Автоматизация технологических процессов и производств что это
Автоматизация технологических процессов и производств – это совокупность решений, с помощью которых можно выполняется управление процессом и производством при минимальном участии человека. Автоматизация отдельных технологических процессов, а также автоматизация
производств требуют применения дополнительных контрольных устройств, работающих на основе электронной техники и методов вычислений.
Автоматизация производства является одним из ключевых направлений развития современной промышленности. Она позволяет существенно повысить эффективность и производительность предприятий, сократить трудозатраты и улучшить качество выпускаемой продукции.
Результатом автоматизации технологического процесса, является создание автоматизированной системы управления технологическим процессом.
Но какие основные аспекты процесса автоматизации следует учесть при оснащении автоматизации и какие последствия могут возникнуть?
Оснащение автоматизации технологических процессов
Автоматизированная система управления технологическим процессом – это организационно-техническая система управления технологическими параметрами в целом, в которой для сбора и обработки информации используются технические средства.
Необходимо тщательно анализировать и определить цели и задачи автоматизации. Каждое предприятие имеет свои особенности и потребности, поэтому автоматизация должна быть адаптирована под конкретные условия. Некоторым предприятиям требуется автоматизация для сокращения трудозатрат и повышения эффективности производственных процессов, в то время как другим — для улучшения качества и точности производства.
Выбор подходящих технологий и оборудования имеет большое значение. Разрабатывая систему автоматизации, необходимо учесть требования и возможности предприятия. Современные технологии предлагают широкий спектр инструментов, таких как промышленные роботы, автоматические системы управления и мониторинга, CNC-машины и другие инструменты, которые могут быть использованы для автоматизации различных производственных операций.
Одним из основных преимуществ автоматизации является повышение производительности. Автоматические системы способны выполнять задачи значительно быстрее и точнее, чем человек, что позволяет сократить время производства и увеличить объемы выпуска продукции. Кроме того, автоматизация позволяет снизить количество ошибок и дефектов, связанных с человеческим фактором.
Важным преимуществом автоматизации является снижение трудозатрат. Многие монотонные и рутинные операции могут быть автоматизированы, освобождая работников от монотонной работы и позволяя им сосредоточиться на задачах более высокого уровня. Это также способствует улучшению условий труда и снижению риска травм.
Оснащение автоматизации также может иметь некоторые последствия, которые необходимо учесть. Введение автоматических систем требует значительных инвестиций и затрат на обучение персонала. Кроме того, некоторые работники могут опасаться потери рабочих мест, поэтому важно обеспечить переквалификацию и поддержку персонала.
Автоматизация технологических процессов и производств — специальность, позволяющая заниматься созданием современных аппаратно-технических и программных средств, которые могут проектировать, исследовать, проводить техническое диагностирование и промышленные испытания. Также человек, овладевший специальностью, сможет создавать современные системы управления.
Специалист по автоматизации на промышленных предприятиях отвечает за внедрение систем, которые позволяют управлять производством без непосредственного участия человека. Это делает продукцию дешевле и качественнее, а само производство — более безопасным и экологичным.
Сегодня автоматизация технологических процессов и производства остается неотъемлемой частью современной промышленности.
Автоматизация технологических процессов позволяет:
увеличить производительность,
сократить трудозатраты,
повысить качество продукции,
снизить себестоимость выпускаемой продукции.
Важно тщательно анализировать и оснащать автоматизацию, учитывая специфику предприятия и потребности персонала. Это позволит извлечь максимальные выгоды от автоматизации и улучшить конкурентоспособность предприятия.
Автоматизация производственных процессов позволяет во много раз увеличивать производительность труда, повышать его безопасность, экологичность, улучшать качество продукции и более рационально использовать производственные ресурсы.
Автоматизация технологических процессов
Автоматизация производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за автоматическим контролером.
В общем случае под понятием «управление технологическим процессом» понимают совокупность операций, необходимых для пуска, остановки процесса, а также поддержания или изменения в требуемом направлении физических величин (показателей процесса). Осуществляющие технологические процессы отдельные машины, агрегаты, аппараты, устройства, комплексы машин и аппаратов, которыми необходимо управлять, в автоматике называют объектами управления или управляемыми объектами. Управляемые объекты весьма разнообразны по своему назначению.
Автоматизация технологических процессов – замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (регулирование различных параметров, получение заданной производительности и качества продукта без вмешательства человека).
Автоматизация производственных процессов позволяет во много раз увеличивать производительность труда, повышать его безопасность, экологичность, улучшать качество продукции и более рационально использовать производственные ресурсы, в том числе, и человеческий потенциал.
Автоматизация технологических процессов и производств не означает, что эти процессы возможны без труда человека. Труд людей и сегодня остается основой производства, меняется лишь его характер и содержание. На человека ложатся функции конструирования автоматических устройств, их периодической наладки, разработки и введения программ, что требует высокой квалификации специалистов, а в целом труд людей становится более сложным.
Любой технологический процесс создается и осуществляется для получения конкретной цели. Изготовления конечной продукции, или же для получения промежуточного результата. Так целью автоматизированного производства может быть сортировка, транспортировка, упаковка изделия. Автоматизация производства может быть полной, комплексной и частичной.
Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства. При этом допускается ограниченное участие в нем человека. Чаще всего частичная автоматизация имеет место, когда процесс протекает слишком быстро для того, чтобы сам человек мог в нем полноценно участвовать, при этом достаточно примитивные механические устройства, приводящиеся в движение при помощи электрического оборудования, отлично с ним справляются.
Частичная автоматизация, как правило, применяется на уже действующем оборудовании, является дополнением к нему. Однако, наибольшую эффективность оно показывает, когда включено в общую систему автоматизации изначально — сразу же разрабатывается, изготовляется и устанавливается как ее составная часть.
Комплексная автоматизация должна охватывать отдельный крупный участок производства, это может быть отдельный цех, электростанция. В этом случае все производство действует в режиме единого взаимосвязанного автоматизированного комплекса. Комплексная автоматизация производственных процессов целесообразна не всегда. Ее область применения – современное высокоразвитое производство, на котором используется чрезвычайно надежное оборудование.
Поломка одного из станков или агрегата тут же останавливает весь производственный цикл. Такое производство должно обладать саморегуляцией и самоорганизацией, которая осуществляется по предварительно созданной программе. При этом человек принимает участие в производственном процессе лишь в качестве постоянного контролера, отслеживающего состояние всей системы и отдельных ее частей, вмешивается в производство для пуска-запуска и при возникновении внештатных ситуаций, или при угрозе такого возникновения.
Наивысшая ступень автоматизации производственных процессов – полная автоматизация . При ней сама система осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним, который проводят автоматические системы управления. Полная автоматизация целесообразна на рентабельном, устойчивом производстве с устоявшимися технологическими процессами с неизменным режимом работы.
Все возможные отклонения от нормы должны быть предварительно предусмотрены, и разработаны системы защиты от них. Также полная автоматизация необходима для работ, которые могут угрожать жизни человека, его здоровью или же проводятся в недоступных для него местах – под водой, в агрессивной среде, в космосе.
Каждая система состоит из компонентов, которые выполняют определенные функции. В автоматизированной системе датчики снимают показания и передают для принятия решения по управлению системой, команду выполняет уже привод. Чаще всего это электрическое оборудование, так как именно при помощи электрического тока целесообразнее выполнять команды.
Следует разделять автоматизированные систему управления и автоматические. При автоматизированной системе управления датчики передают показания на пульт оператору, а он уже, приняв решение, передает команду исполнительному оборудованию. При автоматической системе – сигнал анализируется уже электронными устройствами, они же, приняв решение, дают команду устройствам-исполнителям.
Участие человека в автоматических системах все же необходимо, пусть и в качестве контролера. Он имеет возможность вмешаться в технологический процесс в любой момент, откорректировать его или же остановить.
Так, может выйти из строя датчик температуры и подавать неправильные показания. Электроника в таком случае, будет воспринимать его данные, как достоверные, не подвергая их сомнению.
Человеческий разум во много раз превосходит возможности электронных устройств, хотя по быстроте реагирования уступает им. Оператор, может понять, что датчик неисправен, оценить риски, и просто отключить его, не прерывая процесс. При этом он должен быть полностью уверен в том, что это не приведет к аварии. Принять решение ему помогает опыт и интуиция, недоступные машинам.
Такое точечное вмешательство в автоматические системы не несет с собой серьезных рисков, если решение принимает профессионал. Однако, отключение всей автоматики и перевод системы в режим ручного управления чреват серьезными последствиями из-за того, что человек не может быстро реагировать на изменение обстановки.
Классический пример – авария на Чернобыльской атомной электростанции, ставшая самой масштабной техногенной катастрофой прошлого века. Она произошла именно из-за отключения автоматического режима, когда уже разработанные программы по предотвращению аварийных ситуаций не могли влиять на развитие обстановки в реакторе станции.
Автоматизация отдельных процессов началась в промышленности еще в девятнадцатом веке. Достаточно вспомнить автоматический центробежный регулятор для паровых машин конструкции Уатта. Но лишь с началом промышленного использования электричества стала возможной более широкая автоматизация уже не отдельных процессов, а целых технологических циклов. Связано это с тем, что до этого механическое усилие на станки передавалось с помощью трансмиссий и приводов.
Централизованное производство электроэнергии и использование ее в промышленности по большому счету, началось лишь с двадцатого века — перед Первой мировой войной, когда каждый станок был оснащен собственным электродвигателем. Именно это обстоятельство дало возможность механизировать не только сам производственный процесс на станке, но механизировать и его управление. Это был первый шаг к созданию станков-автоматов . Первые образцы которых появились уже в начале 1930-х годов. Тогда и возник сам термин «автоматизированное производство».
В России – тогда еще в СССР, первые шаги в этом направлении были сделаны в 30-40-е годы прошлого века. Впервые автоматические станки были использованы в производстве деталей для подшипников. Затем появилось первое в мире полностью автоматизированное производство поршней для тракторных двигателей.
Технологические циклы соединились в единый автоматизированный процесс, начинавшийся с загрузки сырья и заканчивающийся упаковкой готовых деталей. Это стало возможно, благодаря широкому применению современного на то время электрооборудования, различных реле, дистанционных выключателей, и конечно же, приводов.
И только появление первых электронно-вычислительных машин позволило выйти на новый уровень автоматизации. Теперь уже технологический процесс перестал рассматриваться, как просто совокупность отдельных операций, которые нужно совершать в определенной последовательности для получения результата. Теперь весь процесс стал единым целым.
В настоящее время автоматические системы управления не только ведут производственный процесс, но также контролируют его, отслеживают возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Они запускают и останавливают технологическое оборудование, отслеживают перегрузки, отрабатывают действия в случае аварий.
В последнее время автоматические системы управления позволяют достаточно легко перестраивать оборудование на производство новой продукции. Это уже целая система, состоящая из отдельных автоматических многорежимных систем, соединенных с центральным компьютером, который увязывает их в единую сеть, и выдает задания для исполнения.
Каждая подсистема является отдельным компьютером со своим программным обеспечением, предназначенным для выполнения собственных задач. Это уже гибкие производственные модули. Гибкими их называют потому, что их можно перенастроить на другие технологические процессы и тем самым расширять производство, версифицировать его.
Вершиной автоматизированного производства являются промышленные роботы. Автоматизация пронизало производство сверху донизу. Автоматически работают транспортная линия по доставке сырья для производства. Автоматизировано управление и проектирование. Человеческий опыт и интеллект используется лишь там, где его не может заменить электроника.
Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram «Автоматика и робототехника»! Узнавайте первыми о захватывающих новостях и увлекательных фактах из мира автоматизации: Автоматика и робототехника в Telegram
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Автоматизация технологических процессов: что это такое и в чем заключается механизация техпроцессов — системы, средства, примеры, методы
Современный человек вряд ли может вообразить собственную жизнь без всевозможных гаджетов и девайсов. Они не только существенно упрощают будни, но и позволяют наладить ряд процессов, тем самым устранив необходимость самостоятельного решения каких-то рутинных задач. В этом контексте все более значимым и актуальным становится вопрос, что это такое и в чем заключается автоматизация технологических процессов и производств?
Дело в том, что многие процедуры на предприятиях и даже целые специальности сегодня постепенно роботизируются. Ручной труд заменяется машинным. Внедряются всевозможные CRM- и ERP-системы, призванные повысить общую эффективность. Далее в статье подробно разбираем, как именно это осуществляется, с какими рисками сопряжено и что за возможности открывает. Обращаем ваше внимание на то, что, даже если вы не планируете прибегать к описанным манипуляциям в ближайшее время, стоит заранее погрузиться в тему. Поскольку переход к механизированным системам — нечто предрешенное и определенное.
Сущность автоматизации технических процессов и производств
- является сложным, с технической точки зрения явлением;
- требует оснащения производства инновационными технологиями;
- способствует упрощению работы персонала;
- удешевляет себестоимость продукции, оптимизирует затраты;
- налаживает и координирует техпроцессы;
- обеспечивает постоянное совершенствование внутренних методик и механизмов.
Среди базовых составляющих выделяют уровень техники, а также ее продуктивность. В таком контексте автоматизацию можно представить как плавную смену традиционных методик современными технологиями; непрекращающийся процесс, который не ограничивается единичными мероприятиями. Что примечательно, она регулярно обновляется и модернизируется, замещает старые формы новыми — более совершенными. Генеральный смысл сводится к тотальному переходу от ручного рутинного труда к мгновенным машинным операциям.
Важно! Идеален тот цикл производства, в котором все задачи решаются машинами, а человеку отводится роль исключительно регулировщика-оператора.
Кроме того, стоит упомянуть, что данная процедура предполагает роботизацию диагностики систем ПО, а также инструментов по созданию отчетности. Средства для ее проведения состоят из фиксационных элементов, контролирующих обработку информации установками для техники и работников.
Цели и задачи автоматизация тех процессов
В погоне за четкой и слаженной внутренней работой владельцы бизнеса нередко прибегают к следующим манипуляциям:
- уменьшают штаты;
- увеличивают производительность (например, заставляют оборудование функционировать круглосуточно, тем самым исключая простои);
- наращивают прибыль (нередко пренебрегая переналадкой и ремонтом);
- экспериментируют с качеством;
- сокращают объемы незавершенных производств;
- минимизируют расходы на сырье;
- снижают себестоимость производимых товаров;
- пытаются сделать рабочие места более безопасными.
Однако если мы говорим о конкретных задачах для роботизации, то они выглядят более лаконично и прямолинейно:
- повысить эффективность;
- устранить опасные и неблагоприятные факторы;
- наладить оптимизацию;
- выстроить автоматическую систему контроля путем эксплуатации специальных датчиков и прочих фиксирующих элементов.
Резюмируя вышесказанное, можем установить, что рассматриваемый процесс помогает ликвидировать такую масштабную проблему, как человеческий фактор. Иными словами, бизнесмены начинают экономить на персонале, выбирая более эргономичные и рациональные варианты перераспределения ресурсов.
Автоматизация технологических процессов и производств
Автоматизация технологических процессов и производств – весь комплекс методов и средств, призванных автоматизировать технологический процесс без участия человека или с минимальным его участием. Чаще в автоматизированной системе управление выполняется автоматически, а за человеком остается принятие лишь самых важных решений.
Сегодня автоматизация производственных процессов применяется в машиностроении, производстве различного оборудования и агрегатов, других отраслях промышленности. Компания 3D Control продает современное оборудование для автоматизации промышленного производства. Также предлагаем сервис автоматизации производства на предприятии.
Три уровня автоматизации
- Частичная. Относится к некоторым машинам, аппаратам, технологическим операциям. Человеческий труд все еще занимает первое место, автоматика в данном случае – вспомогательный инструмент.
- Комплексная. Организация управления и контроля на целом технологическом участке. Такая автоматизация производственных процессов на предприятиях сокращает время на разных этапах производства, а также снижает роль человеческого фактора.
- Полная. Человеческий труд практически исключен, все функции контроля и управления производственным процессом переданы различным техническим средствам.
Все три уровня сегодня активно применяются и развиваются. У нас в каталоге вы найдете разные виды оборудования для автоматизации технических процессов и производств независимо от целей применения.
Для чего нужна такая автоматизация
Целей внедрения автоматических решений много:
- сократить численность персонала;
- ускорить производство, увеличить его объемы;
- повысить общую эффективность компании;
- повысить безопасность, экономичность, экологичность;
- снизить расходы сырья;
- увеличить качество выпускаемой продукции.
Компания 3D Control предоставляет оборудование для автоматизации, контроля геометрии, роботизации. Это автоматические станции, робототехнические комплексы, системы 3D сканирования, системы калибровки роботов, прочее. Поставляем оборудование во все регионы России.
Автоматизация технологических процессов и производств – весь комплекс методов и средств, призванных автоматизировать технологический процесс без участия человека или с минимальным его участием. Чаще в автоматизированной системе управление выполняется автоматически, а за человеком остается принятие лишь самых важных решений.
Сегодня автоматизация производственных процессов применяется в машиностроении, производстве различного оборудования и агрегатов, других отраслях промышленности. Компания 3D Control продает современное оборудование для автоматизации промышленного производства. Также предлагаем сервис автоматизации производства на предприятии.
Три уровня автоматизации
- Частичная. Относится к некоторым машинам, аппаратам, технологическим операциям. Человеческий труд все еще занимает первое место, автоматика в данном случае – вспомогательный инструмент.
- Комплексная. Организация управления и контроля на целом технологическом участке. Такая автоматизация производственных процессов на предприятиях сокращает время на разных этапах производства, а также снижает роль человеческого фактора.
- Полная. Человеческий труд практически исключен, все функции контроля и управления производственным процессом переданы различным техническим средствам.
Все три уровня сегодня активно применяются и развиваются. У нас в каталоге вы найдете разные виды оборудования для автоматизации технических процессов и производств независимо от целей применения.
Для чего нужна такая автоматизация
Целей внедрения автоматических решений много:
- сократить численность персонала;
- ускорить производство, увеличить его объемы;
- повысить общую эффективность компании;
- повысить безопасность, экономичность, экологичность;
- снизить расходы сырья;
- увеличить качество выпускаемой продукции.
Компания 3D Control предоставляет оборудование для автоматизации, контроля геометрии, роботизации. Это автоматические станции, робототехнические комплексы, системы 3D сканирования, системы калибровки роботов, прочее. Поставляем оборудование во все регионы России.