Tootmisprotsesside mehhaniseerimine ja automatiseerimine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Tootmis- ja tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine on protseduur, mille käigus inimese poolt täidetavad juhtimis- ja juhtimisfunktsioonid kantakse üle instrumentidele ja seadmetele. Tänu sellele tõuseb oluliselt töö tootlikkus ja toodete kvaliteet. Lisaks tagatakse erinevates tööstussektorites kaasatud töötajate osakaalu vähendamine. Mõelgem edasi, mis on tootmisprotsesside automatiseerimine ja automatiseerimine.

Ajalooline taust

Iseseisv alt töötavad seadmed – tänapäevaste automaatsüsteemide prototüübid – hakkasid ilmuma antiikajal. Kuni 18. sajandini oli käsitöö ja poolkäsitöö aga lai alt levinud. Sellega seoses ei ole sellised "isetoimivad" seadmed praktilist rakendust leidnud. 18. sajandi lõpus - 19. sajandi alguses. toimus järsk hüpe tootmismahtudes ja -tasemetes. Loodud tööstusrevolutsiooneeldused töömeetodite ja töövahendite täiustamiseks, seadmete kohandamiseks inimese asendamiseks.

Tootmisprotsesside mehhaniseerimine ja automatiseerimine

Tööstusrevolutsiooni põhjustatud muutused puudutasid eelkõige puidu- ja metallitöötlemist, ketrus-, kudumis- ja tehaseid. Tootmisprotsesside mehhaniseerimist ja automatiseerimist uuris aktiivselt K. Marx. Ta nägi neis põhimõtteliselt uusi arengusuundi. Ta osutas üleminekule üksikute masinate kasutamiselt nende kompleksi automatiseerimisele. Marx ütles, et teadlikud kontrolli ja juhtimise funktsioonid tuleks omistada inimesele. Töötaja seisab tootmisprotsessi kõrval ja reguleerib seda. Selle aja peamised saavutused olid vene teadlase Polzunovi ja inglise uuendaja Watti leiutised. Esimene lõi automaatse regulaatori aurukatla toitmiseks ja teine aurumasina tsentrifugaalkiiruse regulaatori. Päris pikaks ajaks jäi intellektuaalne tegevus käeliseks. Enne automatiseerimise kasutuselevõttu viidi füüsilise tööjõu asendamine läbi abi- ja põhiprotsesside mehhaniseerimise teel.

Tänane olukord

Praeguses inimarengu etapis põhinevad tootmisprotsesside automatiseerimissüsteemid arvutite ja mitmesuguse tarkvara kasutamisel. Need aitavad kaasa inimeste tegevuses osalemise vähendamisele või välistavad selle täielikult. Automatiseerimisülesannete juurdetootmisprotsessid hõlmavad toimingute kvaliteedi parandamist, nende jaoks kuluva aja vähendamist, kulude vähendamist, toimingute täpsuse ja stabiilsuse suurendamist.

Juhised

Tänapäeval on tootmisprotsesside automatiseerimine kasutusele võetud paljudes tööstusharudes. Olenemata ettevõtete tegevusulatusest ja mahust kasutavad tarkvaraseadmeid peaaegu kõik. Tootmisprotsesside automatiseerimisel on erinevad tasemed. Samad põhimõtted kehtivad aga kõigi nende kohta. Need loovad tingimused toimingute tõhusaks läbiviimiseks ja sõnastavad üldised reeglid nende juhtimiseks. Tootmisprotsesside automatiseerimise põhimõtted on järgmised:

1. Järjepidevus. Kõik operatsioonis olevad toimingud tuleb omavahel kombineerida, minna kindlas järjestuses. Mittevastavuse korral on protsessi rikkumine tõenäoline.
2. Integratsioon. Automatiseeritud toiming peab sobituma ettevõtte üldisesse keskkonda. Ühel või teisel etapil viiakse integreerimine läbi erineval viisil, kuid selle põhimõtte olemus jääb muutumatuks. Tootmisprotsesside automatiseerimine ettevõtetes peaks tagama tegevuse koostoime väliskeskkonnaga.
3. Täitmise sõltumatus. Automatiseeritud toiming tuleb läbi viia iseseisv alt. Inimeste osalust selles ei pakuta või see peaks olema minimaalne (ainult kontroll). Töötaja ei tohi sekkuda töösse, kui see toimub vastav alt kehtestatud nõuetele.

Eelnimetatud põhimõtted on täpsustatud vastav alt konkreetse protsessi automatiseerituse tasemele. Toimingute jaoks kehtestatakse täiendavad järjepidevuse, proportsionaalsuse, spetsialiseerumise jms põhimõtted.

Automatiseerimise tasemed

Neid liigitatakse tavaliselt ettevõtte juhtimise iseloomu järgi. See võib omakorda olla:

1. Strateegiline.
2. Tactical.
3. Operational.

Seega on:

1. Madalam automatiseerituse tase (täitevvõim). Siin viitab juhtimine regulaarselt sooritatavatele toimingutele. Tootmisprotsesside automatiseerimine on keskendunud tööfunktsioonide täitmisele, seatud parameetrite säilitamisele, seatud töörežiimide säilitamisele.
2. Taktikaline tase. See annab funktsioonide jaotuse toimingute vahel. Näited hõlmavad tootmise või teenuste planeerimist, dokumendi- või ressursside haldamist ja nii edasi.
3. Strateegiline tase. See juhib kogu ettevõtet. Tootmisprotsesside automatiseerimine strateegilistel eesmärkidel annab lahenduse ennustamis- ja analüüsiprobleemidele. Vajalik on säilitada kõrgeima haldustasandi tegevus. See automatiseerimise tase tagab strateegilise ja finantsjuhtimise.

Klassifikatsioon

Automatiseerimist pakutakse mitmesuguste süsteemide (OLAP, CRM, ERP jne) kasutamise kaudu. Kõik nemadjagunevad kolme põhitüüpi:

1. Muutmatu. Nendes süsteemides määratakse toimingute jada vastav alt seadme konfiguratsioonile või protsessitingimustele. Seda ei saa toimingu ajal muuta.
2. Programmeeritav. Nad võivad muuta järjestust sõltuv alt protsessi konfiguratsioonist ja antud programmist. Selle või selle toimingute ahela valimine toimub spetsiaalse tööriistakomplekti abil. Süsteem loeb ja tõlgendab neid.
3. Ise konfigureeritav (paindlik). Sellised süsteemid saavad töö käigus soovitud toiminguid valida. Toimingu konfiguratsiooni muudatused toimuvad vastav alt teabele operatsiooni käigu kohta.

Kõiki neid tüüpe saab kasutada kõigil tasanditel eraldi või koos.

Tehingute tüübid

Igas majandussektoris on organisatsioone, mis toodavad tooteid või osutavad teenuseid. Need võib jagada kolme kategooriasse vastav alt ressursside töötlemise ahela "kaugusele":

1. Kaevandamine või tootmine – näiteks põllumajandus-, nafta- ja gaasiettevõtted.
2. Looduslikku toorainet töötlevad organisatsioonid. Toodete valmistamisel kasutavad nad esimese kategooria ettevõtete kaevandatud või loodud materjale. Nende hulka kuuluvad näiteks elektroonika, autotööstus, elektrijaamad ja nii edasi.
3. Teenusettevõtted. Nende hulgas on pangad, meditsiini-, haridus-asutused, toitlustusasutused jne

Iga rühma puhul saab eristada teenuste osutamise või toodete vabastamisega seotud toiminguid. Nende hulka kuuluvad protsessid:

1. Juht. Need protsessid loovad ettevõttesisese suhtluse ja aitavad kaasa ettevõtte suhete loomisele huvitatud käibes osalejatega. Viimaste hulka kuuluvad eelkõige järelevalveasutused, tarnijad, tarbijad. Äriprotsesside rühma kuuluvad näiteks turundus ja müük, suhtlemine klientidega, finants-, personali-, materjalide planeerimine jne.
2. Analüüs ja kontroll. See kategooria on seotud toimingute teostamise kohta teabe kogumise ja üldistamisega. Eelkõige hõlmavad sellised protsessid operatiivjuhtimist, kvaliteedikontrolli, varude hindamist jne.
3. Disain ja arendus. Need toimingud on seotud esialgse teabe kogumise ja ettevalmistamise, projekti elluviimise, kontrolli ja tulemuste analüüsiga.
4. Tootmine. Sellesse rühma kuuluvad toimingud, mis on seotud toodete otsese vabastamisega. Nende hulka kuuluvad muu hulgas nõudluse ja võimsuse planeerimine, logistika, teenindus.

Suurem osa neist protsessidest on tänapäeval automatiseeritud.

Strateegia

Tuleb märkida, et tootmisprotsesside automatiseerimine on keeruline ja töömahukas. Eesmärkide saavutamiseks peate juhinduma kindlast strateegiast. See aitab parandada tehtavate toimingute ja nendest saadavate toimingute kvaliteetisoovitud tulemusi. Tootmisprotsesside pädev automatiseerimine masinaehituses on tänapäeval eriti oluline. Strateegilise plaani võib kokku võtta järgmiselt:

1. Toimingu mõistmine. Selleks, et masinaehituse või mõne muu majandusharu tootmisprotsesside automatiseerimine tooks soovitud efekti, on vaja kõiki etappe täielikult analüüsida. Eelkõige on vaja kindlaks määrata operatsiooni sisend ja väljund, toimingute järjekord, ressursside koostis, linkide seos jne.
2. Protsessi lihtsustamine. Pärast täielikku analüüsi on vaja operatsiooni optimeerida. Vähendada tuleks mittevajalikke tegevusi, mis ei too tulemusi või millel pole olulist väärtust. Mõningaid toiminguid võib kombineerida või paralleelselt käivitada. Saate toimingut täiustada, soovitades selleks teist viisi.
3. Protsessi automatiseerimine. Seda saab teha ainult siis, kui operatsioon on maksimaalselt koormatud. Mida lihtsam on protseduur, seda vähem aeganõudvaks muutub automatiseerimine ja sellest tulenev alt on protsess tõhusam.

Eelised

Erinevate protsesside mehhaniseerimine ja automatiseerimine võib oluliselt parandada kaupade kvaliteeti ja tootmisjuhtimist. Muud eelised on järgmised:

1. Korduvate toimingute kiiruse suurendamine. Inimese kaasatuse astet vähendades saab samu toiminguid teha kiiremini. Automatiseeritud süsteemidtagavad suurema täpsuse ja säilitavad jõudluse olenemata vahetuse pikkusest.
2. Parandage töö kvaliteeti. Inimeste osaluse vähenemisega väheneb või kaob inimfaktori mõju. See piirab oluliselt varieeruvust toimingute teostamisel, mis omakorda hoiab ära palju vigu ning parandab töö kvaliteeti ja stabiilsust.
3. Suurem juhtimistäpsus. Infotehnoloogia kasutamine võimaldab salvestada ja edaspidi arvestada töö kohta suurema hulga infot kui käsitsijuhtimisega.
4. Kiirustage otsuste tegemist tüüpilistes olukordades. See parandab toimingu jõudlust ja hoiab ära vastuolud järgmistes etappides.
5. Toimingud paralleelselt. Automatiseeritud süsteemid võimaldavad teha mitu toimingut korraga, ilma et see kahjustaks töö täpsust ja kvaliteeti. See kiirendab tegevust ja parandab tulemuste kvaliteeti.

Puudused

Hoolimata ilmsetest eelistest ei pruugi automatiseerimine olla alati parim lahendus. Seetõttu on enne selle rakendamist vajalik põhjalik analüüs ja optimeerimine. Pärast seda võib selguda, et automatiseerimine pole vajalik või on majanduslikus mõttes kahjumlik. Protsesside käsitsi juhtimine ja täitmine võib muutuda eelistatavamaks järgmistel juhtudel:

1. Toimingud on liiga keerulised, et neid tehnoloogiliselt või majanduslikult automatiseerida.
2. Toote elutsükkel on väga lühike. Kui toodet tahetakse välja töötada jakasutusele võtta lühikese aja jooksul, on selle turul viibimise kestus lühike. Sel juhul võib automatiseerimine muutuda ebaotstarbekaks. Käsitsi toimingud on kiiremad ja odavamad.



3. Toodatakse ainulaadseid või ainulaadseid tooteid. Seda tüüpi toodete valmistamiseks kehtestatakse teatud parameetrid ja nõuded. Sel juhul võib inimfaktor protsessile soods alt mõjuda. Mõnda ainulaadset eset saab toota ainult käsitsitööga.
4. Turunõudluse äkilised kõikumised. Tarbijate aktiivsuse muutused avaldavad mõju tootmismahtudele. Tootmise ümberkorraldamine sellistes olukordades saab toimuda kiiremini, kui tooted on valmistatud käsitsitööga.

Järeldus

Mehhaniseerimine ja automatiseerimine on tootmissektori jaoks kahtlemata väga olulised. Kaasaegses maailmas tehakse käsitsi järjest vähem toiminguid. Kuid isegi tänapäeval ei saa paljudes tööstusharudes ilma sellise tööta hakkama. Automatiseerimine on eriti tõhus suurettevõtetes, mis toodavad tooteid masstarbijatele. Näiteks autotehastes osaleb operatsioonides minimaalne arv inimesi. Samal ajal kontrollivad nad reeglina protsessi kulgu, selles otseselt osalemata. Tööstuse moderniseerimine on praegu väga aktiivne. Tänapäeval peetakse enim tootmisprotsesside ja tootmise automatiseerimisttõhus viis toote kvaliteedi parandamiseks ja toodangu suurendamiseks.