Автоматизированные системы управления трудом

Автоматизация и планирование процессов производства на предприятиях

В случае если предприниматель собирается осуществить внедрение автоматизации на производстве, ему необходимо разобраться в основных ее особенностях. Это нужно в первую очередь, для того чтобы уменьшить подготовительный процесс и сократить расходы на введение такого процесса.

Основы автоматизации производства включают в себя такие главные принципы:

• процессы, которые автоматизируются, должны быть согласованны между собой;
• проводимые операции проводятся с минимумом перерывов;
• автоматизируемые процессы должны быть ритмичными;
• действия выполняются параллельно, когда одновременно запускаются сразу несколько процессов.

После того как с главными правилами определились, нужно выявить, какие процессы будут автоматизироваться. Это производственные, управленческие этапы или планирование.

Автоматизация планирования производства основана на использовании программ, обеспечивающих быстрый и точный сбор информации, а также производящих прогнозные действия. Такие программы, основываясь на заданных параметрах, достаточно быстро анализируют большой объем данных и выдают точный результат.

Автоматизация управлением производства не так широко распространена, как предыдущая. Это связано с тем, что принятие управленческих решений основывается не только на объективных данных, но и на интуиции управленческого коллектива.

Выделяют такие степени автоматизации производства:

1. Частичная. Степень, при которой данный процесс прошли отдельные производственные агрегаты и приборы.
2. Комплексная. Это степень, когда автоматизации подверглись целые цеха или же отделы. Они работают обособленно и выполняют конкретную задачу.
3. Полная. Вид вовлеченности в процесс, при которой производство полностью функционирует автономно.

Чаще всего на предприятия внедряют автоматические процессы первой или же второй степени. Третья же пока остается перспективной и практически не встречается на практике.

Существуют разные системы автоматизации управления производством, например, такие как MMS, ERP и так далее.

Более подробно ознакомиться этой тематикой можно, посетив специализированные выставочные мероприятия.
На них непременно будут освещаться такие вопросы, как механизация и автоматизация производства и управления. К тому же в их рамках проводят конференции и семинары. А также происходит наглядная демонстрация продукции, такой, как программы для автоматизации производства.

К тому же у участников подобных выставок появится возможность продемонстрировать собственные достижения в данной сфере. Заключить выгодные контракты и договора, изучить продукцию конкурентов. Подыскать новых или же перезаключить контракты с уже существующими поставщиками.

Узнать больше об автоматизации планирования производства можно на выставках ЦВК «Экспоцентр»

Посещайте и участвуйте в интересных мероприятиях и выставках в удобный для Вас месяц!

Читайте интересную подборку статей и полезной информации.

Функции, структура и уровни автоматизации

Исследование автоматизированных систем сбора и обработки информации управления технологическими процессами требует внедрения специального построения сетей передачи данных, которые конструируются по иерархическому принципу, имея многоуровневую структуру.

Уровни автоматизации производства:

1. Нулевой – участие человека исключается только для выполнения рабочих ходов.
2. Автоматизация рабочего цикла первого уровня исключает участие человека при выполнении холостых ходов на конкретном оборудовании.
3. Автоматизация второго уровня. Здесь решаются вопросы доставки и отгрузки, контроля управления системами машин и удаления отходов.
4. Третий уровень автоматизации. Охватывает все этапы процесса производства, начиная от самых простых и заканчивая испытаниями и отгрузкой готовой продукции.

Отметим, что комплексная автоматизация промышленных производств требует полного освоения первоначальных уровней. Это связано с высокой технической оснащенностью и капитальными вложениями производств.

Полная автоматизация эффективна в том случае, если они направлены на объемную программу выпуска изделий.

Узнать подробнее об автоматизации можно на тематических выставках, проходящих в «Экспоцентре».

Элементы автоматизации производства

Современные производственные системы, обеспечивающие гибкость при автоматизированном производстве, включают :

• Станки с ЧПУ, впервые появившиеся на рынке ещё в 1955 году. Массовое распространение началось лишь с применением микропроцессоров.
• Промышленные роботы, впервые появившиеся в 1962 году. Массовое распространение связано с развитием микроэлектроники.
• Роботизированный технологический комплекс (РТК), впервые появившиеся на рынке ещё в 1970-80 годы. Массовое распространение началось с применением программируемых систем управления.
• Гибкие производственные системы, характеризуемые сочетанием технологических единиц и роботов, управляемые ЭВМ, имеющие оборудование для перемещения обрабатываемых деталей и смены инструмента.
• Автоматизированные складские системы (англ. Automated Storage and Retrieval Systems, AS/RS). Предусматривают использование управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, которые закладывают изделия на склад и извлекают их оттуда по команде.
• Системы контроля качества на базе ЭВМ (англ. Computer-aided Quality Control, CAQ) — техническое приложение компьютеров и управляемых компьютерами машин для проверки качества продуктов.
• Система автоматизированного проектирования (англ. Computer-aided Design, CAD) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации.
• Планирование и увязка отдельных элементов плана с использованием ЭВМ (англ. Computer-aided Planning, CAP). САР — разделяется по различным характеристикам и назначениям, по состоянию примерно одинаковых элементов. Соединенная между собой отдельных элементов происходит по следующим правилам:

1. Физическая однородность измеряемых величин
2. Однотипные каналы связей между этими элементами
3. Совместимость соединений элементов.

Описание специальности

Специальность «Автоматизация технологических процессов и производств» связана с созданием современных программных и аппаратно-технических средств проектирования, исследования, технического диагностирования и промышленных испытаний, а также с созданием современных систем управления и автоматизации. Она охватывает перспективные направления работы инженера в области автоматизированного проектирования технологических процессов и производств в машиностроении.

В рамках обучения по специальности готовятся специалисты по созданию современных автоматизированных объектов, их эксплуатации и разработке для них программного обеспечения.

Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.

Объектами автоматизации и управления являются: объекты промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, торговли, медицины и т.д.; технологические и производственные процессы; техническое диагностирование, научные исследования и производственные испытания.

Студенты учатся:

• Собирать и анализировать исходные данные для проектирования технических средств систем автоматизации и управления производством
• Оценивать актуальность, перспективность и значимость объектов проектирования
• Проектировать аппаратно-программные комплексы автоматических и автоматизированных систем
• Контролировать соответствие разрабатываемых проектов стандартам и другим нормативным документам
• Выбирать средства автоматизации производств, программного обеспечения для автоматизированных систем управления, контроля, диагностики и испытаний
• Проектировать модели продукции на всех этапах её жизненного цикла
• Разрабатывать правила и требования к продукции различного назначения, процессам её изготовления, качеству, транспортировке и утилизации
• Снимать эскизы, выполнять и читать чертежи и другую конструкторскую документацию
• Изготавливать технические средства и программные продукты, создавать системы автоматизации и управления
• Оценивать уровень брака продукции, выявлять причины его появления, разрабатывать предложения по предупреждению брака и улучшению продукции
• Проводить сертификацию продукции, технологических процессов, аппаратных и программных средств
• Разрабатывать инструкции по использованию средств и систем автоматизации и управления
• Совершенствовать системы и средства автоматизации и управления процессами изготовления продукции, её жизненным циклом и качеством
• Обслуживать технологическое оборудование, средства и системы автоматизации управления, контроля, диагностики и испытаний
• Налаживать, настраивать, регулировать оборудование, средства и системы автоматизации, контроля, диагностики
• Обеспечивать соблюдение экологической безопасности на производстве
• Организовывать работу малых коллективов, планировать фонды оплаты труда, принимать экономические решения
• Повышать квалификацию сотрудников подразделения в области автоматизации технологических процессов и производств
• Организовывать на производстве рабочие места, размещать технологическое оборудование, средства автоматизации, управления, контроля, диагностики и испытаний

В процессе обучения предусмотрена глубокая фундаментальная подготовка будущих инженеров по математике, физике, химии, информатике, теоретической механике, сопротивлению материалов, а также по следующим дисциплинам:

• Технология машиностроения и приборостроения
• Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении
• Технология автоматизированного изготовления деталей и узлов
• САПР технологических процессов и средств автоматизации механосборочных операций
• Контрольно-диагностические системы искусственного интеллекта в машиностроении и приборостроении
• Вычислительные машины, системы и сети
• Диагностика и надежность автоматизированных систем
• Инженерная и компьютерная графика
• Материаловедение
• Прикладная механика
• Программирование и алгоритмизация
• Средства автоматизации и управления
• Теория автоматического управления
• Технологические процессы автоматизированных производств
• Электротехника и электроника и др.

Инженер-технолог работает на промышленных предприятиях и в проектных организациях.

Виды операций

В каждой экономической отрасли присутствуют организации, выпускающие продукцию или предоставляющие услуги. Их можно разделить на три категории в соответствии с «удаленностью» в цепи переработки ресурсов:

1. Добывающие или производящие – сельскохозяйственные, нефтегазодобывающие предприятия, например.
2. Перерабатывающие природное сырье организации. При изготовлении продукции они используют материалы добытые или созданные компаниями из первой категории. К ним, например, относятся предприятия электронной, автомобильной промышленности, электростанции и так далее.
3. Обслуживающие компании. Среди них – банки, медицинские, образовательные учреждения, предприятия общепита и пр.

Для каждой группы можно выделить операции, связанные с предоставлением услуг или выпуском продукции. К ним относят процессы:

1. Управления. Эти процессы обеспечивают взаимодействие внутри предприятия и способствуют формированию отношений компании с заинтересованными участниками оборота. К последним, в частности, относят надзорные органы, поставщиков, потребителей. В группу бизнес-процессов входят, например, маркетинг и продажи, взаимодействие с покупателями, финансовое, кадровое, материальное планирование и так далее.
2. Анализа и контроля. Эта категория связана со сбором и обобщением сведений о выполнении операций. В частности, к таким процессам относят операционное управление, контроль качества, оценку запасов и пр.
3. Проектирования и разработки. Эти операции связаны со сбором и подготовкой исходных сведений, реализацией проекта, контролем и анализом результатов.
4. Производства. Эта группа включает в себя операции, связанные с непосредственным выпуском продукции. К ним относят, в том числе, планирование потребности и мощности, логистику, обслуживание.

Большая часть этих процессов сегодня автоматизирована.

Автоматизированные цеха и заводы – перспективы будущего

Внедрение в производство средств автоматизации труда в масштабах укрупненных производственных единиц, таких как цеха и заводы позволяет увеличить масштабы распространения высокопроизводительных энергоэффективных и материалосберегающих предприятий в народном хозяйстве

Не менее важно, что такие производства, согласно статистике, представляются более эффективными, в целом, определяя потенциал не только той отрасли, в которой они используются, но и всей экономики государства

Отсюда вполне закономерно следует вывод, что будущее принадлежит именно тем хозяйственным структурам, которые изыскали возможности для внедрения средств автоматизации. Вместе с тем следует отметить, что использование изолированных автоматизированных модулей или станков не обеспечивает ожидаемого эффекта, если на производстве не применяется другое оборудование для автоматизации – в таких ситуациях появляется дисбаланс в организации производства и эффективность снижается. Поэтому автоматизация должна быть комплексной, наиболее полно затрагивающей производственные процессы предприятия и сферу его управления.

Основные принципы

Сегодня средства автоматизации производственных процессов внедрены во многие сферы промышленности. Независимо от сферы и объема деятельности компаний, практически в каждой из них используются программные устройства. Существуют различные уровни автоматизации производственных процессов. Однако для любого из них действуют единые принципы. Они обеспечивают условия для эффективного выполнения операций и формулируют общие правила управления ими. К принципам, в соответствии с которыми осуществляется автоматизация производственных процессов, относят:

1. Согласованность. Все действия в рамках операции должны сочетаться друг с другом, идти в определенной последовательности. В случае рассогласованности вероятно нарушение хода процесса.
2. Интеграция. Автоматизируемая операция должна вписываться в общую среду предприятия. На той или иной стадии интеграция осуществляется по-разному, однако суть этого принципа неизменна. Автоматизация производственных процессов на предприятиях должна обеспечивать взаимодействие операции с внешней средой.
3. Независимость исполнения. Автоматизируемая операция должна осуществляться самостоятельно. Участие человека в ней не предусматривается, или оно должно быть минимально (только контроль). Работник не должен вмешиваться в операцию, если она осуществляется согласно установленным требованиям.

Указанные принципы конкретизируются в соответствии с уровнем автоматизации того или иного процесса. Для операций устанавливаются дополнительные принципы непрерывности, пропорциональности, специализации и так далее.

Механизация и автоматизация технологических процессов

Если рассматривать проблему в целом то автоматизация и механизация производства – это полная замена ручного труда на работу машин и других технических средств. Механизация процессов применялась на производстве ещё многие десятилетия назад, например, для перемещения тяжёлой заготовки или готового изделия внутри цеха применялся и применяется тельферный кран (кран-балка), а самыми древнейшими механизмами, облегчающими ручной труд были рычаг и колесо.

Считается, что изобретение колеса, стоит в одном ряду с изобретением микропроцессора и ещё неизвестно, что важнее.

Есть такое понятие как частичная механизация и автоматизация производства. При этом механизируются отдельные операции, как правило, наиболее трудоёмкие. В большинстве эти операции являются вспомогательными как, например, разгрузочно-погрузочные работы. Следующий этап это комплексная механизация производственных процессов. При комплексном подходе ручной труд заменён машинным практически на всех операциях производственного процесса.

И если раньше механизация даже отдельных операций была не полной: деталь на кран крепили вручную и так же  снимали, то с развитием средств автоматики, телемеханики и компьютерной техники, механизация и автоматизация производственных процессов шагнула на новый уровень. Во всём мире получили огромное распространение промышленные роботы различного назначения. Они выполняют самые разные виды работ под управлением микропроцессоров, поэтому сейчас речь идёт о механизации и автоматизации производства.

Промышленный робот представляет собой автономное устройство, состоящее из манипулятора и блока управления, который позволяет программировать перемещение манипулятора в широких пределах и с большой точностью. Конечно, такие системы необходимо использовать совместно с другими средствами промышленной автоматики, какими являются, например, автоматизированные поточные линии.

Роботы — манипуляторы могут производить разнообразные виды работ: сборку, сварку, прокраску, разгрузку и погрузку, перемещение деталей и заготовок с одного рабочего места на другое. В отличие от человека, промышленный робот всегда выполнит свою работу не только быстро, но и очень качественно.

Одной из важных особенностей промышленных роботов является возможность быстро перестроиться с одной операции на другую, что является немаловажным фактором при организации непрерывного поточного производства. Многие мировые компании сделали себе имя на проектировании и выпуске промышленных роботов. Это немецкая компания KUKARobotics, японские компании: Denso, Actuator, Kawada.

Автоматизация процессов производства

Автоматизация процессов производства обладает наиболее выгодным экономическим аргументом в пользу интегрирования ряда систем в силу сокращения расходов на аппаратную часть.

Потому комплексная автоматизация производства включает:

• высокую информативность;
• возможность анализа технологической обстановки;
• высокую точность измерения технологических параметров и их регулирования;
• автоматическая дозировка компонентов;
• перспектива расширения систем управления;
• возможность создания автоматических рабочих мест.

Теория организации и кибернетика определяют процесс как последовательную смену состояний системы или объекта, приводящей к изменениям и развитию.

Функционирование производства невозможно без задействования четырех видов этапов:

Автоматизация процессов производства минимизирует влияние человеческого фактора и используется в целях обеспечить повышение:

• скорости выполнения многократно повторяющихся задач;
• качества работы;
• количества данных, которыми возможно оперировать для расчета и поддержки процессов;
• точности управления;
• скорости выбора вариантов решений для стандартных и внештатных ситуаций.

Автоматизация процессов производства – инструмент повышения качества управления на каждом из уровней иерархии компании:

Стратегический менеджмент осуществляется владельцем или руководителем компании и главами структурных подразделений.

Автоматизация процессов производства, как разработка тактики, выполняется бухгалтерией и технологическими отделами с использованием специализированного ПО для управления хранением и распределением ресурсов, расчета финансовых и материальных затрат на выполнение задач, контроля качества продукта, проведения ТО и ремонтов. К данному уровню относится внедрение программных средств для экономического отдела, логистики, закупок.

SCADA

Механизация и компьютеризация диспетчерского управления используется для того чтобы обеспечить наглядное представление информации датчиков и индикаторов, задача которых отслеживание функционирования промышленного оборудования для:

• корректирования показателей на основе программ действий или при инициации изменений оператором;
• организации хранения данных на сервере;
• отслеживания динамики работы;
• формирования отчетной статистики для передачи высшим руководителям.

Автоматизация процессов производства на нижнем диспетчерском уровне проводится при помощи систем телеметрии и централизованного удаленного управления объектами и процессами.

Задачи сети – передача команд и прием данных индикаторов на оборудовании вне зависимости от того, на каком расстоянии от оператора расположен объект.

Распределенная система управления (DCS), интеллектуальная сеть на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК) выполняет стандартные задачи и отличается дополнениями:

• дает возможность наблюдать работу объекта с любого компьютера при наличии ПО;
• на рабочую станцию передаются данные различных форматов;
• дистанционная отладка параметров работы системы доступна в режиме реального времени.

Недостатком сложных SCADA считается существенное количество кабелей, необходимых для функционирования, но если интегрировать датчики со встроенным модулем-микропроцессором, данная проблема решается.

Вторая трудность заключается в требовании для проектирования и внедрения интеллектуальных систем нового поколения квалифицированных специалистов с навыками программирования и системного анализа.

Субконтракция – верное решение для предприятий, заинтересованных в модернизации производства и автоматизации процессов.

Найти компанию, специализирующуюся на интеграции систем управления и заключить с ней контракт, можно на отраслевых выставках для В2В сферы, например, смотрах ЦВК «Экспоцентр».

Автоматизация процессов в бизнесе

Автоматизация процессов в бизнесе обеспечивает постоянное развитие компании, повышение конкурентоспособности и увеличение дохода, облегчает анализ данных, планирование и управление:

Автоматизация процессов проводится на трех уровнях деятельности компании:

• нижний (исполнительный) – для регулярно повторяющихся операций, конвейерное производство, поддержание параметров среды и режимов работы в заданном диапазоне;
• средний (тактический) – распределяет задачи между компонентами нижнего уровня, участвует в процессах планирования и управления ресурсами и данными;
• верхний (стратегический) – менеджмент предприятия, аналитика и прогнозирование.

В первую очередь передача ИИ функций управления и контроля применяется на производстве, бухгалтерии при документообороте.

Технологическая автономная система функционирует в соответствии с основополагающими принципами:

«Электронные Офисные Системы» предназначены для выполнения автоматизации процессов менеджмента. Данный вид программного обеспечения упрощает и стандартизирует управление корпоративным контентом, документацией и рабочими процессами.

EOS обеспечивает:

• сбор аналитической информации;
• организованное хранение, структурирование и унификацию данных;
• быстрый ответ на контекстные и атрибутивные запросы;
• создание и согласование проектов;
• удаленный и коллективный просмотр и редактирование в едином пространстве;
• подключение клиентских приложений;
• передача поручений и отчетов о выполнении.

Автоматизация процессов на производстве (внедрение новых технических и технологических решений) выполняет ряд функций:

1. Способствует увеличению выработки. Модернизация оборудования приводит к увеличению КПД, снижению себестоимости товара, повышению количества выпускаемой продукции за единицу времени.
2. Снижает затраты на производство. Сроки окупаемости автоматизации процессов рассчитывают в зависимости от масштабов и специализации предприятия. По истечению этого срока использование интегрированной системы сокращает производственные расходы.
3. Оптимизирует количество персонала. Для управления автоматизированной системой требуется меньшее количество специалистов.
4. Повышает качество продукции. Новое оборудование сокращает время производства и позволяет использовать другие виды сырья и материалов для повышения уровня качества товаров.
5. Уменьшает эксплуатационные затраты. Высокотехнологичное автоматизированное оборудование требует меньшего количества вспомогательных ресурсов, электроэнергии и других.

Отличительные признаки уровней автоматизации

Непосредственное влияние на систему организации предприятия оказывает уровень автоматизации труда.

Чем более автоматизированы процессы:

• тем совершеннее и точнее технология производства,
• лучше условия труда,
• выше качество готовой продукции,
• меньше потребности в рабочей силе,
• повышается рентабельность, и прибыль предприятия.

На современных предприятиях развитие средств автоматизации происходит в двух основных направлениях:

• автоматизация действующих алгоритмов производственных процессов и рабочего оборудования, решающее задачу повышения его эффективности,
• создание новых систем управления автоматизированным оборудованием.

Конечная задача, решаемая в обоих случаях – повышение производительности в совокупности с надежностью и точностью при выполнении работы. Внедрение на предприятии всех уровней автоматизации делает его экономически более эффективным и выгодным.

Эффективность при этом напрямую связана с такими понятиями, как:

• рациональность,
• гибкость,
• степень организации управления процессами.

Причем чем меньше количество уровней принятия решений, тем более обеспечиваются возможности для ликвидации внеплановых простоев.

Что такое автоматизация технологических процессов и производств?

Итак, рассмотрим, что же собой представляет автоматизация производства:

1. Сложный процесс технологического оснащения, без которого не обходится ни одно производство. Ведь это упроститель управления производственными этапами для понижения стоимости производимой продукции и для облегчения труда сотрудников.
2. Последующее развитие и модернизирование технологических процессов переработки продуктов газонефтяной промышленности, которое связано с созданием установок большой мощности, оборудованных новых оснащением.
3. Современная техника должна надежно эксплуатироваться в течение долгого времени при оптимальных режимах работы. Решение таких задач становится возможным при условии постоянного совершенствования технологий.

Важным требованием на современных предприятиях считается продуктивность и качество применяемых методов. Ведь механизация и автоматизация производства – это постепенный комплекс мероприятий, предусматривающих замену мануфактурных операций на современные технологии.

Механизация изготовления продукции непрерывно развивается, совершенствуется и перетекает от предыдущих к более совершенным формам. Автоматизация процессов производства обеспечивает выполнение большей части ручных операций машинами и механизмами.

Высшей степенью автоматизации считается беспрерывный цикл работ, где человек играет роль оператора или контролера. Отметим, что системы автоматизации производства нужны для управления и контроля, поддержания необходимого режима работы агрегатов, диагностики оборудования и формирования отчетности.

Средства автоматизации производства включают приборы для фиксирования, обработки и передачи информации на таком производстве. С их помощью происходит регулирование, управление и контроль по линиям выпуска продукции.