CC BY
73
Цель, задачи и характеристика типов автоматизации технологических процессов Purpose, tasks and characteristics of types of process automation
Клокотов И.Ю.,
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Klokotov I.Iu.
Аннотация. В данном исследовании идет речь об автоматизации технологических процессов. Описывается ее роль, цели, задачи и эффективность. Уделено отдельное внимание типам автоматизации, представлена их описание и характеристика. Также идет речь о проблемах использования программных продуктов технологических продуктах и процесса. Сделаны обоснованные выводы об использовании.
Summary. In this study, we are talking about automation of technological processes. It describes its role, goals, objectives, and effectiveness. Special attention is paid to the types of automation, their description and characteristics are presented. Also, we are talking about the problems of using software products, technological products and processes. Reasonable conclusions about the use are made.
Ключевые слова: автоматизации технологических процессов, программный продукт, производство, операции, оборудование, предприятие.
Keywords: automation of technological processes, software product, production, operations, equipment, enterprise.
Под автоматизацией технологических процессов производства понимают замену ручного труда машинным, будь то роботы, автоматические приборы или программное обеспечение. Автоматизация заключаются в том, что на линии производства рабочий процесс и некоторые его компоненты (операции) выполняются не людьми, а спецтехникой или информационными системами. Считавшееся новшеством XXI века, уже сегодня автоматизированное производство может полностью заменить человека на многих видах работ[1].
Автоматизация операций может включать автоматизацию одной операции или автоматизацию всего процесса производства. Автоматизированное оборудование может варьироваться от простых датчиков до автономных роботов и другого сложного оборудования.
Цели автоматизации технологических процессов производства обобщенно выглядят следующим образом. Повышение производительности и желание получить конкурентное преимущество, как правило, является основной причиной для старта проекта по автоматизации на многих предприятиях.
Другие причины автоматизации технологических процессов могут быть обусловлены не «надеждами на будущее», а наличием конкретных причин - например, опасной рабочей средой или высокой стоимостью человеческого труда. Некоторые предприятия автоматизируют процессы с целью сократить время производства, увеличить гибкость производства, сократить затраты, устранить человеческие ошибки или восполнить нехватку рабочей силы. Решения, связанные с автоматизацией, обычно касаются некоторых или даже всех перечисленных экономических и социальных факторов[2].
При этом можно выделить общую цель автоматизации технологических процессов производства: заменить человеческий труд и оптимизировать работу. В более широком смысле к целям автоматизации процессов условно относят[2]:
- Сокращение персонала, обслуживающего производство;
- Увеличение выработки количества продукции;
- Расширение ассортимента продукции;
- Увеличение объемов производства в несколько раз;
- Повышение безопасности производства.
Для владельцев бизнеса оценка плюсов и минусов автоматизации может быть непростой задачей. Скорость, с которой внедряются технологии в сочетании с естественным сопротивлением изменениям, заставляет владельца бизнеса откладывать внедрение новых управленческих инструментов, хотя сами понимают, что, откладывая внедрение новых и более эффективных технологий, они теряют конкурентные преимущества.
Хотя автоматизация может играть важную роль в повышении производительности и сокращении издержек в сфере услуг, автоматизация управления производством наиболее распространена в обрабатывающих отраслях[3].
В последние годы в области технологических процессов производства используются следующие типы автоматизации[4]:
- Информационные технологии (ИТ);
- Автоматизированное производство (САМ);
- Оборудование с числовым программным управлением (КС);
- Роботы;
- Гибкие производственные системы (FMS);
- Компьютерное интегрированное производство (CIM).
Информационные технологии (ИТ) охватывают широкий спектр компьютерных технологий, используемых для создания, хранения, извлечения и распространения информации. Именно за счет информационных технологий в настоящее время осуществляется большая часть автоматизаций, например, автоматизация производства на базе 1С.
Автоматизированное производство (CAM) относится к использованию компьютеров в различных функциях планирования производства и контроля. В производственном процессе используются машины с числовым программным управлением, роботы и другие автоматизированные системы.
Машины с числовым управлением (NC) - это запрограммированные версии станков, которые последовательно выполняют операции. Для этой цели у машин могут быть свои компьютеры. Такие инструменты обычно называются компьютеризированными машинами с ЧПУ. В других случаях многие машины могут совместно использовать один и тот же компьютер. Они называются станками с прямым численным управлением.
Роботы - этот тип автоматизированного оборудования может выполнять различные операции, которые обычно обрабатываются человеком, выступающим в роли оператора. В производстве роботы используются для решения широкого круга задач, включая сборку, сварку, окраску, погрузку и разгрузку тяжелых или опасных материалов, осмотр и испытания, а также отделочные работы.
Гибкие производственные системы (FMS) представляют собой комплексные системы, которые могут включать в себя станки с числовым программным управлением, роботов и автоматизированные системы обработки материалов, то есть это полностью автоматизированные линии для полного цикла производства продукции.
Система компьютерного интегрирования (CIM) - это система, в которой многие производственные функции связаны через интегрированную компьютерную сеть и включают в себя планирование производства, контроль качества, автоматизированное производство, автоматизированное проектирование, закупку, маркетинг и другие функции.
Хотелось бы отметить, что после внедрения систем автоматизации технологических процессов в компании встает вопрос поиска квалифицированных специалистов с должным уровнем знаний. То есть еще одной проблемой автоматизации можно считать
поиск новых специалистов или повышение квалификации существующего персонала компании.
Перечень проблем использования программных продуктов можно дополнить возникновением угроз взлома системы, зависимостью от электроснабжения и уязвимостью в техническом плане[5].
Однако все эти риски нивелируются большим количеством положительных эффектов от внедрения автоматизированных систем: снижение брака продукции, уменьшение стоимости продукта за счет сокращения трудоемкости работ, рост количества новых клиентов за счет роста качества продукции и ее удешевления.
Темпы, которые набрала автоматизация различных сфер бизнеса за последние 20 лет, можно назвать по-настоящему головокружительными. Вне зависимости от масштаба бизнеса собственники ориентируются на автоматизацию, и современный рынок предлагает им огромный выбор автоматизированных решений[5].
В этих условиях ключом к успеху становится тщательный анализ и реализация управленческих схем, а не быстрое и необдуманное внедрение новых технологий. Автоматизация должна быть плановым, стратегическим шагом, базирующимся на реальных потребностях производственного предприятия, чтобы удовлетворить все нужды организации и принести максимальную пользу.
Список использованной литературы
1. Абдуллин, Э., Б. Автоматизация координатных измерений в машиностроении: Учебное пособие / Э. Б. Абдуллин. — СПб.: Лань, 2016. — 160 c.
2. Брюханов, В.Н. Автоматизация производства. / В.Н. Брюханов. — М.: Высшая школа, 2016. — 367 c.
3. Виноградов, В.М. Автоматизация технологических процессов и производств. Введение в специальность: Учебное пособие / В.М. Виноградов, А.А. Черепахин. — М.: Форум, 2018. — 305 c.
4. Клепиков, В.В. Автоматизация произв. процессов: Учебное пособие / В.В. Клепиков,
H.М. Султан-заде, А.Г. Схиртладзе. — М.: Инфра-М, 2018. — 480 c.
5. Селевцов, Л.И. Автоматизация технологических процессов: Учебник / Л.И. Селевцов. — М.: Academia, 2019. — 160 c.
References
I. Abdullin, E., B. automation of coordinate measurements in mechanical engineering: a Textbook / E. B. Abdullin. — SPb.: LAN, 2016. — 160 c.
2. Bryukhanov, V. N. automation of production. / V. N. Bryukhanov. — Moscow: Higher school, 2016. — 367 c.
3. Vinogradov, V. M. automation of technological processes and production. Introduction to the specialty: Textbook / V. M. Vinogradov, A. A. Cherepakhin. — Moscow: Forum, 2018. — 305 c.
4. Klepikov, V. V. automation of production. source: Textbook / V. V. Klepikov, N. M. Sultan-zade, A. G. Skhirtladze. — Moscow: Infra-M, 2018. — 480 c.
5. Belevtsov, L. I. automation of technological processes: Textbook / L. I. Selezov. — Moscow: Academia, 2019. — 160 c.
