Что такое автоматизация технологических процессов и производств
Автоматизация технологических процессов — частичная или полная передача производства роботизированным механизмам. Они работают по заданным настройкам. Пример этого — автомобильные заводы, где штамповку, сварку и покраску кузовов осуществляют роботы. Человек в этих процессах не участвует, но контролирует.
Зачем автоматизировать производство
Главная цель автоматизации производства — это повышение прибыли компании. Достигается она за счёт:- оптимизации и ускорения рабочих процессов;
- увеличения объёмов производства;
- уменьшения затрат на персонал;
- снижения количества производственных травм и брака;
- снижения расходов на материалы (рациональное использование);
- повышения качества товаров.
Сам процесс автоматизации начинается не с внедрения технологий, а с определения типа необходимой автоматизации, расчёта затрат и потенциальной прибыли, которую она принесёт.
Типы автоматизации производства
Тип автоматизации производства зависит от потребностей предприятия. Благодаря научно-техническому прогрессу есть из чего выбирать.Машины с числовым управлением (NC)
NC (Numerical Control) — числовое управление. Другое и более привычное название машин с числовым управлением — ЧПУ — числовое программное управление. С помощью станков ЧПУ вырезают детали из различных материалов. 3D принтеры тоже относятся к машинам с числовым управлением. Но NC — не полноценная технология, а лишь один из элементов автоматизации технологических процессов.Например, если раньше, чтобы вырезать деталь на станке, приходилось самому управлять всем процессом, то сейчас достаточно задать программные настройки и система всё сделает сама. Это позволяет повысить скорость и точность выполнения задачи и экономить на рабочей силе, так как для управления несколькими станками ЧПУ требуется всего один человек.
Роботы
Роботы — это следующий шаг автоматизации производства. Они выполняют более сложные и разнообразные операции. Классифицируют их по типу управления и выполняемым функциям.По типу:
- Управляемые. Их действиями полностью руководит человек. Полезны в тех областях, где человеческие руки не способны полноценно справиться с задачей. Но внедряют их не часто. Такие роботы требуют постоянного участия специалистов, поэтому они не позволяют ощутимо минимизировать затраты.
- Автоматические и полуавтоматические. Работают по заданной программе и не отступают от неё. Похожи на ЧПУ, но имеют более широкую сферу применения.
- Автономные. Снабжены множеством датчиков, с помощью которых можно определять обстановку и корректировать действия в зависимости от изменившихся условий. Они действуют по заранее подготовленной программе. Но если выполнению программы что-то мешает, они способны самостоятельно принять решение об изменении процесса, чтобы обойти препятствие и продолжить работу.
Функционал роботов можно использовать для:
- сварки;
- резки;
- сборки;
- укомплектовки;
- покраски;
- упаковки.
По сути, они способны заменить любую физическую работу человека.
Информационные технологии (IT)
IT внедряют параллельно с другими типами автоматизации. Задача информационных технологий заключается не в выполнении физических процессов, а в автоматизации сбора, обработки и хранения информации.Например, есть робот, который занимается комплектовкой и нанесением на упаковку информации о заказе. Его функции: собрать и промаркировать. А вот что собрать и какую информацию занести в маркировку, роботу сообщают уже IT-программы. Они же содержат и алгоритм действий робота.
Системы автоматизированного проектирования
Они позволяют делать 3D модели деталей, зданий, инженерных конструкций с учётом потенциально слабых мест, размеров площадей и прочих параметров. Это сокращает цикл проектирования и помогает избежать ошибок.Для разработки несложных систем не обязательно иметь техническое образование. Достаточно научиться работать в конкретной программе.
Гибкие производственные системы (FMS)
Это сложная, дорогая система. Напоминает искусственный интеллект. ГПС способна продолжать производственный процесс даже в меняющихся условиях. Система сама решает, как скорректировать процесс, чтобы производство не остановилось, и убирает из него операции, которые посчитает лишними в данный момент.Такие системы требуют установки дорогостоящего оборудования, вложений в обучение или найм квалифицированного персонала.
Системы компьютерного интегрирования (CIM)
Интегрирование подразумевает связь системы со всеми программами и процессами на производстве. Системы компьютерного управления контролируют и производство, и склад, и логистику, и финансы компании.CIM собирает и обрабатывает информацию со всех программ и машин производственной цепочки, находит слабые места. Это важно для дальнейшего исправления и оптимизации производства.
Где применяют автоматизацию
IT применяют в онлайн-торговле, рекламе, науке, дистанционном образовании, медицине. К полной автоматизации также стремятся во всех сферах бизнеса. Чаще всего это:- автомобилестроение;
- электроника;
- строительные товары;
- текстильное производство;
- фармацевтика;
- сельское хозяйство;
- пищевая промышленность;
- инженерное проектирование.
