборудования, хотя наибольший эффект и результат получается при разработке, изготовлении и установки как составляющей части.
Комплексная автоматизация
Охватывает крупный участок производства, например электростанцию или отдельный цех. В этом случае объект действует в рамках единого взаимосвязанного пространства. Комплексно автоматизировать производственные процессы целесообразно не всегда. Как правило, это используется на современных высокоразвитых производства с чрезвычайно надёжным оборудованием.
Выход из строя одного станка или агрегата останавливает весь участок. Для такого производства предусматривается саморегуляция и самоорганизация, осуществляемые по предварительно созданной программе.
Обратите внимание! Человек участвует в процессе только в роли постоянного контролера, задачи которого — отслеживать состояние системы и её составляющих, вмешиваться при внештатных ситуациях (или угрозах их появления), а также пуска комплекса.
Полная автоматизация
В таком случае система не только занята процессом производства, но и полностью контролирует его. Осуществляется это посредством автоматической системы управления. Осуществлять полную автоматизацию целесообразно на устойчивых и рентабельных производствах с неизменным режимом работы, а также зафиксированными технологическими процессами.
Приходится предусматривать все возможные отклонения и разрабатывать защиту от них. Особенно это важно при подготовке к выполнению работ, несущих угрозу человеческой жизни и здоровью. Актуально также для деятельности в не легкодоступных людям местах — в космосе, агрессивной среде, под водой.
Когда необходима автоматизация производственных процессов на предприятии, а когда нет
Как показывает практика, усовершенствование возможно для 90% всех циклических действий. Автоматизация процессов производства в таких случаях упирается только в одно — деньги. В зависимости от доступных возможностей и потребностей различают четыре уровня. Решая, нужна ли автоматизация организации, лучше отталкиваться от доступных финансовых ресурсов:
- Нулевой уровень. Также называется механизацией. По сути, это автоматизация рабочих ходов, как движение подачи инструментов, вращение шпинделя и тому подобное.
- Первый уровень. Ограничивается созданием устройств, у которых цель — исключить участие человека в холостой работе на отдельно взятом оборудовании. На первом уровне машины ещё не связаны между собой. Вопросы транспортировки и контроля всё ещё возложены на людей. Соответствуют этому уровню такие устройства как полуавтоматы и станки-автоматы.
- Второй уровень. Подразумевает автоматизацию технологических процессов. В этом случае решаются вопросы автоматизации для транспортировки и контроля, удаления создаваемых отходов и управления целыми системами машин. Частный пример — автоматизированные сборочные линии, распространённые в многих отраслях.
- Третий уровень. Бывает только на все охватывающих объектах, на которых реализована даже автоматизация контроля производства. Внимание действительно уделено всем этапам и звеньям. Автоматика работает от заготовительных процессов и до испытаний с последующей отправкой созданных изделий.
Индустриальные компании стремятся минимизировать собственные издержки и увеличить получаемые доходы. Если от этого выигрывает общество, почему бы и не поддержать современную тенденцию?
Ведь если разработать программу и принять официальный проект, предусматривающий внедрение наработок машиностроение, нефтегазовый сектор и множество других сфер экономики — от этого сможет выиграть каждый. Ведь техника — это средство облегчения нашей жизни и изготовления большего количества товаров и продукции. Понять это следует каждому, чтобы не бояться будущего, а уверенно идти ему на встречу.