Механізація і автоматизація виробничих процесів

Автоматизація виробничих і технологічних процесів являє собою процедуру, в рамках якої функції контролю і управління, які виконувалися людиною, передаються приладам і пристроям. За рахунок цього істотно підвищується результативність праці і якість продукції. Крім цього, забезпечується скорочення частки робітників, залучених до різних промислових сфер. Розглянемо, що собою представляють автоматика і автоматизація виробничих процесів.

Історична довідка

Самостійно функціонуючі прилади – прообрази сучасних автоматичних системи стали з'являтися ще в давнину. Однак до 18 століття була широко поширена кустарна і напівкустарна діяльність. В цьому зв'язку такі "самодіючі" пристрої не набули практичного застосування. В кінці 18-го – початку 19-го ст. відбувся різкий стрибок обсягів і рівня виробництва. Промислова революція створила передумови для вдосконалення прийомів і знарядь праці, пристосування обладнання для заміни людини.

Механізація та автоматизація виробничих процесів

Зміни, які викликала промислова революція, торкнулися в першу чергу дерево - і металообробки, прядильних, ткацьких заводів і фабрик. Механізація і автоматизація виробничих процесів активно вивчалися К. Марксом. Він бачив у них принципово нові напрямки прогресу. Він вказував на перехід від використання окремих верстатів до автоматизації їх комплексу. Маркс говорив про те, що за людиною повинні закріплюватися свідомі функції контролю і управління. Працівник стає поруч з виробничим процесом та регулює його. Головними досягненнями того часу стали винаходу російського вченого Ползунова і англійської новатора Уатта. Перший створив автоматичний регулятор для живлення парового котла, а другий – відцентровий контролер швидкості парової машини. Досить тривалий час інтелектуальна діяльність залишалася ручною. До впровадження автоматизації заміна фізичної праці здійснювалась шляхом механізації основних і допоміжних процесів.

Ситуація сьогодні

На сучасному етапі розвитку людства системи автоматизації виробничих процесів ґрунтуються на використанні комп'ютерів і різного програмного забезпечення. Вони сприяють скороченню ступеня участі людей у діяльності або повністю виключають його. В задачі автоматизації виробничих процесів входить підвищення якості виконання операцій, скорочення часу, який на них вимагається, зниження вартості, збільшення точності і стабільності дій.

Основні принципи

Сьогодні засоби автоматизації виробничих процесів впроваджені в багато галузей промисловості. Незалежно від сфери і обсягу діяльності компаній, практично в кожній з них використовуються програмні пристрої. Існують різні рівні автоматизації виробничих процесів. Проте для кожного з них діють єдині принципи. Вони забезпечують умови для ефективного виконання операцій і формулюють загальні правила управління ними. До принципів, у відповідності з якими здійснюється автоматизація виробничих процесів, відносять:

Узгодженість. Всі дії в рамках операції повинні поєднуватися один з одним, йти в певній послідовності. У разі неузгодженості ймовірно порушення ходу процесу.

Інтеграція. Автоматизируемая операція повинна вписуватися в загальну середовище підприємства. На тій або іншій стадії інтеграція здійснюється по-різному, проте суть цього принципу незмінна. Автоматизація виробничих процесів на підприємствах повинна забезпечувати взаємодію операції з зовнішнім середовищем.

Незалежність виконання. Автоматизируемая операція повинна здійснюватися самостійно. Участь людини в ній не передбачається, або воно повинне бути мінімально (тільки контроль). Працівник не повинен втручатися в операцію, якщо вона здійснюється згідно з встановленим вимогам.

Зазначені принципи конкретизуються у відповідності з рівнем автоматизації того чи іншого процесу. Для операцій встановлюються додаткові принципи неперервності, пропорційності, спеціалізації і так далі.

Рівні автоматизації

Їх прийнято класифікувати у відповідності з характером управління компанії. Воно, в свою чергу, може бути:

Стратегічним.

Тактичним.

Оперативним.

Відповідно, існує:

Нижній рівень автоматизації (виконавський). Тут управління стосується регулярно здійснюваних операцій. Автоматизація виробничих процесів орієнтована на виконання оперативних функцій, підтримання встановлених параметрів, збереження заданих режимів роботи.

Тактичний рівень. Тут забезпечується розподіл функцій між операціями. В якості прикладів можна навести планування виробництва або обслуговування, управління документами або ресурсами і так далі.

Стратегічний рівень. На ньому здійснюється управління всією компанією. Автоматизація виробничих процесів стратегічного призначення забезпечує рішення прогнозних і аналітичних питань. Вона необхідна для підтримки діяльності вищого адміністративного ланки. Цей рівень автоматизації забезпечує стратегічне і фінансово-господарське управління.

Класифікація

Автоматизація забезпечується за рахунок використання різноманітних систем OLAP, CRM, ERP та інші). Всі вони поділяються на три основних типи:

Невідмінювані. У цих системах послідовність дій встановлюється у відповідності з конфігурацією обладнання або умовами процесу. Вона не може змінюватися в ході операції.

Програмовані. У них можлива зміна послідовності в залежності від конфігурації процесу і заданої програми. Вибір тієї чи іншої ланцюжка дій здійснюється за допомогою спеціального набору інструментів. Вони читаються і інтерпретуються системою.

Самонастраиваемые (гнучкі). Такі системи можуть здійснювати вибір потрібних дій по ходу роботи. Зміни конфігурації операції відбувається у відповідності з інформацією про перебіг операції.

Всі ці типи можуть використовуватися на всіх рівнях окремо або в комплексі.

Види операцій

У кожній економічній галузі присутні організації, що випускають продукцію або надають послуги. Їх можна розділити на три категорії відповідно до "віддаленістю" ланцюга переробки ресурсів:

Видобувні або виробляють – сільськогосподарські, нафтогазовидобувні підприємства, наприклад.

Переробні природна сировина організації. При виготовленні продукції вони використовують матеріали здобуті чи створені компаніями з першої категорії. До них, наприклад, відносяться підприємства електронної, автомобільної промисловості, електростанції і так далі.

Обслуговують компанії. Серед них – банки, медичні, освітні заклади, підприємства громадського харчування тощо

Для кожної групи можна виділити операції, пов'язані з наданням послуг або випуском продукції. До них відносять процеси:

Управління. Ці процеси забезпечують взаємодію всередині підприємства і сприяють формуванню відносин компанії з зацікавленими учасниками обороту. До останніх, зокрема, відносять наглядові органи, постачальників, споживачів. До групи бізнес-процесів входять, наприклад, маркетинг і продаж, взаємодія з покупцями, фінансове, кадрове, матеріальне планування і так далі.

Аналізу і контролю. Ця категорія пов'язана зі збиранням та узагальненням відомостей про виконання операцій. Зокрема, до таких процесів відносять операційне управління, контроль якості, оцінку запасів та інші

Проектування і розробки. Ці операції пов'язані зі збором і підготовкою вихідних відомостей, реалізацією проекту, контролем та аналізом результатів.

Виробництва. Ця група включає в себе операції, пов'язані з безпосереднім випуском продукції. До них відносять, зокрема, планування потреби та потужності, логістику, обслуговування.

Велика частина цих процесів сьогодні автоматизована.

Стратегія

Необхідно відзначити, що автоматизація виробничих процесів відрізняється складністю і трудомісткістю. Для досягнення поставлених цілей необхідно керуватися певною стратегією. Вона сприяє поліпшенню якості виконуваних операцій і отримання від діяльності бажані результати. Особливе значення сьогодні має грамотна автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні. Стратегічний план можна коротко представити наступним чином:

Розуміння операції. Щоб автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні або інший іншої економічної галузі принесла бажаний ефект, необхідно повністю проаналізувати всі етапи. Зокрема, слід визначити вхід і вихід операції, послідовність дій, складу ресурсів, взаємозв'язок ланок і пр.

Спрощення процесу. Після повного аналізу необхідно оптимізувати операцію. Зайві дії, які не приносять результат або не мають істотної цінності, необхідно скоротити. Деякі операції можуть об'єднуватися або здійснюватися паралельно. Можна поліпшити дії, запропонувавши інший спосіб його виконання.

Автоматизація процесу. Вона може здійснюватися тільки тоді, коли операція буде максимально розвантажена. Чим простіше буде порядок дій, тим менш трудомісткою стане автоматизація, і, відповідно, вищою буде ефективність процесу.

Переваги

Механізація і автоматизація різних процесів дозволяє значно підвищити якість товарів та управління виробництвом. Серед інших переваг слід назвати:

Збільшення швидкості виконання повторюваних операцій. За рахунок зниження ступеня участі людини одні й ті ж дії можуть здійснюватися швидше. Автоматизовані системи забезпечують більшу точність і зберігають працездатність незалежно від тривалості зміни.

Підвищення якості роботи. При зниженні ступеня участі людей зменшується або виключається вплив людського чинника. Це істотно обмежує варіації виконання операцій, що, в свою чергу, запобігає безліч помилок і підвищує якість і стабільність роботи.

Збільшення точності управління. Використання інформаційних технологій дозволяє зберігати і враховувати надалі більший обсяг відомостей про операції, ніж при ручному контролі.

Прискорене прийняття рішень при типових ситуаціях. Це сприяє поліпшенню характеристик операції і запобігає невідповідності на наступних етапах.

Паралельність виконання дій. Автоматизовані системи дають можливість здійснювати кілька операцій одночасно без шкоди для точності і якості роботи. Це прискорює діяльність і покращує якість результатів.

Недоліки

Незважаючи на очевидні переваги, автоматизація може бути далеко не завжди доцільною. Саме тому перед її здійсненням необхідний всебічний аналіз та оптимізація. Після цього може скластися так, що автоматизація не потрібно буде або буде невигідна в економічному сенсі. Ручне управління і виконання процесів може стати кращим в наступних випадках:

Операції занадто складні для їх автоматизації в технологічному або економічному плані.

Життєвий цикл продукції дуже короткий. Якщо виріб має розроблятися та впроваджуватися протягом нетривалого часу, тривалість його перебування на ринку буде невеликою. У цьому випадку автоматизація може стати недоцільною. Виконання операцій вручну буде більш швидким і менш витратним.

Випускається одинична або унікальна продукція. Для виготовлення виробів такого типу встановлюються певні параметри і вимоги. В даному випадку людський фактор може надати сприятливий вплив на процес. Деякі унікальні вироби можуть бути випущені лише при використанні ручної праці.

Різкі перепади попиту на ринку. Зміна активності споживачів впливає на виробничі обсяги. Перебудова виробництва в таких ситуаціях може здійснюватися швидше, якщо продукція випускається з використанням ручної праці.

Висновок

Механізація і автоматизація, безсумнівно, мають велике значення для виробничої сфери. У сучасному світі все менше операцій виконується вручну. Однак і сьогодні в ряді галузей не обійтися без такої праці. Автоматизація особливо ефективна на великих підприємствах, де випускається продукція для масового споживача. Так, наприклад, на автомобільних заводах в операціях бере участь мінімальна кількість людей. При цьому вони, як правило, здійснюють контроль за ходом процесу, не беру в ньому участь безпосередньо. Модернізація промисловості в даний час йде дуже активно. Автоматизація виробничих процесів і виробництв вважається сьогодні найбільш ефективним способом підвищення якості продукції та збільшення обсягу її випуску.