Пути совершенствования технологии на производстве посредством перехода на автоматизацию технологических процессов

Понятие автоматизации производственных процессов включает комплекс мероприятий, направленных на сокращение числа работающих в целях повышения эффективности производства, качества продукции и улучшения условий труда. [2]
Под автоматизацией понимают процесс развития машинного производства, где ранее выполняемые функции человека, передаются приборам и автоматическим устройствам. Очевидно, что автоматизация технологических процессов представляет собой создание технологий с минимальным участием людей.

Актуальность избранной темы обусловлена следующими обстоятельствами:

- во-первых, быстрая смена устаревших технологий более современными средствами автоматизации требует своевременной разработки новых эффективных методов управления;
- во-вторых, создание технологий управления технологическими процессами с минимальным участием людей, посредством переноса функций человека на автоматические устройства.
Экономический рост различных стран, в том числе и России, обеспечивается за счёт научно-технического прогресса во всех сферах производства.
Рыночные отношения в России развиваются достаточно интенсивно и поэтому можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день нельзя достичь устойчивого успеха, оставаясь в рамках прежней системы управления производством предприятия, она требует периодических усовершенствований, а также разработки и применение новых технологий, подходящих на данном этапе своей деятельности каждому предприятию.
Современные технологии в XXI веке помогают не только усовершенствовать технологии на производстве, но и значительно облегчить её деятельность. Так, для получения наиболее высоких результатов своей деятельности предприятия переходят на автоматизацию технологических процессов.

Целью исследования является анализ методов автоматизации управления технологическими процессами.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научные задачи:

- исследовать уровни автоматизации технологических процессов;
- определить эффективность внедрения автоматизации на предприятии;
- анализировать перспективы развития автоматизации технологических процессов.

Объект исследования – производственные предприятия. А предметом исследования является технологический процесс на предприятии.

Автоматизация производственных процессов может осуществляться на разных уровнях.
Автоматизация имеет так называемый нулевой уровень, если в производстве участие человека исключается только при выполнении рабочих ходов (вращение шпинделя, движение подачи инструментов и др.). Такую автоматизацию назвали механизацией. Можно сказать, что механизация - это автоматизация рабочих ходов. Отсюда следует, что автоматизация предусматривает механизацию.

Автоматизация первого уровня ограничивается созданием устройств, цель применения которых - исключить участие человека при выполнении холостых ходов на отдельно взятом оборудовании. Такая автоматизация называется автоматизацией рабочего цикла в серийном и поточном производстве.

На первом уровне автоматизации рабочие машины еще не связаны между собой автоматической связью. Поэтому транспортировка и контроль объекта производства выполняются с участием человека. На этом уровне создаются и применяются станки-автоматы и полуавтоматы. На автоматах рабочий цикл выполняется и повторяется без участия человека. На полуавтоматах для выполнения и повторения рабочего цикла требуется участие человека.

Автоматизация второго уровня - это автоматизация технологических процессов. На этом уровне решаются задачи автоматизации транспортировки, контроля объекта производства, удаления отходов и управления системами машин. В качестве технологического оборудования создаются и применяются автоматические линии, гибкие производственные системы (ГПС).

Автоматической линией называют автоматически действующую систему машин, установленных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, загрузки, контроля, управления. [1]
Если линия включает позиции с участием человека, то она называется автоматизированной.

Третий уровень автоматизации - комплексная автоматизация, которая охватывает все этапы и звенья производственного процесса, начиная от заготовительных процессов и заканчивая испытаниями и отправкой готовых изделий.

Комплексная автоматизация требует освоения всех предшествующих уровней автоматизации. Она связана с высокой технической оснащенностью производства и большими капитальными затратами. Такая автоматизация эффективна при достаточно больших программах выпуска изделий стабильной конструкции и узкой номенклатуры.

Основная проблема автоматизации – необходимость выработки новых решений и подходов для каждого технологического процесса. Важно учесть точные размеры, формы, характерные особенности и свойства составляющих деталей, качество которых должно отвечать всем установленным требованиям для лучшей организации рабочего процесса.

Внедрение автоматизации достаточно трудоемкий процесс, который требует длительного времени и больших финансовых затрат, поэтому предприятия, которые не обладают достаточными финансовыми возможностями, могут автоматизировать свое предприятие частично.

Частичная автоматизация - это автоматизация какого-либо отдельного оборудования и производственных операций. Нередко частичную автоматизацию применяют к действующему на производстве оборудованию. Подобная автоматизация производственных процессов используется в том случае, когда усложняется система управления производств, а условия труда опасны для жизни. [3]

Для перехода к автоматизации технологических процессов и производств, предприятию следует соблюдать ряд условий:
1. Подготовка персонала, включающая объяснение правил и особенностей управления новой техникой с целью получения инициативного отклика и новых предложений.

2. Системность и специализация производства. В то же время автоматизация должна охватывать не отдельные элементы, а все производство в целом, т. е. необходим комплексный подход.

3. Рациональное использование ресурсов. Выполнение этого требования позволит обеспечить эффективную работу предприятия на длительный период.

Не смотря на свою высокую стоимость, эффективно внедренная промышленная автоматизация гарантирует:

− улучшение качества выпускаемой продукции;
− рост производительность труда;
− повышение эффективности работы предприятия;
− рост уровня безопасности.

За счет процесса промышленной автоматизации уменьшается численность занятого на производстве персонала, т. к. с помощью применения современных технологий один работник способен обслужить несколько единиц техники. Еще одно преимущество автоматизации – возможность совершенствования не только процесса, но и используемого оборудования. Кроме того, с помощью автоматизации технологических процессов и стандартизации используемых элементов и механизмов снижается себестоимость производства.

Автоматизация производства позволяет увеличить производительность более чем в три раза. Автоматизация, единственное и наилучшее решение в улучшении качества и решении вопроса о низкой производительности труда.
Сегодня предлагают большой выбор программно-технических комплексов для осуществления автоматизации технологических процессов производства.

Основной функцией алгоритмов управления комплекса АСУТП является оптимизация режимов работы технологического оборудования таким образом, чтобы, с одной стороны обеспечивался баланс между увеличением выхода готового продукта и его качественными характеристиками, определяемыми последующими операциями технологического процесса, с другой стороны обеспечивалась работа объектов управления в режимах, не выходящих в область критических значений.
Важнейшая особенность современной автоматизации – необходимость унификации, подразумевающая упрощение процессов и их составляющих для достижения лучшего результата. Унификация деталей должна соответствовать уровню и требованиям производства. Для этого стоит использовать поддающиеся обработке материалы, не забывая о качестве – все части деталей должны крепиться надежно и безопасно. Таким образом, автоматизация технологических процессов облегчает работу предприятия, не требуя применения дополнительного оборудования.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что внедрение автоматизации на производстве, обеспечит повышение надежности работы технологического оборудования, повысит оперативность управления технологическим процессом, а также обеспечит руководство предприятия оперативной информацией о показателях работы технологического оборудования.

Список литературы:

1. Бондарук, А.М. Автоматизированные системы управления качеством в технологических процессах / А.М. Бондарук, С.С. Гоц. - М.: Уфа: Монография, 2015. - 144 c.
2. Иванов, А. А. Автоматизация технологических процессов и производств / А.А. Иванов. - М.: Форум, 2016. - 224 c.
3. Кузнецов, М.М. Автоматизация производственных процессов / М.М. Кузнецов, Л.И. Волчкевич, Ю.П. Замчалов. - М.: Высшая школа; Издание 2-е, перераб. и доп., 2017. - 431 c.