Организация автоматизированного производства продукции - ABCD42.RU

Организация автоматизированного производства продукции

Организация автоматизированного производства

Автоматизированное производство — производственный процесс, при котором все или подавляющее большинство операций, требую­щих физических усилий, выполняют машины без непосредственного участия человека. Рабочие при этом выполняют лишь функции наладки и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем ис­пользования систем машин-автоматов, представляющих собой комби­нацию разнообразного оборудования и других технических уст­ройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий.

Различают четыре основных направления автоматизации.

Первое направление — внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются стан­ки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изго­товляют различные детали или выполняют определенные производ­ственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повы­сить производительность труда на каждом рабочем месте в 3-Л раза.

Второе направление — создание комплексных станков с автома­тизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным приме­ром таких систем машин являются автоматические линии (АЛ). Они представляют собой объединение в производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отхо­дов, а также управления (рис.).

Значительно эффективнее автоматические роторные линии (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и специальных транспортирующих устройств.

Эффективность применения АЛ значительно повышается в резуль­тате создания их на основе многоцелевых станков, т. е. создания так называемых гибких автоматических линий. Такие линии с программи­руемым устройством оснащаются ЧПУ, что делает их экономически эффективными не только в массовом и крупносерийном производ­ствах, но и в мелкосерийном.

Третье направление — конструирование и производство промыш­ленных роботов. В производственном процессе они выполняют функ­ции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяют движе­ния человека. Внедрение в производство роботов позволяет создавать многоцелевые технологические системы, способные выполнять за че­ловека универсальные ручные операции во всем их многообразии. Та­кие системы принято называть робототехническими комплексами (РТК). В процессе выполнения операций роботы способны решать сложные ло­гические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией чело­веческого ума.

Показателем эффективности функционирования РТК является наиболее полная загрузка включенного в его состав оборудования. С введением в производственную деятельность роботов коренным образом меняется вся организация технологического процесса, уст­раняются многие отрицательные факторы, вызываемые утомлением человека, притуплением его внимания, нарушением координации движений. В результате ликвидируются ручные операции, резко по­вышаются производительность труда и качество продукции.

Четвертое направление — развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же обору­довании переходить к выпуску новой продукции. Основой гибких про­изводственных систем (ГПС) является гибкий производственный мо­дуль (ГПМ) — легко переналаживаемая и автономно функционирую­щая единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, где загрузка заготовок и удаление обработанных деталей осуществляются с помо­щью промышленных роботов (манипуляторов), автоматизированы за­мена инструмента и удаление стружки, подача охлаждающей жидко­сти, контроль и диагностика неисправностей. Гибкие производственные модули не только быстро переналаживаются на изготовление и сборку новых деталей или узлов, но и легко встраиваются в гибкие производственные комплексы, линии и даже участки.

Гибкие производственные системы экономически высокоэффектив­ны. Так, в случае применения ГПС механической обработки корпус­ных деталей на станках типа «обрабатывающий центр» производи­тельность труда повышается в 2-2,5 раза, на 15-20 % увеличивается фондоотдача. Благодаря почти двукратному сокращению продолжи­тельности изготовления деталей экономится до 25-30 % оборотных средств. При этом улучшается культура производства, создаются ус­ловия для ритмичной работы производственных подразделений, повы­шается качество выпускаемой продукции.

Гибкая производственная система, являясь высшей формой авто­матизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения их функциониро­вания. Как показывает отечественная практика, применение ГПС це­лесообразно тогда, когда годовой объем выпуска каждого из 5-10 ти­поразмеров (наименований) /деталей составляет 50-2000 шт. Гибкие модули эффективны при годовом объеме выпуска любого из 30-80 ти­поразмеров деталей, равном 20-500 шт.

Автоматизация производства: системы, их назначение и разновидности

Для достижения успеха в своей деятельности предприятиям требуется вносить существенные коррективы в прежнюю систему управления производством. На помощь приходит научно-технический прогресс. Современные разработки позволяют автоматизировать производство. Люди при этом освобождаются от выполнения многих функций и те возлагаются на специальные приборы, устройства, информационные системы.

Автоматизация производства бывает полной, частичной и комплексной. В первом варианте весь рабочий процесс осуществляется с применением машин. При менее затратной частичной автоматизации технические устройства отвечают только за выполнение отдельных операций. Комплексный подход предполагает функционирование цеха или участка как единого целого, состоящего из взаимосвязанных частей. Но в любом случае самые ответственные решения принимает человек. Он подготавливает исходные данные, подбирает подходящие алгоритмы, анализирует полученные результаты.

Эффективное управление ресурсами предприятия с помощью 1С:ERP Управление предприятием 2

  • Сокращение трудозатрат;
  • Снижение себестоимости;
  • Рост оборачиваемости складских запасов;
  • Рост производительности труда в производстве.

Цели автоматизации производства

Установка на предприятии специального технического оснащения и его обслуживание требует немалых затрат. Но это помогает добиться следующего:

  • освободить человека от тяжелого ручного труда и повысить безопасность производства;
  • минимизировать брак продукции, возникающий по причине ошибок работников, улучшить качество изделий и расширить их ассортимент – все это обеспечивает приток клиентов;
  • увеличить в несколько раз производительность труда – устройства помогают получать большой объем продукции за минимальный отрезок времени;
  • уменьшить число работников и снизить тем самым расходы на заработную плату.

Автоматизация производства способствует достижению главной цели – увеличить прибыль предприятия. Но есть и определенные недостатки такого подхода. В частности, одной из проблем является возникновение так называемой технологической безработицы. Кроме того, усложнение производственной системы вызывает необходимость в подборе квалифицированных кадров. Однако не всегда легко найти специалистов, обладающих нужным опытом и знаниями современных стандартов.

Перечень проблем, связанных с введением автоматизации, можно дополнить тем, что существует риск взлома системы, устройства уязвимы в техническом плане, а их работа зависит от электроснабжения. Но перечисленные недостатки можно минимизировать с помощью грамотной организации производственного контроля, повышения квалификации работников, своевременного обслуживания техники, обеспечения качественной защиты данных. Эти меры необходимо реализовывать, так как в целом плюсы оказываются гораздо весомее минусов.

Типы автоматизации производства

Замена человеческого труда машинным осуществляется в разных направлениях. При этом используется соответствующее оборудование – оно может быть относительно простым или представлять собой целые программно-технические комплексы. Различают несколько типов автоматизации.

Машины с числовым управлением (NC)

Речь идет о станках, запрограммированных на выполнение определенных работ. Весь технологический процесс здесь осуществляется под управлением электроники. Вмешательство человека сведено к минимуму. Оно заключается в наладке и проверке оборудования, установке и снятии заготовок. С этим под силу справиться одному рабочему, причем под его контролем могут находиться сразу несколько станков.

Машины с числовым управлением, функционирующие практически автономно, способны производить изделия высокого качества. Они обрабатывают детали очень точно в течение нужного времени и «не устают» в отличие от мастеров, работающих вручную. Подобные станки справляются с теми задачами, которые невозможно выполнить с применением обычных устройств. Они помогают четко спланировать деятельность благодаря тому, что время для выполнения операции устанавливается заранее.

Еще одним преимуществом такой техники является производственная гибкость. Она заключается в том, что при работе с деталями другого типа достаточно сменить программу, а применяемая до этого может храниться на накопителе и вновь использоваться в случае необходимости.

Роботы

Такие машины все активнее включаются в автоматизацию производства с целью облегчить человеческий труд. Они легко справляются со сложными рабочими процессами. Роботы различаются видом, размерами, функционалом. Круг задач, которые они способны выполнять, очень широк. Это погрузка тяжелых или опасных предметов, упаковка товаров, отделочные, сварочные и многие другие работы.

Есть роботы, каждым движением которых управляет оператор. Другие, относящиеся к автоматам, следуют заданной программе. Они не способны корректировать выполняемые действия, и здесь тоже требуется участие рабочего. Максимально самостоятельными являются автономные роботы. Такие механизмы совершают запрограммированные операции. Функционируя по заданным алгоритмам, они при необходимости корректируют действия. Подобные устройства берут на себя всю работу на определенном участке конвейера, при этом привлечение живой рабочей силы не требуется.

Информационные технологии (IT)

Эта обширная область характеризуется применением компьютерного оснащения. В отличие от других средств, применяемых в автоматизации производства, они охватывают в первую очередь сферу интеллектуального труда. Такие технологии нацелены на различные способы обращения с информацией – ее создание, получение и обработку, хранение, распространение.

В современном производстве компьютеры приобретают жизненно важное значение в деле управления данными. Люди получают возможность освободиться от выполнения рутинных и сложных мыслительных операций. Причем скорость работы человеческого мозга не может сравниться с производительностью машины. Кроме того, правильно настроенная техника работает безошибочно и может справляться с колоссальным объемом работы.

Применение систем автоматизированного проектирования

Здесь подразумевается программное обеспечение, которое подразделяется на отдельные направления – CAD/CAM/CAE. Каждое из них помогает решать узкоспециализированные задачи, и на конкретном этапе производства можно применить наиболее подходящую систему. С компьютерной поддержкой такого рода удается изготавливать сложные детали и сокращать цикл их производства.

Посредством прикладных программ создаются алгоритмы работы применяемых станков. Появляется возможность проектировать изделия, прогнозировать их качества и характеристики и определять оптимальную технологию изготовления. Указанные системы помогают воплощать идеи любой сложности. Скорость и точность работы компьютерных программ способствует получению продукции высокого качества и снижению ее себестоимости.

Гибкие производственные системы (FMS)

Такие комплексы помогают совершать полные циклы изготовления продукции в условиях изменяющейся производственной среды. Система своевременно реагирует на предсказуемые и непредвиденные обстоятельства и адаптируется к ним. Например, при необходимости меняется порядок рабочих операций, корректируется дизайн изделия, упрощается сборка деталей.

Автоматизацию производства, проводимую с применением этого метода, нельзя назвать экономичной. Стоимость самой техники, а также ее установки высока. Кроме того, здесь требуется квалифицированный персонал, способный управлять таким оснащением и производить сложное предварительное планирование. Однако эти моменты компенсируются высокой надежностью системы, значительным повышением производительности труда, уменьшением стоимости производства.

Читайте также  Структурный подход к проектированию информационных систем

Гибкие системы помогают избежать простоев и максимально эффективно использовать рабочее время. Если обычное оборудование при возникшей поломке прекращает свою работу, то FMS способна адаптироваться к неполадкам и продолжать изготовление изделий во время ремонта.

Системы компьютерного интегрирования (CIM)

Высшей степени автоматизации производства можно достичь только при условии интеграции всех действующих на предприятии сегментов. В этом случае участие человека в производственной деятельности оказывается минимальным.

Нельзя путать комплексную автоматизацию с компьютерным интегрированием. В первом случае дело касается только технических процессов и работы оборудования. CIM же наряду с этим предполагает применение компьютерных систем и для автоматизации управления, принятия различных решений.

Так создается интегрированная информационная среда, где различные программные модули обмениваются данными между собой и с центром всей системы. При такой организации существует общая база данных. Пользователь через интерфейс получает доступ ко всем производственным модулям и может наблюдать за любыми нужными сегментами производственного комплекса.

В целом компьютерное интегрирование направлено на выполнение следующих функций:

  • проектирование, планирование и подготовительные действия перед производством продукции;
  • управление работой участков и цехов, где изготавливаются изделия;
  • управление складами, транспортными системами;
  • обеспечение качества продукции;
  • контроль за работой системы сбыта;
  • управление по части финансирования.

При компьютерном интегрировании охватывается полный спектр задач, вязанных с созданием продукта. Производственный процесс значительно ускоряется, а благодаря минимальному участию человека снижается количество различных ошибок и сбоев.

1C:ERP Управление предприятием 2

В настоящее время предлагаются различные программные продукты для автоматизации производства. Еще сравнительно недавно наиболее подходящим решением для организации в рамках предприятия единого информационного пространства считалось 1С:УПП. Но особенности современного бизнеса стали выходить за рамки этого программного обеспечения.

Возникла необходимость в создании новой системы, удовлетворяющей текущие потребности предпринимателей. На смену 1С:УПП пришла 1С:ERP. Эта организационная стратегия позволяет объединить в одно целое все бизнес-процессы и грамотно управлять ими.

Программный продукт «1С:ERP Управление предприятием 2» разработан при участии специального совета экспертов – руководителей и специалистов крупных промышленных компаний. Он предназначен для внедрения на предприятиях любого масштаба, в том числе крупных, с технически сложным производством, в котором действуют инновационные технологии.

Инструменты в составе указанного программного продукта позволяют анализировать показатели эффективности производственной деятельности, отслеживать их изменения. Предусмотрена возможность планирования, как стратегического и тактического, так и оперативного. В программе заложен набор необходимых для этого инструментов. Готовые планы проверяются на выполнимость, сбалансированность и корректность.

С помощью предложенного продукта удобно управлять производством. При этом детализация может доходить до выполнения отдельных технологических операций. В целом предусмотрены две ступени управления. На верхней координируется деятельность подразделений и цехов. На нижней осуществляется контроль за работой оборудования и выполнением заданий, данных главным диспетчером.

В программу также входят пункты, связанные с техническим обслуживанием приборов и ремонтом, учетом затрат по различным направлениям, планированием и контролем поступающих и расходуемых средств, кадровым делопроизводством и многое другое.

Автоматизация производства набирает темпы в различных сферах бизнеса. Владельцы предприятий все больше склоняются к применению такого подхода, и современный рынок предоставляет широкий выбор решений для его реализации. Ключом к успеху становится тщательный анализ конкретных условий и внедрение подходящих технологий. Автоматизация, реализованная с учетом реальных потребностей, может принести предприятию максимальную пользу.

Автоматизация производства

В современном стремительно развивающемся мире предприятия не проиграют конкурентную борьбу своим оппонентам, и принесут прибыль, лишь своевременно внедряя новые технические и цифровые технологии, способствующие:

  1. Наращиванию объема создаваемой продукции.
  2. Сокращению времени на исполнение трудоемких технологических операций.
  3. Снижению расходов сырьевых ресурсов.
  4. Повышению безотходности.
  5. Роботизации.

Новые вызовы требуют качественных управленческих решений, одним из которых выступает автоматизация производства (АП), поступательное исключение человеческого фактора из техпроцесса.

Внедрение автоматизации на производство

Современная наука предлагает несколько вариаций автоматизации производства:

  1. частичная автоматизация, когда только сложные для человеческого исполнения функции и техпроцессы передаются автоматике;
  2. комплексная, когда автоматизируется цех или узел, реализующий определенный техпроцесс;
  3. полная автоматизация, когда администрирование всех производственных этапов передается специальному оборудованию. Подобная версия автоматизации используется на предприятиях с устойчивым производственным режимом, или на производствах с особо вредными и физически тяжелыми условиями для человека.

Показатель эффективности выступает главным критерием при выборе вариации автоматизации производства.

Области использования

Повышение комфорта для людей и упрощение эксплуатации техники считаются главными миссиями автоматизации производства.

Сегодня замещение человеческого участия машинным фактором интенсивно происходит по следующим направлениям:

  1. Внедрение программного обеспечения, прокачивающего возможности техники к сбору информации, и осуществляющего машинное обучение.
  2. Автоматизация принятия управленческих решений, планирования и проектирования.
  3. Автоматизация в области совершенствования оборудования, используемого в производственных циклах, для наращивания производственных мощностей.

Суть автоматизации производства характеризуется следующими обстоятельствами:

  1. это сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, но жизненно необходимый для всех современных производств, ведь сегодня без него немыслимо облегчение труда рабочих и служащих, упрощение принятия эффективных управленческих решений, и снижение себестоимости выпускаемой продукции;
  2. без автоматизации производства невозможна модернизация техпроцессов в газо-нефтяной отрасли, требующая создания установок огромной мощности;
  3. сложная техника, выпускаемая сегодня, требует новых управленческих решений, позволяющих продлевать ее эксплуатационный ресурс, и обеспечивать оптимальный режим работы в течение длительных временных промежутков.

Производительность выбранных методов АП считается главным требованием к данной процедуре. Оно обоснованно, ведь замена мануфактурных операций на современные технологии представляет собой сочетание сложных технических мероприятий, что должно быть оправдано с финансовой и человеческой позиции.

Пиком внедрения автоматизации производства считается достижение непрерывности производственного цикла без участия человеческого фактора. Люди в таких процессах могут играть роль контролера, но ключевые управленческие, надзорные, диагностические функции и сопутствующий документооборот реализуются автоматикой.

Технические приборы, выбранные для АП включают устройства для записи, обработки и транспортировки информации, при содействии которых происходит регулировка, манипулирование и контроль по линиям выпускаемых товаров. Кроме того они обладают рядом достоинств:

  1. Информативность.
  2. Способность к анализу технологических ситуаций.
  3. Высочайшая достоверность измерений.
  4. Способность к точнейшему регулированию технологических параметров.
  5. Самостоятельная дозировки компонентов.
  6. Способность к образованию автоматических рабочих мест.
  7. Возможность самостоятельного совершенствования управленческих систем.

Современные методики автоматизации производства направлены на минимизацию зависимости системы от человека, и:

  1. интенсификацию исполнения многократно повторяющихся операций;
  2. рост качества труда;
  3. наращивание объемов оперируемых данных в производственном процессе;
  4. повышение качества контроля;
  5. увеличение скорости подбора решений для различных стандартных и непредвиденных событий.

Автоматизация производственных процессов — это средство совершенствования управленческих систем для каждого иерархического уровня предприятия.

SCADA

Данный программный пакет служит для обеспечения работы информационных датчиков и индикаторов, предназначенных для контроля работы промышленных приборов, с исполнением следующих функций:

  1. Корректировка показателей по сигналу программ действий или по инициативе оператора.
  2. Обеспечение сохранности информации на сервере.
  3. Мониторинг рабочей динамикой.
  4. Группирование данных в статистические отчеты, передаваемые вышестоящему руководству.

Отправка команд и прием информации с индикаторов, установленных на определенном оборудовании, не зависимо от расстояния между приемником и объектом взаимодействия считается главным предназначением инструмента автоматизации производства SCADA.

Несовершенство сложных SCADA выражается в большом числе кабелей, нужных для скоростной работы. Но данная проблема решается путем внедрения контроллеров с интегрированным в них модулем-микропроцессором.

Техпроцессы автоматизации и управления предприятием

В 21 веке успешная эволюция любых предприятий неотрывно связана с процедурами автоматизации и совершенствования управления техпроцессами направленными:

  1. на рост качества и востребованности создаваемых продуктов;
  2. снижение себестоимости;
  3. сокращение энергопотребления;
  4. оптимизацию штата;
  5. завоевание новых рынков сбыта;
  6. рост объемов производства.

Инструменты автоматизированного управления помогают в наращивании экономических показателей и в оптимизации производственных процессов.

Проектирование систем автоматизации технологических процессов на производстве

Процедура автоматизация производства предполагает задействование компьютерной техники и программных пакетов.

Любой процесс разработки системы автоматизации и управления технологическими процессами начинается с разработки технического задания, и завершается установкой, настройкой и программированием аппаратных средств.

Типовой проект системы автоматизации включает такие конструкты:

  1. описание технических решений;
  2. план размещения аппаратных средств на общей схеме предприятия;
  3. рабочие схемные чертежи сигнализации, энергоснабжения, настройки, контроля;
  4. расчет экономического эффекта от внедрения системы автоматизации производства;
  5. запросы на недостающие приборы.

Помимо составления технического задания параллельно с подобными операциями исполнители проводят аудит предприятия с целью установления наиболее продуктивных программ и технического оснащения, которые будут внедрены по ходу работ.

Компания ООО «АЛЬЯНС-АВТОМАТИКА» работает в сфере разработки и проектирования АСУ ТП для различных объектов, а также для больших нефтегазовых комплексов. Опыт деятельности составляет 11 лет.

На сегодняшний день мы занимаемся автоматизацией производства как в России, так и за рубежом. Идеи и методы компании получают высокие оценки.

«Управление и Оптимизация Производственного Предприятия»

Е.Г. Непомнящий
Экономика и управление предприятием. Конспект лекций
Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997

Тема 7. Производственный процесс и типы производств

7.7. Организация автоматизированного производства

Высшей формой поточного производства является автоматизированное производство, где сочетаются основные признаки поточного производства с его автоматизацией. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.

Различают частичную и комплексную автоматизацию.

При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования, в процессе установки — полностью или частично сокращается ручной труд.

В условиях комплексно-автоматизированного производства технологический процесс изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов производства выполняются без участия человека, но обслуживание оборудования — ручное.

Основным элементом автоматизированного производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).

Автоматическая поточная линия — комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.

Основные признаки АПЛ:

— автоматическое выполнение технологических операций (без участия человека);
— автоматическое перемещение изделия между отдельными агрегатами линии.

Читайте также  Основные понятия маркетинга

Автоматические комплексы с замкнутым циклом производства изделия — ряд связанных между собой автоматическими транспортными и погрузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.

Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д. Примерная структура автоматизированного производственного подразделения приведена на рис. 7.12.

Рис. 7.12. Структурный состав автоматизированного производственного подразделения

В условиях постоянно изменяющегося нестабильного рынка (тем более многономенклатурного производства) важной задачей является повышение гибкости (многофункциональности) автоматизированного производства, с тем чтобы максимально удовлетворить требования, нужды и запросы потребителей, быстрее и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.

Методы повышения гибкости автоматизированных производственных систем:

— использование автоматизированных систем технической подготовки производства (САПР);
— применение быстропереналаживаемых автоматических поточных линий;
— применение универсальных промышленных манипуляторов с программным управлением (промышленных роботов);
— стандартизация применяемого инструмента и средств технологического оснащения;
— применение в автоматических линиях автоматически переналаживаемого оборудования (на базе микропроцессорной техники);
— использование переналаживаемых транспортно-складских и накопительных систем и т.д.

Однако следует заметить, что любая универсализация требует значительных дополнительных затрат и при ее применении необходим взвешенный экономический подход на базе маркетинговой информации и исследований.

Автоматические поточные линии эффективны в массовом производстве.

Состав автоматической поточной линии:

— автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;
— механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;
— устройство для транспортировки изделий по операциям;
— контрольные машины и приборы (для контроля качества и автоматической подналадки оборудования);
— средства загрузки и разгрузки линий (заготовок и готовых деталей);
— аппаратура и приборы системы управления АПЛ;
— устройства смены инструмента и оснастки;
— устройства удаления отходов;
— устройство обеспечения необходимыми видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);
— устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.

В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:

1. «Умные супервизоры» с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Их назначение — заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:

— негативная тенденция технического параметра агрегата;
— информация о заделах и количестве заготовок;
— о браке и его причинах и т.д.

2. Статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АПЛ:

— время работы и простоев (причины простоев);
— количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака);
— статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции;
— статистическая обработка выхода из строя (поломка, сбой) систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.

3. Диалоговые системы селективной сборки (т.е. подбор параметров относительно грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

На предприятиях машиностроения и приборостроения применяются автоматические линии, отличающиеся между собой как по технологическим принципам действия, так и по формам организации. Классификация и характерные особенности автоматических поточных линий приведены в табл. 7.5.

Классификация автоматических линий

Признак Наименование и краткая характеристика
1 Гибкость 1.1. Жесткие непереналаживаемые АЛ предназначенные для обработки одного изделия.
1.2. Переналаживаемые АЛ на определенную группу изделий одного наименования
1.3. Гибкие АЛ, состоящие из «обрабатывающих центров» гибких транспортно-складских систем с промышленными роботами и предназначенных для обработки любых деталей определенной номенклатуры и габаритов (например, корпусных деталей с габаритами от 100ґ100ґ100 до 600ґ600ґ600)
2 Число одновременно обрабатываемых изделий 2.1. Автолинии поштучной обработки
2.2. Автолинии групповой обработки
3 Способ транспортировки изделия по АЛ 3.1. АЛ с непрерывной транспортировкой обрабатываемых изделий
3.2. АЛ с периодической транспортировкой
4 Кинематическая связь агрегатов (оборудования) АЛ 4.1. АЛ с жесткой связью агрегатов(например, ротор-транспортер, желоб и т.д.)
4.2. АЛ с гибкой связью агрегатов (гибкость обеспечивается наличием перед каждым агрегатом устройства для накопления и выдачи запаса изделий (бункеры, кассеты, пеналы, накопительные башни и т.д.))
5 Особенности транспортной системы См таблицу 7.3. «Классификация транспортных средств»

При проектировании автоматических поточных линий выполняется ряд расчетов. В основном они не отличаются от расчетов неавтоматизированных линий, но имеются некоторые особенности.

Такт АПЛ определяется по формуле

,

где r — такт АПЛ (мин);
Fн — номинальный годовой фонд времени работы линии в одну смену (час);
dсм — число смен работы;
h — коэффициент технического использования АПЛ, учитывающий потери времени при различных неполадках в работе оборудования линий и затраты времени на подналадку;
Qвып — плановое задание (шт).

При величине нормы времени отдельной операции линии больше такта линии за такт принимают норму времени лимитирующей операции.

В бункерных (гибких) АЛ образуются заделы :

Компенсирующие заделы АПЛ (Zk) образуются при разной производительности сменных участков АПЛ:

,

где Тк — период времени для создания компенсирующего задела, т.е. промежуток времени непрерывной работы сменных участков АПЛ с разными тактами работы, мин;
rм и rб — меньший и больший такты работы смежных участков (операций) АПЛ, мин.

Пульсирующие заделы создаются для поддержания ритмичности выпуска продукции. Их назначение — предупредить аритмию хода производственного процесса на отдельных операциях АПЛ.

Организация автоматизированного производства

Под автоматизацией производства понимают процесс, при котором все или преобладающая часть операций, требующих физических усилий, передаются машинам и осуществляются без непосредственного участия человека, за рабочим остаются только функции наладки, надзора и контроля. Различают четыре основных направления автоматизации производства: -введение полуавтоматических и автоматических станков, наивысшим достижением являются станки с ЧПУ, рост производительности труда в этом случае – в 3-4 раза;

-создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса (автоматических линий). Количество включенного в состав автоматической линии оборудования зависит от сложности обрабатываемых деталей: 5-10 станков для средней сложности, до 100-150 при массовом производстве деталей сложной формы;

-конструирование и производство промышленных роботов «механическая рука» с простейшими элементами искусственного интеллекта для ручных операций. Их внедрение позволяет продолжить эксплуатацию неавтоматического оборудования, связать его в единую технологическую линию – робото-технический комплекс (РТК);

-создание гибких производственных систем на основе компьютеризации, гибких производств и технологий. Под гибкостью понимается способность производства быстро при минимальных затратах переходить на выпуск новой продукции. Основой ГПС является гибкий производственный модуль (ГПМ) – это легко переналаживаемая и автономно действующая единица производственного оборудования с ЧПУ. Модуль легко встраивается в гибкие производственные комплексы, линии и участки. ГПС обладает высокой экономической эффективностью, так обрабатывающий центр позволяет повысить производительность труда в 2-2,5 раза. Практика показывает, что применение ГПС целесообразно, если в течение года из 5-10 видов деталей надо изготовить партии по 50-2000 штук, то есть потребовалось бы переналадить производство 10 раз.

Лекция 5.

Тема лекции: Основы организации поточного производства.

Поточное производство является наиболее эффективной формой организации производственных процессов.

Поточным производством называется такая форма организации производства, которая предусматривает изготовление продукции, подчинено определенному такту (ритма) и осуществляемое на специальных рабочих местах, расположенных по походу технологического процесса.

Признаки поточного производства:

— Изготовление одного или нескольких наименований изделий, близких по конструктивным признакам, технологии производства и габаритами;

— Расчленение технологического процесса на кратные по трудоемкости операции, установление их последовательности и закрепления за отдельными рабочими местами;

— Расположение рабочих мест в соответствии с порядком осуществления операций;

— Ритмичность обработки или сборки деталей (изделий);

— Применение специальных транспортных устройств конвейерного типа для перемещения предметов труда с одной операции на другую с минимальными перерывами.

При поточном производстве реализуются принципы:

Поточное производство обеспечивает наивысшую производительность труда, низкую себестоимость продукции, короткую длительность производственного цикла. К тому же оно способствует достижению наибольшей ритмичности и непрерывности производства, которые обеспечивают согласованное осуществление всех операций производственного процесса на рабочих местах в соответствии с установленным ритмом изготовления изделий.

Высокий уровень организации поточного производства предъявляет особые требования к конструкции изделий и технологии их изготовления. К числу таких требований относятся:

— Достаточный объем изготовления однотипных видов продукции;

— Углубление специализации предприятия, цехов, участков и рабочих мест;

— Тщательное испытание конструкции на технологичность;

— Научно обоснованная разработка технологических процессов.

Первичным звеном поточного производства является поточная линия, которая представляет собой совокупность рабочих мест, расположенных в соответствии с последовательностью технологического процесса и предназначенных для выполнения отдельных, закрепленных за ними операций.

Расположение поточных линий должно обеспечить:

— Прямоточность и кратчайший путь движения изделия;

— Рациональное использование производственных площадей;

— Благоприятные условия для транспортировки деталей на рабочих местах;

— Удобство подходов для ремонта и обслуживания;

— Достаточность площадей и оснащение для сохранения необходимых запасов материалов и готовых деталей;

— Возможность легкого удаления отходов производства.

Различают следующие формы организации поточного производства:

— Непрерывно-поточное производство обеспечивает непрерывное прохождение предметов труда через все процессы поштучной передачей и постоянной загрузкой рабочих мест. Такая форма организации полностью соответствует принципам пропорциональности, непрерывности и ритмичности;

— Прерывисто-поточное производство имеет все признаки непрерывно-поточной формы за исключением синхронизации. Полная синхронизация производственных процессов не всегда осуществима вследствие различной трудоемкости отдельных процессов, неодинаковой (непропорциональной) производительности технологического оборудования, особенностей применяемых технологических приемов и тому подобное;

— Постоянные-поточные (прямоточные) линии характерны для производственных предприятий, имеющих устойчивую номенклатуру изделий;

— Многономенклатурном поточные линии характеризуются тем, что на одном и том же конвейере могут обрабатываться или изготавливаться изделия нескольких наименований в отличие от однономенклатурних поточных линий.

Поточные формы организации производственных процессов характеризуются определенным видом движения предметов труда. При непрерывно-поточной форме имеет место синхронное движение, при прерывисто-поточной — параллельный, при прямоточной — параллельно-последовательный. Последовательное движение предметов труда применяется при непоточный форме организации процессов, как правило, в единичном или мелкосерийном производствах.

При организации поточных линий осуществляется ряд подготовительных работ:

Читайте также  Формирование функциональных обязанностей структурных подразделений туроператоров

— Определяется необходимое количество рабочих мест;

— В соответствии с количеством рабочих мест дифференцируется производственный процесс с целью выделения более или менее равных по трудоемкости операций.

Если технологически обеспечить такое равенство невозможно, стремятся к установлению кратной трудоемкости операций. Это обосновывает необходимость содержания для осуществления отдельных операций параллельно, а нескольких рабочих мест;

— Устанавливается такт и ритм производства;

— Избирается транспортной конвейер, который должен вписаться в площадь, отведенную под поточную линию, или монтируются другие передаточные (транспортные) средства перемещения предметов труда вдоль поточной линии;

— Оборудованы соблюдением постоянных требований рабочие места;

— Готовятся кадры для поточной пинии;

— Разрабатывается система обслуживания поточной линии.

Технологические линии, на которых процесс производства осуществляется по одной из форм поточной организации, называют потоковыми. Их характеризует пропорциональна построение, ритмичность, параллельность и прямоточнисть осуществления процессов. Поточные линии наиболее полно соответствуют принципам рациональной организации производства, что позволяет эффективно использовать высокопроизводительное оборудование и транспортные средства, повышать уровень механизации и автоматизации процессов.

Организация автоматизированного производства продукции

Главная > Реферат >Менеджмент

ОРГАНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ

В настоящее время автоматизация производства является одним из основных факторов современной научно-технической революции, открывающей перед человечеством возможности преобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножения творческих способностей человека.

Развитие автоматизации характеризуется рядом крупных достижений. Одним из первых было внедрение сборочных конвейеров Генри Форда в процесс производства. Значительный переворот в автоматизации производства произвели промышленные роботы и персональные компьютеры. Всё это подтолкнуло наше общество на путь нового автоматизированного управления процессом производства.

В настоящее время для эффективного функционирования предприятия повсеместно вводится автоматизация, она становится неотъемлемой частью всего производственного процесса. И это вполне оправданно и выгодно, ведь снижаются затраты и повышается качество продукции.

Автоматизированное производство — это система машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени выполнение всех стадий изготовления изделий, начиная от получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска продукции через равные промежутки времени.

Целью данной работы является рассмотреть основные принципы управления автоматизированным производством, а также определить эффективность автоматизированных систем управления.

ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Сущность автоматизированного производства, его состав, применяемость, эффективность функционирования

Автоматизация производства – процесс, при котором функции по управлению производством и контролю за ним, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Автоматизация – это основа развития современной промышленности, генеральное направление научно-технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

Автоматизированное производство возникло в некоторых отраслях промышленности (например, в химической и пищевой) уже в начале 20 в. в основном на таких производственных участках, где технология вообще не может быть организована по-другому [1, c 140].

Этапы развития автоматизации производства определяются развитием средств производства, электронно-вычислительной техникой, научными методами технологии и организации производства.

На первом этапе были созданы автоматические линии и жесткие заводы-автоматы. Второй период развития автоматизации характеризуется появлением электронно-программного управления, созданием станков с числовым программным управлением (далее ЧПУ), обрабатывающих центров и автоматических линий. Предпосылкой развития автоматизации производства на третьем этапе послужили новые возможности ЧПУ на базе микропроцессорной техники, позволившие создать новую систему машин, которая сочетала высокую производительность автоматических машин с требованиями гибкости производственного процесса. На более высоком уровне автоматизации создаются автоматические заводы будущего, оснащённые оборудованием с искусственным интеллектом [2, c. 98]

В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.

Частичная автоматизация производства, точнее — автоматизация отдельных производственных операций, осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование. По мере совершенствования средств автоматизации и расширения сферы их применения было установлено, что частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное.

При комплексной автоматизация производства участок, цех, завод, электростанция функционируют как единый взаимосвязанный автоматизированный комплекс. Комплексная Автоматизация производства охватывает все основные производственные функции предприятия, хозяйства, службы; она целесообразна лишь при высокоразвитом производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением надёжного производственного оборудования, действующего по заданной или самоорганизующейся программе, функции человека при этом ограничиваются общим контролем и управлением работой комплекса.

Полная автоматизация производства — высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления. Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, а возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.

Основой компрессорных систем машин выступают автоматические линии (далее АЛ). Автоматические линии представляют собой систему согласованно работающих и автоматически управляемых станков (агрегатов), транспортных средств и контрольных механизмов, расположенных по ходу технологического процесса, с помощью которых обрабатываются детали или собираются изделия, накапливаются заделы, удаляются отходы по заранее заданному технологическому процессу. Роль рабочего на АЛ сводится к наблюдение за работой линии, наладке отдельных механизмов, а иногда подаче заготовки на первую операцию и снятию готового изделия с последней операции.

АЛ служат для выполнения в автоматическом режиме определенных операций (стадий) производственного процесса и зависят от вида исходных материалов (заготовок), габаритов, массы и технологической сложности изготовляемых изделий.

В комплекс АЛ входит транспортная система, предназначенная для подачи заготовок со склада к стендам, перемещения подвесного технологического оборудования от одного стенда к другому, для транспортировки со стендов готовых изделий на главную линию или склад готовой продукции.

В зависимости от способа обеспечения ритмичности различают синхронные (жёсткие) АЛ, для которых характерны жесткая межагрегатная связь и единый цикл работы станков, и несинхронные (гибкие) АЛ с гибкой межагрегатной связью. Каждый станок в этом случае снабжён индивидуальным магазином-накопителем мажоперационных заделов [3, c. 176].

Структурная компоновка АЛ зависит от объёма производства и характера технологического процесса. Существуют линии параллельного и последовательного действия, однопоточные, многопоточные, смешанные (с ветвящимся потоком) (рис. 1.1.1).

Рис. 1.1.1 Структурные компоновки автоматических линий: а — однопоточная последовательного действия; б — однопоточная параллельного действия; в — многопоточная; г — смешанная (с ветвящимся потоком); 1 — рабочие агрегаты: 2 — распределительные устройства.

АЛ параллельного действия применяются для выполнения одной операции, когда продолжительность её значительно превышает необходимый темп выпуска. Продукт переработки автоматически распределяется (из магазина или бункера) по агрегатам линии и после обработки приёмными устройствами собирается и направляется на последующие операции. Многопоточные АЛ представляют собой систему из АЛ параллельного действия, предназначенную для выполнения нескольких технологических операций, каждая из которых по продолжительности больше заданного темпа выпуска. В единую систему могут быть объединены несколько АЛ последовательного или параллельного действия. Такие системы называются автоматическими участками, цехами или производствами.

Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д.

Рис. 1.1.1 Структурный состав автоматизированного производственного подразделения

Автоматические линии широко применяются в пищевой промышленности, производстве бытовых изделий, в электротехнической, радиотехнической и химической отраслях промышленности. Наибольшее распространение автоматические линии получили в машиностроении. Многие из них изготовляются непосредственно на предприятиях с использованием уже действующего оборудования.

Автоматические линии для обработки строго определённых по форме и размерам изделий называются специальными; при изменении объекта производства такие линии заменяют или переделывают. Более широкими эксплуатационными возможностями обладают специализированные автоматические линии для обработки однотипной продукции в определённом диапазоне параметров. При изменении объекта производства в таких линиях, как правило, лишь перенастраивают отдельные агрегаты и изменяют режимы их работы; основное технологическое оборудование в большинстве случаев может быть использовано для изготовления новой однотипной продукции. Специальные и специализированные автоматические линии применяются главным образом в массовом производстве.

В серийном производстве автоматические линии должны обладать универсальностью и обеспечивать возможность быстрой переналадки для изготовления различной однотипной продукции. Такие автоматические линии называют универсальными быстропереналаживаемыми, или групповыми. Несколько меньшая производительность универсальных автоматические линии по сравнению со специальными компенсируется их быстрой переналадкой для производства широкой номенклатуры продукции [1, c. 152].

Эффективность функционирования автоматизированного производства

При проведении работ на конкретном предприятии с целью перехода на автоматизированное производство возникает вопрос оценке капитальных затрат на внедрение средств автоматизации и определении эффективности этих затрат. Для этого необходимо установить структуру затрат на создание автоматизированного производства и процедуру определения эффективности этих затрат.

Соизмерение затрат и результатов при создании автоматизированного производства является частью общей проблемы, рассматриваемой в теории экономической эффективности капитальных вложений.

Технический уровень современного производства позволяет автоматизировать почти любую технологическую операцию. Однако далеко не всегда автоматизация при этом будет экономически эффективной. Автоматизация производства может осуществляться с применением различного оборудования, разных средств автоматизации, транспортных и контрольных устройств, любой компоновки технологического оборудования и т.д. Поэтому необходимо правильно выбрать варианты автоматизации производства и дать комплексную оценку их экономической эффективности.

Экономическая эффективность автоматизации производства оценивается показателями в стоимостном и натуральном выражении. К основным стоимостным показателям относятся себестоимость продукции, капитальные затраты, приведённые затраты и срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в средства автоматизации.

При обоснование экономической целесообразности создания и эксплуатации автоматической или автоматизированной производственной системы необходимо исходить из следующих основных принципов теории экономической эффективности капитальных вложений.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: