Μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση παραγωγικών διαδικασιών

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Ο αυτοματισμός της παραγωγής και των τεχνολογικών διαδικασιών είναι μια διαδικασία κατά την οποία οι λειτουργίες ελέγχου και διαχείρισης που εκτελούνται από ένα άτομο μεταφέρονται σε όργανα και συσκευές. Λόγω αυτού, η παραγωγικότητα της εργασίας και η ποιότητα των προϊόντων αυξάνονται σημαντικά. Επιπλέον, διασφαλίζεται μείωση του μεριδίου των εργαζομένων που απασχολούνται σε διάφορους βιομηχανικούς κλάδους. Ας εξετάσουμε περαιτέρω τι είναι η αυτοματοποίηση και η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής.

Ιστορικό υπόβαθρο

Συσκευές που λειτουργούσαν ανεξάρτητα - τα πρωτότυπα των σύγχρονων αυτόματων συστημάτων - άρχισαν να εμφανίζονται στην αρχαιότητα. Ωστόσο, μέχρι τον 18ο αιώνα, η βιοτεχνία και η ημι-χειροτεχνία ήταν ευρέως διαδεδομένες. Από αυτή την άποψη, τέτοιες συσκευές "αυτοενεργού" δεν έχουν λάβει πρακτική εφαρμογή. Στα τέλη του 18ου - αρχές του 19ου αιώνα. σημειώθηκε απότομα άλμα στους όγκους και τα επίπεδα παραγωγής. Δημιουργήθηκε η Βιομηχανική Επανάστασηπροϋποθέσεις για τη βελτίωση των μεθόδων και των εργαλείων εργασίας, την προσαρμογή του εξοπλισμού για την αντικατάσταση ενός ατόμου.

Μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση παραγωγικών διαδικασιών

Οι αλλαγές που επέφερε η βιομηχανική επανάσταση επηρέασαν κυρίως το ξύλο και τη μεταλλουργία, την κλώση, τα υφαντουργεία και τα εργοστάσια. Η μηχανοποίηση και η αυτοματοποίηση των παραγωγικών διαδικασιών μελετήθηκαν ενεργά από τον Κ. Μαρξ. Είδε σε αυτά θεμελιωδώς νέες κατευθύνσεις προόδου. Επισήμανε τη μετάβαση από τη χρήση μεμονωμένων μηχανών στην αυτοματοποίηση του συγκροτήματός τους. Ο Μαρξ είπε ότι οι συνειδητές λειτουργίες του ελέγχου και της διαχείρισης πρέπει να ανατίθενται σε ένα άτομο. Ο εργάτης στέκεται δίπλα στην παραγωγική διαδικασία και τη ρυθμίζει. Τα κύρια επιτεύγματα εκείνης της εποχής ήταν οι εφευρέσεις του Ρώσου επιστήμονα Polzunov και του Άγγλου καινοτόμου Watt. Το πρώτο δημιούργησε έναν αυτόματο ρυθμιστή για την τροφοδοσία ενός λέβητα ατμού και το δεύτερο δημιούργησε έναν φυγόκεντρο ελεγκτή ταχύτητας για μια μηχανή ατμού. Για αρκετό καιρό, η πνευματική δραστηριότητα παρέμεινε χειρωνακτική. Πριν από την εισαγωγή του αυτοματισμού, η αντικατάσταση της σωματικής εργασίας γινόταν μέσω της μηχανοποίησης βοηθητικών και κύριων διαδικασιών.

Η κατάσταση σήμερα

Στο παρόν στάδιο της ανθρώπινης ανάπτυξης, τα συστήματα αυτοματισμού για τις διαδικασίες παραγωγής βασίζονται στη χρήση υπολογιστών και διαφόρων λογισμικών. Συμβάλλουν στη μείωση του βαθμού συμμετοχής των ανθρώπων σε δραστηριότητες ή τον αποκλείουν εντελώς. Για εργασίες αυτοματισμούοι διαδικασίες παραγωγής περιλαμβάνουν τη βελτίωση της ποιότητας των λειτουργιών, τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για αυτές, τη μείωση του κόστους, την αύξηση της ακρίβειας και της σταθερότητας των ενεργειών.

Οδηγίες

Σήμερα, η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής έχει εισαχθεί σε πολλούς κλάδους. Ανεξάρτητα από το εύρος και τον όγκο των δραστηριοτήτων των εταιρειών, σχεδόν όλες χρησιμοποιούν συσκευές λογισμικού. Υπάρχουν διάφορα επίπεδα αυτοματοποίησης των διαδικασιών παραγωγής. Ωστόσο, οι ίδιες αρχές ισχύουν για οποιαδήποτε από αυτές. Παρέχουν προϋποθέσεις για την αποτελεσματική εκτέλεση των πράξεων και διαμορφώνουν γενικούς κανόνες για τη διαχείρισή τους. Οι αρχές σύμφωνα με τις οποίες πραγματοποιείται η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής περιλαμβάνουν:

1. Συνέπεια. Όλες οι ενέργειες εντός της λειτουργίας πρέπει να συνδυάζονται μεταξύ τους, να πηγαίνουν με μια συγκεκριμένη σειρά. Σε περίπτωση αναντιστοιχίας, είναι πιθανή παραβίαση της διαδικασίας.
2. Ένταξη. Η αυτοματοποιημένη λειτουργία πρέπει να ταιριάζει στο συνολικό περιβάλλον της επιχείρησης. Σε ένα ή άλλο στάδιο, η ολοκλήρωση πραγματοποιείται με διαφορετικούς τρόπους, αλλά η ουσία αυτής της αρχής παραμένει αμετάβλητη. Η αυτοματοποίηση των παραγωγικών διαδικασιών στις επιχειρήσεις θα πρέπει να διασφαλίζει την αλληλεπίδραση της λειτουργίας με το εξωτερικό περιβάλλον.
3. Ανεξαρτησία εκτέλεσης. Μια αυτοματοποιημένη λειτουργία πρέπει να εκτελείται ανεξάρτητα. Η ανθρώπινη συμμετοχή σε αυτό δεν παρέχεται ή θα πρέπει να είναι ελάχιστη (μόνο έλεγχος). Ο εργαζόμενος δεν πρέπει να παρεμβαίνει στη λειτουργία εάν πραγματοποιείται σύμφωνα με τις καθορισμένες απαιτήσεις.

Οι παραπάνω αρχές καθορίζονται σύμφωνα με το επίπεδο αυτοματοποίησης μιας συγκεκριμένης διαδικασίας. Καθιερώνονται πρόσθετες αρχές συνέχειας, αναλογικότητας, εξειδίκευσης κ.λπ. για τις λειτουργίες.

Επίπεδα αυτοματισμού

Ταξινομούνται συνήθως ανάλογα με τη φύση της διοίκησης της εταιρείας. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να είναι:

1. Στρατηγικό.
2. Τακτικός.
3. Λειτουργικό.

Ανάλογα, υπάρχει:

1. Χαμηλότερο επίπεδο αυτοματισμού (εκτελεστικό). Εδώ η διαχείριση αναφέρεται σε λειτουργίες που εκτελούνται τακτικά. Η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής επικεντρώνεται στην εκτέλεση λειτουργικών λειτουργιών, στη διατήρηση των καθορισμένων παραμέτρων, στη διατήρηση των καθορισμένων τρόπων λειτουργίας.
2. Τακτικό επίπεδο. Αυτό παρέχει μια κατανομή συναρτήσεων μεταξύ των λειτουργιών. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν σχεδιασμό παραγωγής ή υπηρεσίας, διαχείριση εγγράφων ή πόρων κ.λπ.
3. Στρατηγικό επίπεδο. Διαχειρίζεται ολόκληρη την εταιρεία. Η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής για στρατηγικούς σκοπούς παρέχει λύση σε προγνωστικά και αναλυτικά ζητήματα. Είναι απαραίτητο να διατηρηθούν οι δραστηριότητες του ανώτατου διοικητικού επιπέδου. Αυτό το επίπεδο αυτοματισμού παρέχει στρατηγική και οικονομική διαχείριση.

Ταξινόμηση

Ο αυτοματισμός παρέχεται μέσω της χρήσης ποικίλων συστημάτων (OLAP, CRM, ERP κ.λπ.). Ολα τουςχωρίζονται σε τρεις κύριους τύπους:

1. Αμετάβλητο. Σε αυτά τα συστήματα, η σειρά των ενεργειών ρυθμίζεται σύμφωνα με τη διαμόρφωση του εξοπλισμού ή τις συνθήκες της διαδικασίας. Δεν μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.
2. Προγραμματιζόμενο. Μπορούν να αλλάξουν τη σειρά ανάλογα με τη διαμόρφωση της διαδικασίας και το δεδομένο πρόγραμμα. Η επιλογή αυτής ή αυτής της αλυσίδας ενεργειών πραγματοποιείται με τη βοήθεια ενός ειδικού συνόλου εργαλείων. Διαβάζονται και ερμηνεύονται από το σύστημα.
3. Αυτορυθμιζόμενο (ευέλικτο). Τέτοια συστήματα μπορούν να επιλέξουν τις επιθυμητές ενέργειες κατά τη διάρκεια της εργασίας. Οι αλλαγές στη διαμόρφωση της λειτουργίας πραγματοποιούνται σύμφωνα με τις πληροφορίες σχετικά με την πορεία της λειτουργίας.

Όλοι αυτοί οι τύποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλα τα επίπεδα χωριστά ή σε συνδυασμό.

Τύποι συναλλαγών

Σε κάθε οικονομικό τομέα υπάρχουν οργανισμοί που παράγουν προϊόντα ή παρέχουν υπηρεσίες. Μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την "απόσταση" στην αλυσίδα επεξεργασίας πόρων:

1. Εξόρυξη ή μεταποίηση - γεωργικές εταιρείες, εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου, για παράδειγμα.
2. Οργανισμοί επεξεργασίας φυσικών πρώτων υλών. Στην κατασκευή προϊόντων χρησιμοποιούν υλικά που εξορύσσονται ή δημιουργούνται από εταιρείες της πρώτης κατηγορίας. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ηλεκτρονικά είδη, αυτοκίνητα, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και ούτω καθεξής.
3. Εταιρείες παροχής υπηρεσιών. Ανάμεσά τους είναι τράπεζες, ιατρικές, εκπαιδευτικέςιδρύματα, καταστήματα εστίασης κ.λπ.

Για κάθε ομάδα, διακρίνονται οι λειτουργίες που σχετίζονται με την παροχή υπηρεσιών ή την κυκλοφορία προϊόντων. Αυτές περιλαμβάνουν διαδικασίες:

1. Έλεγχος. Αυτές οι διαδικασίες παρέχουν αλληλεπίδραση εντός της επιχείρησης και συμβάλλουν στη διαμόρφωση των σχέσεων της εταιρείας με τους ενδιαφερόμενους συμμετέχοντες στον κύκλο εργασιών. Οι τελευταίες, ειδικότερα, περιλαμβάνουν εποπτικές αρχές, προμηθευτές, καταναλωτές. Η ομάδα επιχειρηματικών διαδικασιών περιλαμβάνει, για παράδειγμα, το μάρκετινγκ και τις πωλήσεις, την αλληλεπίδραση με τους πελάτες, τα οικονομικά, το προσωπικό, τον προγραμματισμό υλικού κ.λπ.
2. Ανάλυση και έλεγχος. Αυτή η κατηγορία σχετίζεται με τη συλλογή και τη γενίκευση πληροφοριών σχετικά με την εκτέλεση των πράξεων. Συγκεκριμένα, τέτοιες διαδικασίες περιλαμβάνουν τη λειτουργική διαχείριση, τον ποιοτικό έλεγχο, την αξιολόγηση αποθεμάτων κ.λπ.
3. Σχεδιασμός και ανάπτυξη. Αυτές οι λειτουργίες σχετίζονται με τη συλλογή και προετοιμασία αρχικών πληροφοριών, την υλοποίηση του έργου, τον έλεγχο και την ανάλυση των αποτελεσμάτων.
4. Παραγωγή. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει εργασίες που σχετίζονται με την άμεση διάθεση προϊόντων. Αυτά περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, σχεδιασμό ζήτησης και χωρητικότητας, logistics, υπηρεσίες.

Οι περισσότερες από αυτές τις διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες σήμερα.

Στρατηγική

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής είναι περίπλοκη και έντασης εργασίας. Για να πετύχετε τους στόχους σας, πρέπει να καθοδηγηθείτε από μια συγκεκριμένη στρατηγική. Συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας των εργασιών που εκτελούνται και λαμβάνονται απόεπιθυμητά αποτελέσματα. Η ικανή αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής στη μηχανολογία έχει ιδιαίτερη σημασία σήμερα. Το στρατηγικό σχέδιο μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

1. Κατανόηση της λειτουργίας. Προκειμένου η αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής στη μηχανολογία ή σε άλλη οικονομική βιομηχανία να φέρει το επιθυμητό αποτέλεσμα, είναι απαραίτητο να αναλυθούν πλήρως όλα τα στάδια. Ειδικότερα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η είσοδος και η έξοδος της λειτουργίας, η ακολουθία των ενεργειών, η σύνθεση των πόρων, η σχέση των συνδέσμων κ.λπ.
2. Απλοποίηση της διαδικασίας. Μετά από πλήρη ανάλυση, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί η λειτουργία. Οι περιττές δραστηριότητες που δεν φέρνουν αποτελέσματα ή δεν έχουν σημαντική αξία θα πρέπει να μειωθούν. Ορισμένες λειτουργίες μπορούν να συνδυαστούν ή να εκτελεστούν παράλληλα. Μπορείτε να βελτιώσετε τη δράση προτείνοντας έναν διαφορετικό τρόπο να το κάνετε.
3. Αυτοματοποίηση της διαδικασίας. Μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο όταν η λειτουργία έχει εκφορτωθεί στο μέγιστο. Όσο πιο απλή είναι η διαδικασία, τόσο λιγότερο χρονοβόρος θα γίνει ο αυτοματισμός και, κατά συνέπεια, τόσο πιο αποτελεσματική θα είναι η διαδικασία.

Πλεονεκτήματα

Η μηχανοποίηση και η αυτοματοποίηση διαφόρων διαδικασιών μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ποιότητα των αγαθών και τη διαχείριση της παραγωγής. Άλλα οφέλη περιλαμβάνουν:

1. Αύξηση της ταχύτητας επαναλαμβανόμενων λειτουργιών. Με τη μείωση του βαθμού της ανθρώπινης συμμετοχής, οι ίδιες ενέργειες μπορούν να πραγματοποιηθούν πιο γρήγορα. Αυτοματοποιημένα συστήματαπαρέχουν μεγαλύτερη ακρίβεια και διατηρούν την απόδοση ανεξάρτητα από τη διάρκεια της βάρδιας.
2. Βελτιώστε την ποιότητα της εργασίας. Με τη μείωση του βαθμού συμμετοχής των ανθρώπων, μειώνεται ή εξαλείφεται η επιρροή του ανθρώπινου παράγοντα. Αυτό περιορίζει σημαντικά τις διακυμάνσεις στην εκτέλεση των λειτουργιών, οι οποίες, με τη σειρά τους, αποτρέπουν πολλά σφάλματα και βελτιώνουν την ποιότητα και τη σταθερότητα της εργασίας.
3. Αυξημένη ακρίβεια ελέγχου. Η χρήση της τεχνολογίας πληροφοριών σάς επιτρέπει να αποθηκεύετε και να λαμβάνετε υπόψη στο μέλλον μεγαλύτερο όγκο πληροφοριών σχετικά με τη λειτουργία από ό,τι με τον χειροκίνητο έλεγχο.
4. Επιταχύνετε τη λήψη αποφάσεων σε τυπικές καταστάσεις. Αυτό βελτιώνει την απόδοση της λειτουργίας και αποτρέπει τις ασυνέπειες στα επόμενα βήματα.
5. Παράλληλη εκτέλεση ενεργειών. Τα αυτοματοποιημένα συστήματα καθιστούν δυνατή την εκτέλεση πολλών λειτουργιών ταυτόχρονα χωρίς να διακυβεύεται η ακρίβεια και η ποιότητα της εργασίας. Αυτό επιταχύνει τη δραστηριότητα και βελτιώνει την ποιότητα των αποτελεσμάτων.

Ελαττώματα

Παρά τα προφανή οφέλη, η αυτοματοποίηση μπορεί να μην είναι πάντα η καλύτερη λύση. Γι' αυτό είναι απαραίτητη μια ολοκληρωμένη ανάλυση και βελτιστοποίηση πριν από την εφαρμογή της. Μετά από αυτό, μπορεί να αποδειχθεί ότι η αυτοματοποίηση δεν απαιτείται ή θα είναι ασύμφορη από οικονομική άποψη. Ο χειροκίνητος έλεγχος και εκτέλεση διεργασιών μπορεί να γίνει πιο προτιμότερος στις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. Οι λειτουργίες είναι πολύ περίπλοκες για να αυτοματοποιηθούν τεχνολογικά ή οικονομικά.
2. Ο κύκλος ζωής του προϊόντος είναι πολύ σύντομος. Εάν πρόκειται να αναπτυχθεί ένα προϊόν καινα εισαχθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα, η διάρκεια παραμονής του στην αγορά θα είναι σύντομη. Σε αυτήν την περίπτωση, η αυτοματοποίηση μπορεί να καταστεί μη πρακτική. Οι χειροκίνητες λειτουργίες θα είναι ταχύτερες και λιγότερο δαπανηρές.



3. Παράγονται μοναδικά ή μοναδικά προϊόντα. Για την κατασκευή προϊόντων αυτού του τύπου καθορίζονται ορισμένες παράμετροι και απαιτήσεις. Σε αυτή την περίπτωση, ο ανθρώπινος παράγοντας μπορεί να έχει ευεργετική επίδραση στη διαδικασία. Ορισμένα μοναδικά αντικείμενα μπορούν να παραχθούν μόνο με χειρωνακτική εργασία.
4. Ξαφνικές διακυμάνσεις στη ζήτηση της αγοράς. Οι αλλαγές στη δραστηριότητα των καταναλωτών έχουν αντίκτυπο στον όγκο παραγωγής. Η αναδιοργάνωση της παραγωγής σε τέτοιες καταστάσεις μπορεί να πραγματοποιηθεί ταχύτερα εάν τα προϊόντα παράγονται με χειρωνακτική εργασία.

Συμπέρασμα

Η μηχανοποίηση και ο αυτοματισμός έχουν αναμφίβολα μεγάλη σημασία για τον κατασκευαστικό τομέα. Στον σύγχρονο κόσμο, όλο και λιγότερες λειτουργίες εκτελούνται χειροκίνητα. Ωστόσο, ακόμη και σήμερα σε έναν αριθμό βιομηχανιών δεν μπορεί κανείς να κάνει χωρίς τέτοια εργασία. Ο αυτοματισμός είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός σε μεγάλες επιχειρήσεις που κατασκευάζουν προϊόντα για τον μαζικό καταναλωτή. Έτσι, για παράδειγμα, στα εργοστάσια αυτοκινήτων, ένας ελάχιστος αριθμός ατόμων συμμετέχει στις λειτουργίες. Παράλληλα ασκούν κατά κανόνα έλεγχο στην πορεία της διαδικασίας, χωρίς να συμμετέχουν άμεσα σε αυτήν. Ο εκσυγχρονισμός του κλάδου είναι επί του παρόντος πολύ ενεργός. Ο αυτοματισμός των διαδικασιών παραγωγής και της παραγωγής θεωρείται σήμερα το πιο σημαντικόένας αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και την αύξηση της παραγωγής.