Protsessi automatiseerimine. Pettusleht: automatiseeritud tootmine

1. Automatiseerimise tasemed ja nende eristavad tunnused

Tootmisprotsesside automatiseerimist saab läbi viia erinevatel tasanditel.

Automatiseerimisel on nn null tase- kui inimese osalemine tootmises on välistatud ainult tööliigutuste sooritamisel (spindli pöörlemine, tööriista etteande liikumine jne). Sellist automatiseerimist nimetatakse mehhaniseerimiseks. Võime öelda, et mehhaniseerimine on töökäikude automatiseerimine. Sellest järeldub, et automatiseerimine hõlmab mehhaniseerimist.

Esimese taseme automatiseerimine piirdub seadmete loomisega, mille eesmärk on välistada inimeste osalus üksikute seadmete tühikäigul töötamisel. Sellist automatiseerimist nimetatakse partii- ja masstootmise töötsükli automatiseerimiseks.

Tühikäigu kuumused tükiaja normis, mis määrab töö töömahukuse, võetakse arvesse abiaja t in ja hooldusaja t kujul jne:

kus t o on põhiaeg, mis võtab arvesse töökäikude aega, t o \u003d t p.x; t abiajal, sisaldab tööriistade väljavõtmist ja tarnimist, seadmete laadimist ja kontrolli; t st tööriistavahetusele, seadmete seadistamisele, jäätmete kõrvaldamisele ja käitlemisele kulunud hooldusaeg; t org seadmete hooldusaeg; t otd - töötaja puhkeaeg.

Automatiseerimise esimesel tasemel ei ole töömasinad veel automaatse sidega omavahel ühendatud. Seetõttu toimub tootmisobjekti transport ja kontroll inimese osalusel. Sellel tasemel luuakse ja kasutatakse automaatseid ja poolautomaatseid masinaid. Automaatmasinatel teostatakse ja korratakse töötsükkel ilma inimese sekkumiseta. Poolautomaatsetel masinatel on töötsükli lõpetamiseks ja kordamiseks vajalik inimese sekkumine.

Näiteks kaasaegne treipingi mitme spindliga masin teostab treimist, puurimist, süvistamist. hõõritamine ja keermestamine lativardal. Tänu automatiseerimisele ning tühikäigu- ja tööliigutuste kombinatsioonile, suurele toimingute kontsentratsioonile võib selline automaatmasin asendada kuni 10 universaalset masinat.

Teise taseme automatiseerimine on automatiseerimine tehnoloogilised protsessid. Sellel tasemel lahendatakse transpordi automatiseerimise, tootmisüksuse juhtimise, jäätmete äraveo ja masinasüsteemide haldamise ülesanded. Tehnoloogiliste seadmetena luuakse ja kasutatakse automaatliine, paindlikke tootmissüsteeme (FPS).

Automaatliin on tehnoloogilises järjekorras paigaldatud masinate automaatselt töötav süsteem, mis on ühendatud jäätmete transpordi, laadimise, kontrolli, käitlemise ja kõrvaldamise teel. Näiteks auto käigukasti koonusratta töötlemise liin vabastab kuni 20 töötajat ja tasub end kolme aastaga vastava tootmisprogrammiga ära.

Automaatliin koosneb tehnoloogilistest seadmetest, mis on komplekteeritud teatud transpordiliigi jaoks ja on sellega ühendatud laadimisseadmetega (manipulaatorid, kandikud, liftid). Liin sisaldab lisaks tööasenditele ka tühikäiguasendeid, mis on vajalikud liini kontrollimiseks ja hooldamiseks.

Kui rida sisaldab positsioone inimese osalusel, nimetatakse silma automatiseeritud.

Kolmas automatiseerimise tase on kompleksautomaatika, mis hõlmab kõiki etappe ja lülisid tootmisprotsess, alustades hankeprotsessidest ja lõpetades valmistoodete testimise ja tarnimisega.

Kompleksne automatiseerimine eeldab kõigi eelnevate automatiseerimise tasemete valdamist. See on seotud tootmise kõrge tehnilise varustuse ja kõrgete kapitalikuludega. Selline automatiseerimine on efektiivne piisavalt suurte programmidega stabiilse konstruktsiooniga ja kitsa valikuga toodete tootmiseks (laagrite tootmine, üksikud masinasõlmed, elektriseadmete elemendid jne).

Samal ajal võimaldab just kompleksne automatiseerimine tagada tootmise kui terviku arengu, kuna sellel on kõrgeim kapitalikulutuste efektiivsus. Sellise automatiseerimise võimaluste näitamiseks vaatleme näiteks 13m: maagilist autoraamide tootmise tehast Ameerika Ühendriikides. Kuni 10 000 kaadrit päevas vabastades töötab tehases 160 inimest, mis koosneb peamiselt inseneridest ja reguleerijatest. Keerulist automaatikat kasutamata tööl oleks sama tootmisprogrammi läbiviimiseks vaja vähemalt 12 000 inimest.

Kolmandal automatiseerimise tasemel lahendatakse arvutite laialdase kasutuse alusel toodete ladustamise ja poodidevahelise transpordi automatiseerimise ülesanded automaatse adresseerimisega, jäätmekäitlusega ja tootmisjuhtimisega. Sellel tasemel taandub inimese sekkumine seadmete hooldamisele ja töökorras hoidmisele.

2. Automatiseerimise arendamine tehnoloogilise paindlikkuse ja arvutite laialdase kasutamise suunas

Paindlikud tootmissüsteemid on tehnoloogiliste seadmete ja süsteemide kogum, mis tagab selle toimimise automaatrežiimis nomenklatuuris muutuvate toodete valmistamisel. GPS-i areng liigub mehitamata tehnoloogia poole, mis tagab seadmete töö etteantud aja jooksul ilma operaatori osaluseta.

Iga toote jaoks saab toodete kvantiteedi- ja kvaliteedinõuetega välja töötada erinevad FMS-i variandid, mis erinevad töötlemis-, kontrolli- ja montaažimeetodite ja -viiside, tehnoloogilise protsessi toimingute diferentseerituse ja kontsentreerituse astme, tüüpide poolest. transport - alglaadimissüsteemid, teenindussõidukite (OTS) arv, agregaatide ja lõikudevahelise side laad, konstruktiivseid lahendusi põhi- ja abimehhanismid ja -seadmed, juhtimissüsteemi ehitamise põhimõtted.

HPS-i tehnilise taseme ja efektiivsuse määravad sellised näitajad nagu toodete kvaliteet, HPS-i jõudlus ja töökindlus, selle sisendisse sisenevate komponentide voo struktuur. Just neid kriteeriume silmas pidades tuleb teha selliseid ülesandeid nagu protsessiseadmete tüübi ja koguse valik, interoperatiivne ladu, nende võimsus ja asukoht, teenusepakkujate arv, transpordi- ja ladustamissüsteemi struktuur ja parameetrid jne. ., tuleks lahendada.

Paindlikke tootmissüsteeme saab ehitada vahetatavatest, täiendavatest või segarakkudest.

Joonisel on kujutatud kahe sama tüüpi vahetatava töötluskeskuse (MC) paindliku süsteemi skeem. Töötlemiskeskusi teenindavad kaks transpordikäru (robocars), mis toetavad materjalivoogude liikumist (detailid, toorikud, tööriistad). Automaatjuhtimine on tavaline. Kui käsitsi toimingud on lubatud, tuleb operaatorile anda teatud kaalutlusõigus. OC ja transpordisüsteemi ühistöö juhtimine toimub keskarvutist.

Üldjuhul toimub roboautode juhtimine keskarvutist läbi vaheseadme või lokaalsest juhtimissüsteemist (LCS). Käskude üleandmine roboautodele võib toimuda ainult peatustes, mis jagavad liiklusteed tsoonideks. Arvuti lubab teatud tsoonis viibida ainult ühel roboautol. Maksimaalne liikumiskiirus võib ulatuda 1 m/s.

Robocari ülemist osa saab hüdrauliliselt tõsta ja langetada, et sooritada ümber-, maha- ja pealelaadimisoperatsioone. Juhtimise rikke või arvutist lahtiühendamise korral saab robocari juhtida LSU abil.

Riigipiiriteenistuses on sõidukitena kasutusel erinevaid roboautode variante. Levinuim variant on see, kui roboauto liigub mööda raja (marsruuti, rada) või muud põrandasse või selle pinnale asetatud konstruktsiooni. Üks jälgimisvõimalustest on see, et põrandapinnale kantakse rööbastee riba kujul (fluorestseeruv, peegeldav, valge musta servaga) ja jälgimine toimub optoelektrooniliste meetoditega. Puuduseks on vajadus jälgida riba puhtust. Seetõttu on enam levinud roboautode jälitamine madalale sügavusele (umbes 20 mm) soonde asetatud induktiivjuhiga. Tuntud ja teised huvitavaid lahendusi- näiteks televisiooni navigatsiooniseadmete kasutamine ruumis vabaks liikumiseks arvuti juhtimisel.

Materjalivoogudega roboautode tarneallikaks on virnastajatega automatiseeritud ladu, mis tagavad adresseeritava ligipääsu igale lao lahtrile. Ladu ise on üsna keeruline juhtimisobjekt.

Selle juhtimissüsteemina kasutatakse programmeeritavaid kontrollereid, arvutit või spetsiaalset seadet.

Kõige tavalisematel induktiivse marsruudi jälgimisega robotautodel on järgmised omadused: kandevõime - 500 kg; sõidukiirus - 70 m/min; kiirendus vastavalt kiirendamise ja aeglustamise ajal - 0,5 ja 0,7 m / s 2; kiirendus hädapidurduse ajal 2,5 m / s 2; kaubaaluse tõsteväärtus - 130 mm; robocari peatumise täpsus - 30 mm; ülekoormustsükli aeg - 3 s; pöörderaadius maksimaalsel kiirusel - 0,9 m; tööaeg ilma akude laadimiseta - 6 tundi; aku pinge - 24V; mõlema ajamimootori võimsus on 600 W; roboauto enda kaal - 425 kg.

Roboautode kui sõidukite oluliseks eeliseks on tõsiste piirangute puudumine varustuse paigutusel, mida saab teha maksimaalse efektiivsuse huvides vastavalt mis tahes kriteeriumile. Roboautode marsruut osutub sageli üsna keeruliseks, paralleelsete harude ja aasadega.

Automaatikasüsteemide tüübid on järgmised:

muutumatud süsteemid. Need on süsteemid, milles toimingute jada on määratud seadme konfiguratsiooni või protsessitingimustega ja seda ei saa protsessi käigus muuta.
programmeeritavad süsteemid. Need on süsteemid, milles toimingute jada võib olenevalt antud programmist ja protsessi konfiguratsioonist varieeruda. Vajaliku toimingute jada valimine toimub juhiste komplekti tõttu, mida süsteem saab lugeda ja tõlgendada.
paindlikud (isehäälestuvad) süsteemid. Need on süsteemid, mis suudavad tööprotsessis vajalikke toiminguid valida. Protsessi konfiguratsiooni (toimingute sooritamise järjekord ja tingimused) muutmine toimub protsessi edenemise info põhjal.

Seda tüüpi süsteeme saab kasutada protsesside automatiseerimise kõigil tasanditel eraldi või kombineeritud süsteemi osana.

Igas majandussektoris on ettevõtteid ja organisatsioone, mis toodavad tooteid või osutavad teenuseid. Kõik need ettevõtted võib jagada kolme rühma, olenevalt nende „kaugusest“ loodusvarade töötlemise ahelas.

Esimene ettevõtete rühm on ettevõtted, mis kaevandavad või toodavad Loodusvarad. Selliste ettevõtete hulka kuuluvad näiteks põllumajandustootjad, nafta- ja gaasiettevõtted.

Teine ettevõtete rühm on looduslikke tooraineid töötlevad ettevõtted. Nad toodavad tooteid esimese rühma ettevõtete kaevandatud või toodetud toorainest. Selliste ettevõtete hulka kuuluvad näiteks autotööstuse ettevõtted, terasetööstuse ettevõtted, elektroonikatööstuse ettevõtted, elektrijaamad jms.

Kolmas rühm on teenindussektori ettevõtted. Nende organisatsioonide hulka kuuluvad näiteks pangad, õppeasutused, meditsiiniasutused, restoranid jne.

Kõigile ettevõtetele on võimalik eraldada üldrühmad toodete tootmise või teenuste osutamisega seotud protsessid.

Need protsessid hõlmavad järgmist:

äriprotsessid;
projekteerimis- ja arendusprotsessid;
tootmisprotsessid;
kontrolli- ja analüüsiprotsessid.

Äriprotsessid on protsessid, mis tagavad suhtluse organisatsioonisiseselt ja väliste sidusrühmadega (kliendid, tarnijad, reguleerivad asutused jne). See protsesside kategooria hõlmab turundus- ja müügiprotsesse, suhtlemist tarbijatega, finants-, personali-, materjaliplaneerimise ja raamatupidamise protsesse jne.
Disaini- ja arendusprotsessid Kõik protsessid, mis on seotud toote või teenuse arendamisega. Need protsessid hõlmavad arengu kavandamise, lähteandmete kogumise ja ettevalmistamise, projekti elluviimise, projekteerimistulemuste kontrolli ja analüüsi jms protsesse.
Tootmisprotsessid on protsessid, mis on vajalikud toote tootmiseks või teenuse osutamiseks. Sellesse rühma kuuluvad kõik tootmis- ja tehnoloogilised protsessid. Need hõlmavad ka nõuete planeerimise ja suutlikkuse planeerimise protsesse, logistikaprotsesse ja teenindusprotsesse.
Juhtimis- ja analüüsiprotsessid- see protsesside rühm on seotud protsesside täitmist käsitleva teabe kogumise ja töötlemisega. Sellised protsessid hõlmavad kvaliteedikontrolli protsesse, operatiivjuhtimist, varude kontrollimise protsesse jne.

Enamikku nendesse rühmadesse kuuluvatest protsessidest saab automatiseerida. Praeguseks on olemas süsteemiklassid, mis pakuvad nende protsesside automatiseerimist.

Alamsüsteemi "Laod" lähteülesanne	Alamsüsteemi "Dokumendihaldus" lähteülesanne	Alamsüsteemi "Ostud" lähteülesanne

Protsesside automatiseerimise strateegia

Protsesside automatiseerimine on keeruline ja aeganõudev ülesanne. Selle probleemi edukaks lahendamiseks on vaja järgida teatud automatiseerimisstrateegiat. See võimaldab täiustada protsesse ja saada automatiseerimisest mitmeid olulisi eeliseid.

Lühidalt võib strateegia sõnastada järgmisel viisil:

protsessi mõistmine. Protsessi automatiseerimiseks on vaja mõista olemasolevat protsessi kõigis selle detailides. Protsessi tuleb täielikult analüüsida. Määratleda tuleb protsessi sisendid ja väljundid, tegevuste järjekord, seos teiste protsessidega, protsessiressursside koostis jne.
protsessi lihtsustamine. Kui protsessi analüüs on tehtud, on vaja protsessi lihtsustada. Vähendada tuleks lisatoiminguid, mis väärtust ei too. Üksikuid toiminguid saab kombineerida või teha paralleelselt. Protsessi täiustamiseks võib selle täitmiseks pakkuda muid tehnoloogiaid.
protsesside automatiseerimine. Protsessi automatiseerimist saab teostada alles pärast seda, kui protsessi on võimalikult palju lihtsustatud. Mida lihtsam on protsessi voog, seda lihtsam on seda automatiseerida ja seda tõhusam on automatiseeritud protsess.

Tänapäeval on tootmisprotsesside automatiseerimine iga tööstusettevõtte töö lahutamatu osa.

Tööstusettevõtete töötajate ohutuse ja tootmistegevuse arendamise tagamiseks on Vene Föderatsiooni Töö- ja Sotsiaalarenguministeerium välja töötanud soovitused järgmistes valdkondades: 1) tööohutuse tegevuskava väljatöötamine ja elluviimine; 2) spetsiaalsete seadmete (süsteemide) paigaldamine tootmisprotsesside kaug- ja automaatreguleerimiseks; 3) spetsiaalsete robotite kasutuselevõtt ohtlikus ettevõttes töötamiseks.

Pult. Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine toimub kaugjuhtimisfunktsiooni kaudu. See reguleerib seadmete tööd kaugelt kahjulikust ja ohtlikust tsoonist.

Operaator juhib tootmisprotsesse kasutades teatud signaalimisvahendeid või visuaalseid kanaleid.

Kuu parim artikkel

Kui teed kõike ise, ei õpi töötajad tööd tegema. Alluvad ei tule teie delegeeritud ülesannetega kohe toime, kuid ilma delegeerimiseta olete määratud ajasurvele.

Avaldasime artiklis delegeerimisalgoritmi, mis aitab teil rutiinist vabaneda ja ööpäevaringse töötamise lõpetada. Saate teada, kellele võib ja kellele ei tohi tööd usaldada, kuidas õigesti ülesannet anda, et see oleks täidetud, ja kuidas personali kontrollida.

Seadmeid, mille abil kaugjuhtimispulti teostatakse, toodetakse kahes versioonis: mobiilsed ja statsionaarsed. Tööpõhimõtetest lähtuvalt eristatakse elektrilisi, mehaanilisi, hüdraulilisi, pneumaatilisi, aga ka kombineeritud pulte. Seadme valik sõltub paljudest teguritest. See võib olla seadmete mehhanism, võime säilitada täpset kaugust, ohtliku tootmisteguriga kokkupuute tõenäosus.

Kui seadme ja juhtseadme vaheline kaugus on ebaoluline, kasutatakse mehaanilist kaugjuhtimispulti.

Kõige populaarsemad on elektriseadmed. Selle põhjuseks on konstruktsiooni suhteline lihtsus ja inertsi puudumine.

Kuidas luua virtuaalset kontorit ja kuidas juhtida selle töötajaid

Automatiseerimine tehnoloogilised protsessid ja tööstused on tööriistade süsteem, mis täidab tootmisprotsesside juhtimise funktsiooni, välistades inimese osalemise või jättes ta kõige olulisemate ülesannete lahendamiseks.

Tootmisprotsesside automatiseerimine hõlmab teatud seadmete juhtimise meetodeid, mis hõlmavad tootmisprotsessi läbiviimist etteantud režiimis ja järjestuses, samuti kindlaksmääratud jõudlusega. Selline juhtimine eeldab minimaalset inimese sekkumist. Töötaja ei pinguta füüsiliselt, vaid kontrollib ainult tootmisprotsessi.

Tavaliselt moodustub sellise lähenemisega tootmisprotsessi korraldusele protsessijuhtimissüsteem.

Vundament tootmise automatiseerimine seisneb infovoogude teatud ümberjagamises, samuti energia- ja materiaalsed ressursid võttes arvesse kõiki juhtimiskriteeriume.

Tootmisprotsesside automatiseerimine hõlmab töötamist peamised eesmärgid, mis on:

tootmisprotsessi efektiivsuse tõstmine;
tööohutuse tagamine.

Seatud eesmärkide saavutamiseks on vaja otsust ülesandeid tüüpiline tootmisautomaatika jaoks:

reguleerimisprotsessi kvaliteedi parandamine;
koefitsiendi suurenemine, mille järgi saab hinnata seadmete töövalmidust;
tootmisprotsessi juhtimise juhtivate spetsialistide töökorralduse parandamine;
tehnoloogilise protsessi ja tööõnnetuste kohta sõnumeid sisaldavate inforessursside säilitamine.

Tootmisprotsesside automatiseerimise peamised tüübid

Automatiseerimist on kahte tüüpi: täielik ja osaline.

Osaline hõlmab mis tahes üksikute seadmete ja tootmistoimingute automatiseerimist.

Automatiseerimine, mis hõlmab üht või mitut tehnoloogilise protsessi toimingut, on osaline. Tootmisprotsesside automatiseerimist kasutatakse siis, kui tootmisjuhtimissüsteem muutub keerulisemaks ja töötingimused on eluohtlikud.

Seda tüüpi automatiseerimist kasutatakse sageli toiduainete töötlemise ettevõtetes ja seda kasutatakse tavaliselt tootmisseadmetes.

Täielik tootmisprotsesside automatiseerimine on automatiseerimise kõrgeim tase, mis eeldab kõigi juhtimis- ja juhtimisfunktsioonide üleandmist tehnilistele seadmetele.

Praegu kasutatakse seda tüüpi automatiseerimist väga harva. Enamasti teostab tootmisprotsessi kontrolli inimene. Tuumaelektrijaamad on seda tüüpi automatiseerimisele lähedased.

Võttes arvesse tootmisprotsesside olemust, saame eristada järgmist liiki automatiseerimine:

pidevad tootmisprotsessid;
diskreetsed tootmisprotsessid;
hübriidsed tootmisprotsessid.

Tootmisprotsesside automatiseerimise tasemed

Tootmise automatiseerimist saab teostada järgmiselt tasemed:

Null tase. See viitab teatud töömomentide automatiseerimisele. Näiteks spindli pöörlemine. Ülejäänu eeldab inimeste osalust.

Sellel tasemel nimetatakse tootmisprotsesside automatiseerimist mehhaniseerimiseks.

Automatiseerimine esimene tase hõlmab seadmete valmistamist, mis ei hõlma töötaja osalemist ühe seadme tühikäigul töötamise korral.

Sellel tasemel nimetatakse tehniliste protsesside ja tootmise automatiseerimist "mass- ja seeriatootmise töövoo automatiseerimiseks". Selles etapis ei ole töötaja ja seadme vahel automaatset suhet. Sel juhul jälgib tootmistöötaja masinate transporti ja kontrollib tootmisprotsessi. Seda taset iseloomustavad automaatsed ja poolautomaatsed masinad. Automaatseadmed välistavad inimeste osaluse. Poolautomaatsed seadmed, vastupidi, nõuavad inimese sekkumist töötsüklisse. Võtame näite: uus kaasaegsed seadmed- automaattreipink - teostab tehnoloogilist protsessi iseseisvalt: teeb treimist, puurimist jne. Sarnane seade jõudluse poolest võib olla võrdne 10 tavapärase masinaga. Selle põhjuseks on paljude töömomentide automatiseerimine ja tootmistoimingute kõrge kontsentratsioon.

Kaugtöötaja: plussid ja miinused tööandja jaoks

Tootmisprotsesside automatiseerimine teine tase hõlmab tehnoloogiliste protsesside automatiseerimist.

Teine automatiseerimise tase hõlmab töövoo nelja hetke rakendamist. Need on kontroll seadmete üle, transport, jäätmekäitlus ja seadmete kompleksi haldamine.

Tootmisseadmete näol arendatakse ja kasutatakse FMS-i (flexible production systems), automaatliine.

Automaatne liin on seadmete süsteem, mis töötab iseseisvalt, ilma inimese sekkumiseta. Reeglina paigaldatakse masinad kindlas tehnoloogilises järjestuses ja ühendatakse transpordi, haldamise, laadimise, jäätmete kõrvaldamise ja kontrolli abil.

Toome näite hammasratta töötlemise automaatsest liinist, mis välistab inimese osalemise, vabastades sellega umbes 20 töötajat. Tasub end ära kuni kolme aastaga.

Automaatliin tähendab tootmisseadmeid, mis on loodud mis tahes tüüpi jaoks sõidukit ja on selle külge kinnitatud laadimiseks spetsiaalse seadmega (näiteks kandikuga). Selline rida sisaldab kõiki automaatliini hoolduseks ja kontrollimiseks kasutatavaid töötajaid, sealhulgas jõudeolekuid. Kui protsess nõuab inimese osalust, nimetatakse liini automatiseeritud.

Kolmas automatiseerimise tase hõlmab kõiki tootmisetappe alates arendusest kuni testimise ja valmistoodete tarnimiseni. Sellel tasemel eeldatakse keerukat automatiseerimist.

Kolmandale automatiseerimise tasemele jõudmiseks on vaja valdada kõik eelnevalt käsitletud tasemed. Sel juhul tuleb tootmine varustada kõrgtehnoloogiliste seadmetega ja kulutada palju raha.

Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise kompleksne automatiseerimine annab soovitud efekti suure väljundmahuga muutumatu seadme ja kitsa nimekirjaga (teatud seadmete elemendid jne). Seda tüüpi automatiseerimine viib tootmise uuele arengutasemele ja õigustab end põhivara kuluefektiivsuse seisukohalt.

Seda laadi tootmisprotsesside automatiseerimine annab võimalusi, mida saab hinnata antud näites: USA-s on integreeritud automatiseerimisega tehas autoraamide tootmiseks. Ettevõttes töötab 160 töötajat, kellest enamik on insenerid ja seadmete remontijad. Tootmises teatud programmi rakendamiseks oleks integreeritud automatiseerimise puudumisel vaja tööprotsessi kaasata ca 12 tuhat inimest.

See tase lahendab selliseid probleeme nagu: valmistoodangu transportimine töökodade vahel automaatselt konfigureeritud adresseerimisega, ladustamine, tootmisjäätmete kõrvaldamine, protsesside juhtimine arvutiseadmete laialdase kasutamisega. Kolmas tase hõlmab minimaalset inimese sekkumist tootmisprotsessi. Töötaja ülesanneteks on vaid seadmete hooldamine ja seadmete seisukorra jälgimine.

Kuidas koostada müügigraafikut: kommertsdirektori petuleht

Töö tootmisprotsesside automatiseerimisel: 4 põhivaldkonda

Tootmises automatiseerimisega seotud tegevused on realiseeritud järgnevalt juhised:

Töövoo parandamiseks vajalike seadmete ja tehnoloogiate kavandamise projektide väljatöötamine ja rakendamine:

automaatse seadme mehaanilise ja elektroonilise suuna kõigi osade loomine - seadmest kuni nende tootmismeetodini;
tehnoloogiliste protsesside ja tööstusharude automatiseerimine ja juhtimine juhtimiskompleksi kavandamise ja juurutamise kaudu olemasolevate seadmete abil - tööstusarvutid, elektrimootorid, andurid jne;
põhivara automatiseerimise või inforessursside töötlemise kompleksi haldamise programmi loomine. Samuti loodetakse välja töötada konkreetne algoritm.

Organisatsioon ja juhtimine:

töötajate kollektiivse töö korraldamine;
majanduslikult põhjendatud arvutuste põhjal vastuvõtmine olulisi otsuseid juhtimises;
meetmete komplekti loomine automatiseerimisprojektide koostamise, valmistoodete tootmise ja testimise valdkonnast;
ettevõtte teaberessursside kontroll ja haldamine.

Teadus ja uurimistöö:

seadmete, tootmisprotsesside, meetodite ja automatiseerimiskomplekside mudelite loomine;
eksperimentaalsete testide korraldamine, tulemuste töötlemine ja analüüs.

Tootmisprotsesside automatiseerimine hõlmab ka tööd teenindus- ja operatiivsuunas:

meetmete loomine põhivara tööks ja remondiks;
tootmisprotsesside ja põhivara perioodilise diagnostika läbiviimine;
automaatsete seadmete vastuvõtmise ja tootmisse toomise läbiviimine.

4 veebiturunduse suundumust, mis on olulised 2017. aastal

Kuidas aidata töötajatel tehase automatiseerimisest ellu jääda

Määrake vabastatud töötajatele uued kohustused. Paljude töötajate töö on väljavahetamisel automaatsed seadmed. Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine kaotab oma mõtte, kui personali ei vähendata. Siin peab teie personaliosakond tegema pädevat tööd, esitades teatud nõuded töötajate valikul, kes jätkavad tegevust uutes seadmetes. Samuti peaksid personaliteenuste spetsialistid püüdma tuvastada pärast automatiseerimist uutesse kohtadesse kohustusteta jäänud töötajaid.
Selgitage, kuidas automatiseerimine mõjutab tööprotsessi ja palka. Et tootmisse jäänud töötajatel oleks huvi, peab personaliosakond teatama 3 olulist argumenti:

tootmistehnoloogiliste protsesside automatiseerimine aitab kaasa lihtsale prognoosimisele ja kontrollile, minimeerides inimfaktori mõju. Praktika näitab tavaliselt toote kvaliteedi ja tootlikkuse olulist paranemist. See mõjutab palgatõusu;
töötajatele, kes töötavad uute automaatseadmetega, avanevad võimalused erialal kasvuks ja seeläbi tõusevad palgad;
need töötajad, kes teenindavad automaatliini, saavad rohkem palka, kuna nende töö on väärtuslikum ja nõuab teatud kvalifikatsiooni.

Koolitage töötajaid uute seadmetega. Töötajate koolitamine peaks toimuma kahes etapis. Esimeses etapis on vaja koolitada tehnilisi spetsialiste, kuna nad tegelevad töötajate praktikaga. Nendele töötajatele pakub koolitust tarnija. See algoritm aitab ettevõttel ette valmistada kvalifitseeritud töötajaid, kes suudavad rikete korral seadmed töökorda viia. Tootmisprotsesside automatiseerimine võtab tavaliselt aega umbes nädala.
Hoolitsege eelnevalt töötajate tehnilise kirjaoskuse taseme eest. Madala kvalifikatsiooniga töötajad on pigem automatiseerimise vastu kui teised. Kandideerijate valikul jälgi tulevase töötaja tehnilisi kompetentse.

Organisatsiooni sertifitseerimissüsteem: kõik, mida peate selle protseduuri kohta teadma

Tootmisprotsesside automatiseerimissüsteemid APCS

Kõik tootmisprotsessi automatiseerimisega seotud ülesanded tuleb lahendada uusimate automatiseerimisvahendite ja meetodite abil. Peale automatiseerimise juurutamist toimub automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemi (Automatic Process Control System) moodustamine.

Tootmisjuhtimise protsesside automatiseerimine aitab luua aluse selgete ettevõtte ja organisatsiooni juhtimissüsteemide hilisemaks juurutamiseks.

Tootmisprotsesside juhtimise kompleksi automatiseerimine loob tingimused töötaja juhtimis- ja juhtimisfunktsioonide ülekandmiseks teatud automaatselt töötavatele seadmetele. Sellised seadmed aitavad läbi viia kõiki infovoogudega tööetappe (kogumine, töötlemine jne.) Seadmed (näiteks tööpink), kompleks ja liin, mis on teatud ühenduse kaudu ühendatud juhtimist teostavate seadmetega ja mõõtmist võib liigitada selliseks automatiseeritud juhtimise lähenemisviisiks. Sellised seadmed koguvad kiiresti ja loogilises järjestuses teavet mis tahes kõrvalekallete kohta olemasolev norm tootmisprotsessis ja seejärel analüüsida saadud andmeid.
Tootmisprotsesside automatiseerimissüsteemid, mis vastutavad seadme teatud funktsioonide täitmise eest, suudavad kiiresti leida viisi kõigi mehhanismide töötegevuse reguleerimiseks, kõrvaldades samal ajal tootmisprotsesside režiimides olemasolevad kõrvalekalded jne. .
Sideliin toimib teatud muudatusi sisaldavate käskude saatjana ja jälgib ka kõiki sissetulevaid signaale (käske).
APCS koos kõigi põhi- ja abiseadmete ja -seadmete uusimate kompleksidega moodustavad automatiseeritud kompleksid.
Sellised süsteemid eeldavad kontrolli teostamist tehase või tehase üle. Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemi funktsioonid võivad hõlmata juhtimist konkreetse seadme, tootmistsehhi, konveieri või ettevõtte osa üle. Näide: kui tootmiskompleksil puuduvad oma tegevuses vajalikud tehnoloogiliste nõuete näitajad, saab süsteem teatud kanaleid kasutades muuta oma tootmisrežiimi, võttes arvesse kõiki standardeid.

Tootmisprotsesside automatiseerimise objektid ja nende parameetrid

Teatud mehhaniseerimisvahendite tootmisse juurutamisel on peamiseks ülesandeks seadmete kvaliteediomaduste säilitamine, mis kajastuvad valmistatud toodete omadustes.

Praegu valdkonna asjatundjad reeglina ühegi objekti tehniliste omaduste sisusse sügavalt ei süvene. Seda seletatakse asjaoluga, et teooria seisukohalt on võimalik juhtimissüsteeme juurutada tootmisprotsessi mis tahes osas.

Selles plaanis tootmisprotsesside automatiseerimise põhitõdesid arvesse võttes näeb mehhaniseerimisobjektide loend välja järgmine:

konveierid,
töötoad,
kõik olemasolevad üksused ja paigaldised.

Automaatsüsteemide juurutamise raskusastet on võimalik võrrelda. See sõltub kahtlemata kavandatava projekti mahust.

Mis puudutab omadusi, millega automaatsüsteemid tööfunktsioone täidavad, siis siin saame märkida väljundi ja sisendi näitajad.

Sisendnäitajad on valmistatud toodete füüsikalised omadused ja objekti omadused.

Väljundnäitajad on kvalitatiivsed andmed toodetud toote kohta.

Tootmisprotsesside automatiseerimise reguleerivad tehnilised vahendid

Juhtseadmed on spetsiaalsed signalisatsiooniseadmed automatiseeritud süsteemides. Nende võimaluste hulka kuulub erinevate tehnoloogiliste näitajate kontroll ja haldamine.

Tehniliste protsesside ja tootmise automatiseerimine hõlmab järgmisi signalisatsiooniseadmeid:

temperatuuri näidud,
rõhu indikaatorid,
teatud vooluomaduste näitajad jne.

Tehnilise lähenemise seisukohalt saab seadmeid realiseerida seadmete kujul, mille väljundis on kontaktosad ja puuduvad kaalud.

Põhimõte reguleerimise eest vastutavate signaalseadmete toimingud võivad olla erinevad.

Kõige populaarsemad temperatuuri mõõtmise seadmed on elavhõbe, termistor, mõõtur ja biometalli mudelid.

Disain sõltub tavaliselt tööpõhimõtetest. Kuid ka tingimused on tema jaoks väga olulised.

Tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimise saab määrata ettevõtte spetsiifikaga ja sellest lähtuvalt eeldada konkreetseid kasutustingimusi. Reguleerimiseks mõeldud seadmed on loodud keskendudes töötamisele kõrgel niiskustasemel, kokkupuutel keemilised ained ja füüsiline surve.

FAS-i trahvid reklaamiseaduse rikkumise eest ja nende vältimise viisid

Millist tarkvara valida tootmisprotsesside automatiseerimiseks

Automatiseeritud süsteemi juurutamisel peate valima kvaliteetse tarkvara, mis tagab protsessi usaldusväärse kontrolli.

"1C: keeruline automatiseerimine".

See "1C" vorm hõlmab paljusid võimalusi, mis aitavad kaasa raamatupidamise ja paljude tootmisprotsesside automatiseerimisele.

See tarkvara on automatiseerimiseks üks parimaid. See on tingitud kasutajasõbraliku liidese, spikri ja muude oluliste funktsioonide olemasolust. See programm ei suuda aga kõiki seatud ülesandeid lahendada.

"Käsitöö".

See on programm, mis automatiseerib tehnoloogilisi protsesse ja tööstusi. See rakendab nii raamatupidamise automatiseerimist kui ka tehnilist automatiseerimist. Tähelepanu tasub aga pöörata asjaolule, et programmil puudub funktsionaalsus, mis võiks hõlmata absoluutselt kõiki tootmisprotsessi valdkondi.

Individuaalsed programmid.

Tihti juhtub, et tootmisprotsesside automatiseerimiseks kasutatakse isiklikult loodud programme. Need on loodud konkreetsete probleemide lahendamiseks, mistõttu on need kasutuse mõttes ideaalsed. Kuid sellel on märkimisväärne puudus - üksikute programmide väljatöötamine maksab ja funktsioonide võimaliku laiendamise ülesannet pole nii lihtne lahendada.

Olemas suur hulk programmid, mis teostavad tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimist. Kuid mitte kõik neist ei sobi konkreetsete ülesannete jaoks. Sel põhjusel on vaja leida töötaja, kes mõistab seda küsimust ja suudab valida parim variant ettevõtte jaoks.

Ekspertarvamus

Ärge ostke kõige kallimat IT-lahendust

Aleksei Katorov,

OJSC "Uus ekspedeerimisettevõte" infosüsteemide osakonna direktor

Kui tootmisprotsesside automatiseerimist ei ole võimalik vältida, ärge jätke tähelepanuta olulist põhimõtet: "parim on hea vaenlane." Lihtsamalt öeldes, kui teil on juba toimiv süsteem, mida mõned konsultandid soovitavad teil muuta, ärge kiirustage seda tegema. Tavaliselt huvitab enamik aktsionäre eelkõige raamatupidamissüsteemide juurutamist. kõrge tase(analüütika jne) ja neid huvitab kõige vähem tootmine. Paljud uusimad tehnoloogiad annavad teile võimaluse kasutada kahte süsteemi korraga tõhusalt. Seetõttu ei tohiks välistada võimalust võtta kasutusele uus automaatsüsteem olemasoleva asemel.

Ma ei soovita teil osta kõige kallimat IT-lahendust. Teil on oht, et omandatud süsteemi suurepärase funktsionaalsusega ei valda isegi 10 aasta pärast. Ärge riskige ja ignoreerige kogemusi, mida olete oma tööstusharu protsesside automatiseerimisel omandanud. Igasuguse IT-lahenduse juurutamine on võimatu ilma tegevjuhi aktiivse osaluseta.

Tootmisprotsessi automatiseerimissüsteemi väljatöötamise ja juurutamise etapid

APCS-i loomine ei ole lihtne protsess ja neid on mitu etapid:

esiteks luuakse tehniline ülesanne;
protsessijuhtimissüsteemide arendamise kontseptsiooni loomine või P-etapi automatiseeritud juhtimissüsteemide projekti koostamine;
protsessi juhtimissüsteemide tootmisprojekti väljatöötamine, etapp "P";
automatiseeritud süsteemide juurutamine tehnoloogilisesse protsessi ja nende töö analüüs. See viitab süsteemide täieõiguslikule testimisele.

Tehniliste kirjelduste väljatöötamine tootmisprotsesside automatiseerimise kasutuselevõtt eeldab vajalike uuringute loendit enne süsteemide kasutamist ettevõttes.

Disain tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine hõlmab mitmete spetsialistid selles piirkonnas:

majandusharidusega töötajad,
elektromehaanika,
automaatikasüsteemide programmeerijad,
tehnoloogid,
elektritöölised.

Tuginedes enne rakendamist läbi viidud uuringute käigus saadud näitajatele, eskiisuuring tulevikuprojektist APCS:

Kõigepealt töötatakse välja funktsionaalne baas ja automatiseeritud süsteemi koostamise algoritm.
Järgnevalt selgitatakse protsessijuhtimissüsteemi põhiliste tehniliste komponentide valikut ning tehakse ettepanek seoses koguse ja nomenklatuuriga.
Pärast tootmisprotsesside automatiseerimist seatakse ülesanded kaasatud seadmete uuendamiseks, tulenevalt tootmisprotsessi täiustamisest tänu teostatud automatiseerimisele.

Pärast kõigi vajalike uuringute läbiviimist enne automatiseeritud süsteemide kasutuselevõttu, lähteülesanne, kaasa arvatud:

kogu funktsioonide loend, mida protsessijuhtimissüsteem projektis teostab;
süsteemi loomise põhjendamine tehnilisest ja majanduslikust aspektist;
tööde liigid ja maht, mis on vajalikud automatiseeritud süsteemide juurutamiseks ja projekteerimiseks;
tööplaani koostamine automatiseeritud süsteemide remondiks, käivitamiseks, paigaldamiseks ja täieliku testide nimekirja läbiviimiseks.

Laval tehnilise projekti elluviimine Automatiseerimissüsteemide süntees viiakse läbi:

käimas on tootmisprotsesside automatiseerimise funktsionaalse koostise väljatöötamise protsess;
luuakse signaalide loend, mis tajuvad automatiseeritud süsteemide sisendnäitajaid. Metroloogilisi omadusi saab määratleda;
tehnilisi näitajaid reguleerivatele ja kontrollivatele seadmetele määratakse tehnilised kriteeriumid. Arendatakse automatiseeritud süsteemide info- ja organisatsioonilist koosseisu.

määratakse kindlaks aparaadi koostis;
valitakse andurid ja mõõteriistad, mis täidavad tehniliste parameetrite tootmismõõtmise funktsioone;
teostatakse automaatika valik ja kehtestatakse tehnokompleksi seadmete struktuur.

Strateegiline juhtimissüsteem: 14 tõhusat meedet

Ekspertarvamus

Esmalt automatiseerige toiming, mis määrab tootmise tempo

Juri Titov,

Moskva firma "Kukhonny Dvor" peadirektor

Esiteks, tootmisprotsesside automatiseerimisel pöörake tähelepanu toimingule, mis täidab esialgset funktsiooni. Meil on selline hoonete loomine. Esimene operatsioon on puitlaastplaadi lõikamine. Varem oli vaja masinasse tuua puitlaastplaati, millest võttis osa umbes seitse inimest. Laaduril polnud lihtne sisse kolida väike ruum, tänu sellele, et palju ruumi hõivasid toorained.

Esinesid stagnatsioonid, mille põhjuseks oli puitlaastplaadi laost tarnimise viibimine. Otsustasime automatiseerida, luues automaatlao, mille ala alguses on lõige. Automatiseeritud seade viib iseseisvalt läbi materjalide laost võtmise protsessi ja saadab need seejärel lõikamiseks. Puitlaastu ladu laaditakse mitu korda nädalas. Tootmisprotsesside automatiseerimine aitas kaasata mitte seitse inimest, vaid ainult kaks töötajat.

Nüüd teame kindlalt, kui palju toodangut peab iga töötaja antud operatsioonis tootma ja kui palju ta minutis toodab. Vigadeta arvutiseade arvutab indikaatorid vastavalt plaanile, asendades aluseks olnud töövoo fotod igapäevane sooritus. Järgmisena viisime läbi järgmiste toimingute automatiseerimise: ääristamine ja lisand.

6 näpunäidet valutuks automatiseerimiseks

Esiteks, otsige inimest, kes on tõeliselt huvitatud tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimisest. See on eeltingimus.

Teiseks, organiseerida töötajate grupp, kes hakkab tegelema automatiseerimise küsimustega. Märgime olulist tunnust: projekti alguses ei tasu grupijuhile maksta, see toob kaasa maksenõudeid iga sammu eest. Makske tulemuse eest, kuid etteantud kursiga.

Kolmandaks, vajate osakonnajuhatajate tuge. Äratage nad huvi automatiseerimisideede vastu, näitlikustage selle protsessi eeliseid.

Neljandaks, nõuda automatiseerimisplaani ja eelarvet ellu viivalt ettevõttelt. Soovitame tellida kiirdiagnostika – see suurendab teie võimalusi saada täpsem hinnang automatiseerimise juurutamise maksumusele.

Viiendaks, kui teil on vaja keelduda juurutamist plaaniva ettevõtte teenustest, tehke seda. Edaspidi on sul võimalik palgata programmeerija, kes teeb vajalikud parandused ilma suuremahulisi muudatusi tegemata.

Kuuendal kohal, sõlmige kindlasti konfidentsiaalsusleping ettevõttega, kes automatiseerimist rakendab. Sellises lepingus tasub täpsustada karistused dokumendis märgitud kohustuste rikkumise korral.

Tootmise planeerimine on ettevõtte tõhusa toimimise alus

Kui palju läheb maksma ettevõtte tootmisprotsesside automatiseerimine

IT valdkonnas arvutatakse tavaliselt TCO - "omamise kogukulu". See termin tähistab kõigi kulude kogusummat alates infosüsteemi ostmisest kuni utiliseerimiseni. Kulusid ei määra teabetoote tüüp, mida oma tootmises rakendate.

Põhivõrguettevõtja kannab järgmised kulud:

Tarkvara litsentside ostmine.
IT-süsteemi juurutamine tootmises:

ettevõtte seisukorra analüüs ja projektile vastava dokumentatsiooni väljatöötamine;
paigaldustööde teostamine ja juurutatud tarkvara seadistamine;
infosüsteemide integreerimine;
koolituse läbiviimine ettevõtte töötajatele.

3. Süsteemi juhtimine pärast rakendamist:

tarkvarauuenduste juurutamine;
tehniline kontroll;
tarkvara arendamine funktsionaalsuse laiendamise ja muude tegurite kaudu.

Infosüsteemi muudatuse elluviimine (üleminek teisele).

Kui ettevõte seisab silmitsi vajadusega tootmisprotsesse automatiseerida, lähenevad paljud juhid süsteemi valikule litsentsikulude alusel, arvestamata hilisemaid kulusid. Sel põhjusel on süsteemi vale valiku ja projekti maksumuse arvutamisega seotud palju vigu.

Tootmisprotsesside automatiseerimise algfaasis, kui peate otsustama tarnija kasuks, tegevjuhile ja programmeerija peab arutama ja valima ettevõtte jaoks tarkvara.

Mis puudutab litsentside maksumust, siis siin võivad erinevate tarnijate hinnad erineda isegi 20 korda. Katse vähendada tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimise kulusid eeldusel, et kvaliteet ei lange, õnnestub tavaliselt maksimaalselt 30%. Seda näitajat on võimalik saavutada nii tarnijaga läbirääkides kui ka töötajaid juurutusprotsessi kaasates. Näiteks saate tegevuskulusid viis korda vähendada, kui teie töötajate hulgas on pädevad IT-töötajad, kellel on kõik oskused juurutatud süsteemi väljatöötamiseks ilma kõrvalise abita.

Ekspertarvamus

Automatiseerimine läks meile maksma 2,5 miljonit dollarit

Sergei Suhhinin,

Tšuvašia OJSC teadus- ja tootmiskompleksi Elara automatiseeritud juhtimissüsteemide osakonna juhataja

Meie ettevõte kulutas andmebaasihaldusprogrammi litsentsi ostmiseks 470 000 dollarit. Tootmisjuhtimise ja planeerimisprotsesside automatiseerimist hõlmava ERP-süsteemi juurutamise kogumaksumus läks ettevõttele maksma 2,5 miljonit dollarit. Tootmisoperatsiooni etapis saime majandusliku efekti, mis ilmnes tänu tarkvara kasutuselevõtule. Kulud tasusid end ära pooleteise aastaga pärast programmi rakendamist.

Tootmise automatiseerimise etapid ja vahendid

Automatiseerimise eelkäijaks oli tootmise kompleksne mehhaniseerimine, mille käigus teostati käsitsi mehhanisme kasutades tootmisprotsessis inimese füüsilisi funktsioone. Samal ajal hõlbustati inimese tööd füüsiliselt ja selle põhitegevuseks sai mehhanismide juhtimine. Mehhaniseerimine on suunatud inimtöö tingimuste hõlbustamisele ja selle tootlikkuse tõstmisele.

Mehhaniseerimise arenedes kerkib üles ülesanne mehhanismide juhtimine täielikult või osaliselt automatiseerida. Selle probleemi lahendamise tulemusena tekivad tehnoloogilised automaadid, mis on enam-vähem võimelised väiksem aste täita tootmisfunktsioone ilma inimese sekkumiseta. Tehnoloogiliste masinate tekkimine ja levik pani aluse tootmise automatiseerimisele.

Automatiseerimise arendamisel võib eristada mitmeid järjestikuseid etappe, millest igaüht iseloomustab uute automatiseerimisvahendite esilekerkimine ja tootmisautomaatika objektide koosseisu laienemine. Kokkuvõttes seoses tööstuslik tootmine, saame eristada järgmisi automatiseerimise põhietappe.

1. Masstootmise automatiseerimine. Tööstustoodete masstootmises on tööviljakuse tõstmise ülesanne eriti terav. Siin on võimalikud märkimisväärsed kulud automatiseerimistööriistadele, kuna need on seotud tootmisüksusega (koos suured numbrid tootmisühikut), toovad need kaasa selle vastuvõetava hinnatõusu.

Sellest tulenevalt muutub otstarbekaks spetsialiseeritud ja spetsiaalsete tehnoloogiliste masinate loomine ja kasutamine tootmises. Iga selline masin on ette nähtud ühe tehnoloogilise toimingu või piiratud tehnoloogiliste toimingute kogumi jaoks konkreetse toote tootmisel. Masina ümberstruktureerimine muude toodete tootmiseks on seatud kas piiratud ulatuses või üldse mitte.

Automatiseerimise peamine eesmärk on saavutada maksimaalne tootlikkus. Toote valmistamise tehnoloogiline protsess jaguneb lihtsateks lühiajalisteks toiminguteks, mida saab teha paralleelselt erinevatel tehnoloogilistel masinatel.

Tootmisliinid luuakse tehnoloogilistest masinatest vastavalt toote tootmisprotsessi tehnoloogiliste toimingute järjestusele. Edasine automatiseerituse taseme tõus saavutatakse interoperatiivse transpordi ja vaheladustamise (pooltoodete interoperatiivsed laod) automatiseerimisega. Sellise keeruka tehnoloogilise protsessi automatiseerimise tulemuseks on automaatsete liinide loomine.

Automaatliin rakendab automaatrežiimis teatud toote valmistamise tehnoloogilist protsessi. Automaatliin kõrgeima tootlikkuse saavutamiseks on ehitatud spetsiaalsetest ja spetsiaalsetest seadmetest. Automaatliini loomine ja juurutamine nõuab palju aega ja materjalikulusid, mistõttu on sellised liinid kulutõhusad ainult toodete masstootmisel, kui sama toodet toodetakse pidevalt suurtes kogustes muutumatul kujul mitme aasta jooksul. . Automaatliinidel on piiratud võimalused üleminekuks muude toodete valmistamisele või puuduvad need üldse.

Kuna automaatliinide ja tsükliliste tehnoloogiliste masinate kasutamine on piiratud mass- ja suurtootmisega, on nendel põhineva automatiseeritud tootmise mahud vastavalt piiratud. Mass- ja suurtoodangu maht on erinevatel hinnangutel 15–20% kogutoodangust ning see osakaal kipub vähenema. Järelikult ei saa automaatliinide ja tsiklimasinate abil tootmise automatiseerituse tase olla suurem kui 15–20%. Tegelikkuses on see tase veelgi madalam.

"Kõva" automatiseerimise vahendite hulka kuuluvad tsüklilised tehnoloogilised masinad ja automaatliinid. Nende abiga on võimalik saavutada väga kõrge tööviljakus, kuid selliste tööriistade ulatus on piiratud ja ainult nende alusel on tootmise täielik automatiseerimine võimatu.

2. Mitme toote tootmise peamiste töötlemisoperatsioonide automatiseerimine. Mitme toote tootmine hõlmab erinevate toodete valmistamist piiratud mahuga partiidena piiratud aja jooksul. Toodete valik ja partiide mahud võivad olla väga erinevad: üksikutest kaubaartiklitest kuni keskmise mahuga toodangu partiideni.

Mitme toote tootmisel peaksid tehnoloogilised seadmed olema suures osas universaalsed ning pakkuma erinevate toodete tootmiseks kohandamist ja ümberstruktureerimist (seadmete tehnoloogiliste võimaluste piires). Automatiseeritud tootmise korral tuleks selline ümberkorraldamine ja ümberkorraldamine läbi viia automaatselt minimaalse arvu käsitsi toimingutega või nende täieliku kõrvaldamisega.

Loetletud tingimuste täitmine määratleb "paindliku" automatiseerimise. Paindliku automatiseerimise aluspõhimõte on tehnoloogiliste seadmete programmilise juhtimise põhimõte. Seejärel seatakse tehnoloogilise masina töötsükkel paika juhtimisprogrammiga, mis sisaldab teatud sümboleid kasutades kodeeritud tsüklielementide järjestuse kirjeldust. Juhtprogramm töötatakse välja juhitavast seadmest eraldi ja koostatakse mingile masinakandjale, mis võimaldab seda lugeda tehnoloogilise masina automaatjuhtimisseadmel.

Esmakordselt rakendati seda põhimõtet (mis tekkis ja paranes arvutijuhtimise käigus) metallilõikamispinkide automatiseerimisel. Ilmusid arvjuhtimisega (CNC) tööpingid, mida hakati laialdaselt levitama. CNC-masinate esimesed mudelid nõudsid ebapiisava täiuslikkuse tõttu töötsükli muutmisel mitte ainult juhtimisprogrammi väljavahetamist, vaid ka mõningaid käsitsi reguleerimise toiminguid. Sellised masinad osutusid tõhusaks sama tüüpi osade partiide töötlemisel mahuga vähemalt 50–100 tükki. CNC põhimõtete ja tehniliste lahenduste täiustumisel seda limiiti pidevalt vähendati ning praegu on CNC masinad efektiivsed ka üksiktootmises.

Algselt loodi CNC-masinad teatud tüüpi töötlemiseks. Seejärel levisid laialt mitmeotstarbelised CNC-masinad, millel on töötlemistööriista (töötlemiskeskused) automaatne vahetamine.

CNC-masinad võimaldavad osade töötlemise protsessi automatiseerida ja on paindlikud, kuna neid saab juhtimisprogrammi väljavahetamisega ümber seadistada erineva kujuga detailide töötlemiseks. See asjaolu võimaldab näiteks automatiseerida masina ümberlülitamise protsessi ja sellest tulenevalt tõstab tootmise automatiseerituse taset.

CNC põhimõte on oma tõhususe tõttu muutunud laialt levinud ka muude tehnoloogiliste seadmete jaoks, mis võimaldas pakkuda erinevate tehnoloogiliste toimingute paindlikku automatiseerimist. CNC-seadmeid kasutatakse peamiselt masinaehituses, instrumentide valmistamisel ja metallitöötlemisel. Kuid selle kasutamine ei piirdu loetletud tööstusharudega.

CNC-seadmete peamiseks puuduseks on abitoimingute automatiseerimise puudumine ja seadmete käsitsi hooldamise vajadus. See asjaolu viib seadmete kasutusteguri vähenemiseni 40–60% tasemele.

3. Tööstusrobootika. Tehnoloogiliste protsesside põhitoimingute automatiseerimine on toonud kaasa vastuolu suurenemise nende automatiseerimise taseme ja abitoimingute (eelkõige peale- ja mahalaadimistoimingute) automatiseerituse taseme vahel. automatiseeritud seadmed). Selle vastuolu kõrvaldamise vahendina pakuti välja programmjuhtimisega häälestatava automaatika kontseptsioon automaatsete seadmete teenindamise abitoimingute tegemiseks.

Sellised masinad ilmusid eelmise sajandi kuuekümnendatel ja neid kutsuti tööstusrobotiteks (IR). Tööstusrobotite esimesed arendused olid suunatud inimese asendamisele detailide tehnoloogilistesse masinatesse laadimisel ja töödeldud toodete mahalaadimisel. Tehnoloogilise masina ja seda teenindava roboti baasil luuakse robottehnoloogilised kompleksid (RTC), mis on kompleksselt automatiseeritud tehnoloogilised rakud.

RTK abil saab mitmetootelises tootmises võimalikuks üksikute tehnoloogiliste toimingute või piiratud kogumi tehnoloogiliste toimingute terviklik automatiseerimine. Esimesed RTK-d, mis kasutasid lihtsat CR-i koos tsükli juhtimisega, olid tõhusad keskmise mahuga tootmises. PR (CNC robotid, adaptiivsed robotid, intelligentsed robotid) täiustumisega suureneb nende paindlikkus ja efektiivse kasutamise võimalus väike- ja individuaaltootmises.

Tööstusrobotid täiustatakse pidevalt. Täiustamise käigus paranevad robotite tehnilised omadused, laieneb nende funktsionaalsus ja laieneb rakendusala. Praegu on suurem osa toodetud PR-st keskendunud tehnoloogiliste toimingute sooritamisele: keevitamine, värvimine, montaaž ja mõned muud põhilised tehnoloogilised toimingud. Koos selliste robotitega kasutatakse jätkuvalt peale- ja mahalaadimisroboteid, on ilmunud transpordirobotid jne.

4. Juhtimise automatiseerimine. Juhtimine mis tahes tootmises nõuab suure hulga teabe kogumise ja töötlemise, otsuste tegemise ja nende täitmise jälgimise ülesannete lahendamist. Juhtimisprobleemide lahendamiseks kaasatakse märkimisväärne inimressurss. Juhtimisprobleemide lahendamise kvaliteet määrab suuresti tootmise tulemuse.

Juhtimise automatiseerimise võimalus tekkis koos arvutite arenemise ja laialdase kasutuselevõtuga, kui arvutid said kättesaadavaks ka üksikutele ettevõtetele. Sai võimalikuks automatiseerida (arvuti ja vastava tarkvara abil) juhtimisotsuste tegemiseks ja tootmise edenemise jälgimiseks vajaliku informatsiooni kogumise ja töötlemise protsesse. Arvutite kasutamisega tootmise planeerimise probleemid, materiaalse toe probleemid, tööjõuarvestuse probleemid ja palgad, samuti mitmeid muid tootmisjuhtimise ülesandeid.

Selliste probleemide lahendamine ei olnud rangelt ajaliselt seotud tootmisprotsessidega ja seda sai teostada arvuti "masinaajal", s.o. aja jooksul, mis on vajalik vastava arvutiprogrammi täitmiseks. Sellele automatiseerimise etapile oli iseloomulik tsentraliseeritud arvutuskeskuste loomine tootmises juhtimisprobleemide lahendamiseks. Arvutite ja tootmise vaheline suhtlus toimus peamiselt operatiivpersonali abil.

Selliseid tsentraliseeritud süsteeme nimetatakse automatiseeritud tootmisjuhtimissüsteemideks (APCS). Automatiseeritud juhtimissüsteem pakub lahenduse organisatsioonilise ja dispetšertootmise juhtimise probleemidele. Automatiseeritud juhtimissüsteemide kasutuselevõtu peamine mõju on juhtimisotsuste tegemiseks kuluva aja vähenemine, juhtimise efektiivsuse ja kvaliteedi tõstmine, samuti rutiinse infotöötlusega seotud juhtpersonali vähenemine.

Märkimisväärne osa juhtimisest tootmises langeb operatiiv- ja tehnilise juhtimise ülesannetele tootmisseadmed ja tehnoloogilised protsessid. Nende probleemide lahendamise automatiseerimiseks on vaja luua otseühendus juhtarvuti ja juhtimisobjektide vahel. Lisaks tuleb juhitava protsessi reaalajas lahendada operatiiv- ja tehnilise juhtimise ülesanded.

Seetõttu ilmusid koos automatiseeritud juhtimissüsteemiga automatiseeritud protsessijuhtimise süsteemid (APCS), mis pakuvad automatiseeritud režiimis operatiivsete, tehniliste, dispetšer- ja tööprobleemide lahendamist. organisatsiooni juhtimine tootmise eraldiseisvad tehnoloogilised protsessid. Automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemide integreerimine automatiseeritud tehnoloogilise kompleksiga tagab mehitamata tehnoloogia kontseptsiooni rakendamise tootmises.

5. Inseneritööde automatiseerimine. Tootmine nõuab spetsialistide - inseneride kõrgelt kvalifitseeritud tööjõu maksumust. Insenerid töötavad välja uusi tooteid, viivad läbi uuringuid ja katsetusi, arendavad uusi protsesse ja uuendavad vanu. Ilma inseneritööta on tootmise edenemine võimatu. Inseneritööjõu maksmise kulud tootmiskuludes moodustavad märkimisväärse osa (tööstusriikide standardite järgi).

Soov tõsta inseneritöö efektiivsust, vähendada materjali- ja ajakulusid uute või kaasajastatud toodete projekteerimiseks, uuringuteks, tootmise ettevalmistamiseks on viinud vastavate automatiseeritud süsteemide tekkeni. Selliste süsteemide aluseks oli arvutite kasutamine, kuna inseneritöö on intellektuaalne töö. Tüüpilised inseneriprobleemid on heuristilised probleemid, mis põhinevad olulisel hulgal rutiinsel tööl.

Rutiinne töö (viitteabe hankimine, tulemuste töötlemine, jooniste ja tekstidokumentide koostamine jne) sobib enamikul juhtudel algoritmiseerimiseks (kirjeldus lihtsate toimingute deterministliku jada kujul) ja seetõttu saab neid automatiseerida arvuti. Põhimõtteliselt saab automatiseerida iga protsessi, mida saab algoritmiseerida.

Inseneritööde automatiseerimise vahenditeks on arvutipõhised tarkvara- ja riistvarakompleksid: projekteerimisautomaatikasüsteemid (CAD), automatiseeritud süsteemid teadusuuringud (ASNI), tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise automatiseeritud süsteemid (ASTPP). Disainerid ja teadlased kasutavad kahte esimest süsteemi uute või olemasolevate toodete väljatöötamiseks. Nende töö tulemuseks on uute toodete tehnilised ja tööprojektid.

Nende projektide elluviimiseks on vaja ette valmistada kavandatud toodete tootmine. See ülesanne on pandud spetsialistidele-tehnoloogidele, kes kavandavad uusi tehnoloogilisi protsesse või moderniseerivad olemasolevaid. Tehnoloogide töö automatiseerimiseks (need tööd, mis sobivad algoritmiseerimiseks) on ette nähtud ASTPP. ASTPP kasutamine võimaldab tõsta tootmise ettevalmistamise efektiivsust, vähendada selle protsessi materjali- ja ajakulusid, parandada tulemuste kvaliteeti ja vähendada inimtööjõukulusid.

6. Automatiseeritud tootmissüsteemide integreerimine ühtseks paindlikuks automatiseeritud tootmiseks (FAP). Integratsioon on ülaltoodud automatiseerimissüsteemide jagamine ja interaktsioon tootmise lõppeesmärgi saavutamiseks. Samas kasutavad inimese intellektuaalsete funktsioonide (disain, juhtimine, uurimine, tehnoloogiaarendus) automatiseerimissüsteemid ühiseid andmebaase, mis tagab nendevahelise vahetu infovahetuse.

GAP-is on seadmete ja protsesside juhtimise peamiseks põhimõtteks arvutitarkvara juhtimine, mis tagab tootmise ümberstruktureerimise uute või uuendatud toodete tootmiseks tarkvara abil (juhtprogrammide asendamine) automatiseeritud režiimis. Selle tulemusena omandab tootmine paindlikkuse omaduse ja rakendab paindliku tehnoloogia kontseptsiooni. Inimtööjõu integreeritud automatiseerimine võimaldab vähendada inimtööjõu osakaalu GAP-is võrreldes traditsioonilise tootmisega 20 korda. Selline tootmine rakendab mehitamata tehnoloogia kontseptsiooni.

HAP tingimustes automatiseeritakse nii inimese füüsilised kui ka intellektuaalsed funktsioonid. Arvutid on peamised vahendid intellektuaalsete funktsioonide automatiseerimiseks. Seetõttu nimetatakse HAP-i sageli integreeritud ja arvutipõhiseks tootmiseks.

Tehniliste vahendite kasutuselevõtt ettevõtetes tootmisprotsesside automatiseerimiseks on tõhusa töö põhitingimus. Mitmekesisus kaasaegsed meetodid automatiseerimine laiendab nende rakendusala, samas kui mehhaniseerimise kulud on reeglina õigustatud lõpptulemusega valmistatud toodete mahu suurenemise ja selle kvaliteedi tõusu näol.

Tehnoloogilise progressi teed järgivad organisatsioonid juhivad turgu, pakuvad paremaid töötingimusi ja viivad toorainevajaduse miinimumini. Seetõttu ei saagi suurettevõtteid enam ette kujutada ilma mehhaniseerimisprojektide elluviimiseta – erandid kehtivad vaid väikekäsitööstustele, kus tootmise automatiseerimine ei õigusta end põhimõttelise valiku kasuks. käsitsi valmistatud. Kuid isegi sellistel juhtudel on mõnes tootmisetapis võimalik automatiseerimist osaliselt sisse lülitada.

Automatiseerimise põhitõed

Laiemas mõttes hõlmab automatiseerimine tootmises selliste tingimuste loomist, mis võimaldavad ilma inimese sekkumiseta täita teatud ülesandeid toodete valmistamisel ja tootmisel. Sel juhul võib operaatori roll olla kõige kriitilisemate ülesannete lahendamine. Sõltuvalt eesmärkidest võib tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine olla täielik, osaline või kompleksne. Konkreetse mudeli valiku määrab ettevõtte tehnilise moderniseerimise keerukus automaatse täitmise tõttu.

Tehastes ja tehastes, kus on rakendatud täielik automatiseerimine, viiakse kogu tootmist kontrolliv funktsionaalsus tavaliselt üle mehhaniseeritud ja elektroonilistele juhtimissüsteemidele. Selline lähenemine on kõige ratsionaalsem, kui töörežiimid ei vaja muudatusi. Osalisel kujul võetakse automatiseerimine kasutusele üksikutes tootmisetappides või autonoomse tehnilise komponendi mehhaniseerimise ajal, ilma et oleks vaja kogu protsessi juhtimiseks luua keerukat infrastruktuuri. Tootmise automatiseerimise integreeritud taset rakendatakse tavaliselt teatud valdkondades - see võib olla osakond, töökoda, liin jne. Sellisel juhul juhib operaator süsteemi ise, ilma et see mõjutaks otsest töövoogu.

Automatiseeritud juhtimissüsteemid

Alustuseks on oluline märkida, et sellised süsteemid hõlmavad täielikku kontrolli ettevõtte, tehase või tehase üle. Nende funktsioonid võivad kehtida konkreetse seadme, konveieri, töökoja või tootmiskoha kohta. Sel juhul võtavad protsesside automatiseerimissüsteemid vastu ja töötlevad teavet teenindatavast objektist ning teostavad nende andmete põhjal parandustoimingu. Näiteks kui vabastuskompleksi töö ei vasta tehnoloogiliste standardite parameetritele, muudab süsteem oma töörežiime spetsiaalsete kanalite kaudu vastavalt nõuetele.

Automatiseerimisobjektid ja nende parameetrid

Tootmise mehhaniseerimise vahendite rakendamisel on põhiülesanne rajatise kvaliteediparameetrite säilitamine, mis mõjutab selle tulemusena ka toote omadusi. Tänapäeval püüavad eksperdid mitte süveneda erinevate objektide tehniliste parameetrite olemusse, kuna teoreetiliselt on juhtimissüsteemide kasutuselevõtt võimalik mis tahes tootmiskomponendis. Kui arvestame sellega seoses tehnoloogiliste protsesside automatiseerimise põhitõdesid, siis mehhaniseerimisobjektide loendis on samad töökojad, konveierid, igasugused seadmed ja paigaldised. Võrrelda saab vaid automatiseerimise juurutamise keerukusastet, mis sõltub projekti tasemest ja ulatusest.

Automaatsüsteemide tööparameetrite osas on võimalik eristada sisend- ja väljundindikaatoreid. Esimesel juhul on need nii toote füüsikalised omadused kui ka objekti enda omadused. Teises on need otseselt valmistoote kvaliteedinäitajad.

Reguleerivad tehnilised vahendid

Reguleerimist tagavaid seadmeid kasutatakse automaatikasüsteemides spetsiaalsete signalisatsiooniseadmete kujul. Sõltuvalt eesmärgist saavad nad jälgida ja juhtida erinevaid protsessi parameetreid. Eelkõige võib tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine hõlmata signaalseadmeid temperatuurinäitajate, rõhu, vooluomaduste jms jaoks. Tehniliselt saab seadmeid realiseerida mastaabita seadmetena, mille väljundis on elektrilised kontaktelemendid.

Juhtsignaaliseadmete tööpõhimõte on samuti erinev. Kui võtame arvesse kõige levinumaid temperatuuriseadmeid, saame eristada manomeetrilisi, elavhõbeda-, bimetalli- ja termistormudeleid. Konstruktsioonide toimivuse määrab reeglina tööpõhimõte, kuid ka töötingimused mõjutavad seda märkimisväärselt. Sõltuvalt ettevõtte suunast saab tehnoloogiliste protsesside ja tööstusharude automatiseerimist kavandada konkreetseid töötingimusi arvestades. Sel põhjusel töötatakse välja ka juhtimisseadmeid, mis keskenduvad kasutamisele kõrge õhuniiskuse, füüsilise rõhu või kemikaalide toimel.

Programmeeritavad automatiseerimissüsteemid

Tootmisprotsesside juhtimise ja kontrolli kvaliteet on ettevõtete aktiivse arvutusseadmete ja mikroprotsessoritega varustatuse taustal märgatavalt paranenud. Tööstuslike vajaduste seisukohalt võimaldavad programmeeritavate tehniliste vahendite võimalused mitte ainult pakkuda tõhus juhtimine tehnoloogiliste protsesside jaoks, aga ka projekteerimise automatiseerimiseks, samuti tootmistestide ja katsete läbiviimiseks.

Kaasaegsetes ettevõtetes kasutatavad arvutiseadmed lahendavad tehnoloogiliste protsesside reguleerimise ja juhtimise probleeme reaalajas. Selliseid tootmise automatiseerimise tööriistu nimetatakse arvutisüsteemideks ja need töötavad liitmise põhimõttel. Süsteemid sisaldavad ühtseid funktsionaalplokke ja mooduleid, millest on võimalik teha erinevaid konfiguratsioone ja kohandada kompleks teatud tingimustes töötama.

Üksused ja mehhanismid automaatikasüsteemides

Tööoperatsioonide vahetu teostamine toimub elektriliste, hüdrauliliste ja pneumaatiliste seadmete abil. Vastavalt tööpõhimõttele hõlmab klassifikatsioon funktsionaalseid ja portsjonite mehhanisme. Toiduainetööstuses rakendatakse selliseid tehnoloogiaid tavaliselt. Tootmise automatiseerimine hõlmab sel juhul elektriliste ja pneumaatiliste mehhanismide kasutuselevõttu, mille konstruktsioon võib hõlmata elektriajami ja reguleerivaid asutusi.

Elektrimootorid automaatikasüsteemides

Täiturmehhanismide aluse moodustavad sageli elektrimootorid. Vastavalt juhtimistüübile saab neid esitada kontaktivabas ja kontaktversioonis. Relee-kontaktseadmetega juhitavad üksused võivad operaatori poolt manipuleerimisel muuta tööorganite liikumissuunda, kuid toimingute kiirus jääb muutumatuks. Kui eeldatakse tehnoloogiliste protsesside automatiseerimist ja mehhaniseerimist mittekontaktsete seadmete abil, siis kasutatakse pooljuhtvõimendeid - elektrilisi või magnetilisi.

Lauad ja juhtpaneelid

Seadmete paigaldamiseks, mis peaksid pakkuma ettevõtetes tootmisprotsessi juhtimist ja kontrolli, paigaldatakse spetsiaalsed paneelid ja kilbid. Need on varustatud seadmetega automaatjuhtimine ja reguleerimis-, juhtimis- ja mõõteseadmed, kaitsemehhanismid, samuti erinevad sideinfrastruktuuri elemendid. Disaini järgi võib selline kilp olla metallkapp või lamepaneel, millele on paigaldatud automaatikaseadmed.

Konsool on omakorda kaugjuhtimispuldi keskus - see on omamoodi dispetšeri või operaatori tsoon. Oluline on märkida, et tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine peaks võimaldama ka personali juurdepääsu hooldusele. Just selle funktsiooni määravad suuresti konsoolid ja paneelid, mis võimaldavad teha arvutusi, hinnata tootmisnäitajad ja üldiselt jälgida töövoogu.

Automatiseerimissüsteemide projekteerimine

Peamine dokument, mis toimib juhendina tootmise tehnoloogilisel moderniseerimisel automatiseerimise eesmärgil, on skeem. See kuvab seadmete struktuuri, parameetrid ja omadused, mis hiljem toimivad automaatse mehhaniseerimise vahendina. Standardversioonis kuvatakse diagrammil järgmised andmed:

automatiseerimise tase (skaala) konkreetses ettevõttes;
objekti tööparameetrite määramine, mis peaks olema varustatud juhtimis- ja reguleerimisvahenditega;
juhtimisomadused - täis-, kaug-, operaator;
täiturmehhanismide ja sõlmede blokeerimise võimalus;
tehniliste vahendite asukoha konfiguratsioon, sealhulgas konsoolidel ja tahvlitel.

Automaatika abitööriistad

Vaatamata väikesele rollile lisaseadmed pakkuda olulisi kontrolli- ja juhtimisfunktsioone. Tänu neile tagatakse ühendus täitevseadmete ja inimese vahel. Abiseadmetega seadmete osas võib tootmise automatiseerimine hõlmata nuppjaamu, juhtreleed, erinevaid lüliteid ja käsupulte. Neid seadmeid on palju disainilahendusi ja sorte, kuid kõik need on keskendunud rajatise võtmeüksuste ergonoomilisele ja turvalisele juhtimisele.