Mekanisering og automatisering af produktionsprocesser

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Automatisering af produktion og teknologiske processer er en procedure, hvor de kontrol- og styringsfunktioner, som en person udfører, overføres til instrumenter og enheder. På grund af dette øges arbejdsproduktiviteten og produktkvaliteten betydeligt. Derudover sikres en reduktion i andelen af arbejdere, der er involveret i forskellige industrisektorer. Lad os yderligere overveje, hvad automatisering og automatisering af produktionsprocesser er.

Historisk baggrund

Uafhængigt fungerende enheder - prototyperne på moderne automatiske systemer - begyndte at dukke op i antikken. Frem til 1700-tallet var kunsthåndværk og halvhåndværk dog udbredt. I denne henseende har sådanne "selvvirkende" enheder ikke modtaget praktisk anvendelse. I slutningen af det 18. - begyndelsen af det 19. århundrede. der var et kraftigt hop i mængder og produktionsniveauer. Den industrielle revolution skabteforudsætninger for at forbedre metoder og arbejdsredskaber, tilpasse udstyr til at erstatte en person.

Mekanisering og automatisering af produktionsprocesser

Forandringerne som følge af den industrielle revolution påvirkede primært træ- og metalbearbejdning, spinding, væverier og fabrikker. Mekanisering og automatisering af produktionsprocesser blev aktivt undersøgt af K. Marx. Han så i dem fundament alt nye fremskridtsretninger. Han pegede på overgangen fra brugen af individuelle maskiner til automatiseringen af deres kompleks. Marx sagde, at de bevidste funktioner kontrol og ledelse skulle tildeles en person. Arbejderen står ved siden af produktionsprocessen og regulerer den. De vigtigste resultater på den tid var opfindelserne af den russiske videnskabsmand Polzunov og den engelske innovator Watt. Den første skabte en automatisk regulator til fodring af en dampkedel, og den anden skabte en centrifugalhastighedsregulator til en dampmaskine. I temmelig lang tid forblev intellektuel aktivitet manuel. Før indførelsen af automatisering blev udskiftningen af fysisk arbejdskraft udført gennem mekanisering af hjælpe- og hovedprocesser.

Situationen i dag

På det nuværende stadium af menneskelig udvikling er automatiseringssystemer til produktionsprocesser baseret på brug af computere og forskellig software. De bidrager til at reducere graden af menneskers deltagelse i aktiviteter eller helt udelukke det. Til automatiseringsopgaverproduktionsprocesser omfatter forbedring af kvaliteten af operationer, reduktion af den tid, der kræves til dem, reduktion af omkostninger, øget nøjagtighed og stabilitet af handlinger.

Retningslinjer

I dag er automatisering af produktionsprocesser blevet introduceret i mange industrier. Uanset omfanget og omfanget af virksomheders aktiviteter, bruger næsten alle af dem softwareenheder. Der er forskellige niveauer af automatisering af produktionsprocesser. De samme principper gælder dog for enhver af dem. De giver betingelser for en effektiv udførelse af operationer og formulerer generelle regler for forv altningen af dem. Principperne, hvorefter automatiseringen af produktionsprocesser udføres, omfatter:

1. Konsistens. Alle handlinger inden for operationen skal kombineres med hinanden, gå i en bestemt rækkefølge. I tilfælde af uoverensstemmelse er en overtrædelse af processen sandsynlig.
2. Integration. Den automatiserede drift skal passe ind i virksomhedens overordnede miljø. På et eller andet tidspunkt udføres integration på forskellige måder, men essensen af dette princip er uændret. Automatisering af produktionsprocesser i virksomheder bør sikre samspillet mellem driften og det eksterne miljø.
3. Uafhængighed af udførelse. En automatiseret operation skal udføres selvstændigt. Menneskelig deltagelse i det er ikke givet, eller det bør være minimal (kun kontrol). Arbejderen må ikke forstyrre operationen, hvis den udføres i overensstemmelse med de fastsatte krav.

Ovenstående principper er specificeret i overensstemmelse med automatiseringsniveauet for en bestemt proces. Yderligere principper om kontinuitet, proportionalitet, specialisering og så videre er etableret for operationer.

Automationsniveauer

De klassificeres norm alt efter arten af virksomhedens ledelse. Det kan til gengæld være:

1. Strategisk.
2. Taktisk.
3. Operational.

Følgelig er der:

1. Lavere niveau af automatisering (executive). Her refererer ledelsen til regelmæssigt udførte operationer. Automatisering af produktionsprocesser er fokuseret på udførelse af operationelle funktioner, vedligeholdelse af de indstillede parametre, vedligeholdelse af de indstillede driftstilstande.
2. Taktisk niveau. Dette giver en fordeling af funktioner mellem operationer. Eksempler omfatter produktions- eller serviceplanlægning, dokument- eller ressourcestyring og så videre.
3. Strategisk niveau. Det styrer hele virksomheden. Automatisering af produktionsprocesser til strategiske formål giver en løsning på forudsigelige og analytiske problemstillinger. Det er nødvendigt at opretholde aktiviteterne på højeste administrative niveau. Dette automatiseringsniveau giver strategisk og økonomisk styring.

Klassificering

Automation leveres gennem brugen af en række forskellige systemer (OLAP, CRM, ERP osv.). Allesammener opdelt i tre hovedtyper:

1. Uforanderlig. I disse systemer er rækkefølgen af handlinger indstillet i overensstemmelse med konfigurationen af udstyret eller procesforholdene. Det kan ikke ændres under operationen.
2. Programmerbar. De kan ændre rækkefølgen afhængigt af processens konfiguration og det givne program. Valget af denne eller den kæde af handlinger udføres ved hjælp af et specielt sæt værktøjer. De læses og fortolkes af systemet.
3. Selvkonfigurerbar (fleksibel). Sådanne systemer kan vælge de ønskede handlinger i løbet af arbejdet. Ændringer i konfigurationen af operationen sker i overensstemmelse med oplysningerne om operationens forløb.

Alle disse typer kan bruges på alle niveauer separat eller i kombination.

Transaktionstyper

I enhver økonomisk sektor er der organisationer, der producerer produkter eller leverer tjenester. De kan opdeles i tre kategorier efter "fjernhed" i ressourcebehandlingskæden:

1. Udvinding eller fremstilling - f.eks. landbrugs-, olie- og gasselskaber.
2. Organisationer, der behandler naturlige råmaterialer. Ved fremstilling af produkter bruger de materialer, der er udvundet eller skabt af virksomheder fra den første kategori. Disse omfatter f.eks. elektronik, biler, kraftværker og så videre.
3. Servicevirksomheder. Blandt dem er banker, medicinske, uddannelsesmæssigeinstitutioner, cateringvirksomheder osv.

For hver gruppe kan der skelnes mellem operationer relateret til levering af tjenester eller frigivelse af produkter. Disse omfatter processer:

1. Kontrol. Disse processer giver interaktion i virksomheden og bidrager til dannelsen af virksomhedens relationer til interesserede deltagere i omsætningen. Sidstnævnte omfatter især tilsynsmyndigheder, leverandører, forbrugere. Forretningsprocesgruppen omfatter f.eks. marketing og salg, interaktion med kunder, økonomi, personale, materialeplanlægning og så videre.
2. Analyse og kontrol. Denne kategori er forbundet med indsamling og generalisering af oplysninger om udførelsen af operationer. Sådanne processer omfatter især operationel ledelse, kvalitetskontrol, lagervurdering osv.
3. Design og udvikling. Disse operationer er relateret til indsamling og forberedelse af indledende information, projektimplementering, kontrol og analyse af resultater.
4. Produktion. Denne gruppe omfatter operationer relateret til direkte frigivelse af produkter. Disse omfatter blandt andet efterspørgsel og kapacitetsplanlægning, logistik, service.

De fleste af disse processer er automatiserede i dag.

Strategi

Det skal bemærkes, at automatisering af produktionsprocesser er kompleks og arbejdskrævende. For at nå dine mål skal du være styret af en bestemt strategi. Det bidrager til at forbedre kvaliteten af de operationer, der udføres og opnås fraønskede resultater. Kompetent automatisering af produktionsprocesser inden for maskinteknik er af særlig betydning i dag. Den strategiske plan kan opsummeres som følger:

1. Forstå betjeningen. For at automatiseringen af produktionsprocesser i maskinteknik eller en anden økonomisk industri kan bringe den ønskede effekt, er det nødvendigt at analysere alle faser fuldt ud. Det er især nødvendigt at bestemme input og output af operationen, rækkefølgen af handlinger, sammensætningen af ressourcer, forholdet mellem links osv.
2. Forenkling af processen. Efter en komplet analyse er det nødvendigt at optimere driften. Unødvendige aktiviteter, der ikke giver resultater eller ikke har nogen væsentlig værdi, bør reduceres. Nogle operationer kan kombineres eller køres parallelt. Du kan forbedre handlingen ved at foreslå en anden måde at gøre det på.
3. Automatisering af processen. Det kan kun udføres, når operationen er maksim alt aflastet. Jo enklere proceduren er, desto mindre tidskrævende vil automatiseringen blive, og derfor bliver processen mere effektiv.

Benefits

Mekanisering og automatisering af forskellige processer kan forbedre kvaliteten af varer og produktionsstyring markant. Andre fordele omfatter:

1. Forøgelse af hastigheden på gentagne operationer. Ved at reducere graden af menneskelig involvering kan de samme handlinger udføres hurtigere. Automatiserede systemergive større nøjagtighed og opretholde ydeevnen uanset længden af skiftet.
2. Forbedre kvaliteten af arbejdet. Med et fald i graden af menneskers deltagelse reduceres eller elimineres indflydelsen af den menneskelige faktor. Dette begrænser markant variationerne i udførelsen af operationer, hvilket igen forhindrer mange fejl og forbedrer kvaliteten og stabiliteten af arbejdet.
3. Øget kontrolnøjagtighed. Brugen af informationsteknologi giver dig mulighed for at gemme og i fremtiden tage højde for en større mængde information om driften end ved manuel styring.
4. Fremskynd beslutningstagningen i typiske situationer. Dette forbedrer operationens ydeevne og forhindrer uoverensstemmelser i de næste trin.
5. Parallel udførelse af handlinger. Automatiserede systemer gør det muligt at udføre flere operationer på samme tid uden at gå på kompromis med nøjagtigheden og kvaliteten af arbejdet. Dette fremskynder aktiviteten og forbedrer kvaliteten af resultaterne.

Flaws

På trods af de åbenlyse fordele er automatisering måske ikke altid den bedste løsning. Derfor er en omfattende analyse og optimering nødvendig før implementeringen. Herefter kan det vise sig, at automatisering ikke er påkrævet eller vil være urentabel i økonomisk forstand. Manuel kontrol og udførelse af processer kan blive mere at foretrække i følgende tilfælde:

1. Operationer er for komplekse til at blive automatiseret teknologisk eller økonomisk.
2. Produktets livscyklus er meget kort. Hvis et produkt skal udvikles ogindføres inden for en kort periode, vil varigheden af dets ophold på markedet være kort. I dette tilfælde kan automatisering blive upraktisk. Manuelle betjeninger vil være hurtigere og billigere.



3. Ene-of-a-kind eller unikke produkter produceres. Til fremstilling af produkter af denne type er der fastsat visse parametre og krav. I dette tilfælde kan den menneskelige faktor have en gavnlig effekt på processen. Nogle unikke varer kan kun fremstilles ved brug af manuelt arbejde.
4. Pludselige udsving i markedsefterspørgslen. Ændringer i forbrugernes aktivitet har indflydelse på produktionsmængderne. Omlægning af produktionen i sådanne situationer kan udføres hurtigere, hvis produkterne produceres ved hjælp af manuelt arbejde.

Konklusion

Mekanisering og automatisering er uden tvivl af stor betydning for fremstillingssektoren. I den moderne verden udføres færre og færre operationer manuelt. Men selv i dag kan man i en række brancher ikke undvære et sådant arbejde. Automatisering er især effektiv i store virksomheder, der fremstiller produkter til masseforbrugeren. Så for eksempel på bilfabrikker deltager et minimum antal mennesker i operationer. Samtidig udøver de som regel kontrol over processens forløb uden at deltage direkte i den. Modernisering af industrien er i øjeblikket meget aktiv. Automatisering af produktionsprocesser og produktion betragtes i dag mesten effektiv måde at forbedre produktkvaliteten og øge outputtet.