Видове автоматизация на технологичните процеси. Автоматизация на технологични процеси и производство: кой да работи по тази специалност

В действителност този процес включва голям бройдейностите, които включват създаването и използването на специални инструменти, които работят автоматично, разработването на технологични процеси, които осигуряват повишаване на производителността на труда, правят увеличението на този показател постоянно.

Проблеми и тенденции в автоматизацията

Автоматизацията на технологичните процеси и производството е свързана с проблеми

които най-често възникват поради факта, че всяко конкретно решение трябва да се отнася до конкретен процес, продукт или част. Така че трябва да се вземат предвид всички характеристики, характерни за тези елементи. Особено трудно може да бъде пълното спазване на посочените размери и форми. Качеството на частта също трябва да отговаря на най-високите изисквания, в противен случай работният процес няма да може да се организира.

На какви изисквания трябва да отговарят фирмите, за да преминат към автоматизация?

На първо място, за да се увеличи производителността по този начин, е необходимо да се обучават кадри, които не само могат да управляват нова технология, но и да предложи нещо ново в тази област. Сътрудничество и

В същото време автоматизацията на технологичните процеси и самото производство трябва да се извършва само по цялостен начин, не по отношение на конкретни части или елементи, а по отношение на цялата система. Освен това е необходимо да се изчислят ресурсите, които вече са налични в предприятието, възможно най-компетентно. Само при спазване на това условие системата ще работи безпроблемно цяла година.

Как иначе можете да увеличите производителността?

На първо място, автоматизацията на технологичните процеси и производството дава възможност за намаляване общ бройработници, които участват в производството. Благодарение на съвременните технологии, един работник може да обслужва няколко единици оборудване наведнъж. Така че енергията и производството се увеличават, независимо в каква посока работи дадено предприятие.

В допълнение, автоматизацията ви позволява да подобрите не само себе си, но и оборудването, което се използва по време на работа.

И накрая, може да се обърне внимание на намаляването на себестойността на производството. Намаляването на разходите може да се постигне чрез унификация и стандартизация на частите, механизмите и възлите, използвани в организацията. При организиране на процес като автоматизация на технологични процеси и производство , Просто е невъзможно да се направи без разрешаване на такива проблеми.

Характеристики на съвременната автоматизация

Основното условие и изискване, наложено от системите за автоматизация

технологични процеси – използване на най-прости схеми за постигане максимални резултати. Необходимо е да се унифицират не само самите части, но и техните специфични елементи.

Освен това трябва да се стремим да придадем на самите детайли възможно най-проста форма. Основното е, че самата форма съответства на нивото на съвременното производство и отговаря на всичките му изисквания.

За да се опрости съвременното производство, не трябва да се използват материали, които са трудни за обработка.

В същото време всяка част, която се обработва, трябва да бъде здраво и сигурно закрепена. Автоматизацията на индустриалните процеси винаги изисква това. Благодарение на това няма да е необходимо да променяте нещо изкуствено или да използвате допълнително оборудване.

Автоматизацията на производството е процес в развитието на производството, при който част от функциите за управление и контрол, които преди това са били изпълнявани от хората, се прехвърлят към индустриални устройства и автоматични устройства.

Автоматизацията на производството е основата за развитието на съвременната индустрия, общата посока на техническия прогрес.

Целта на автоматизацията на производството е да повиши ефективността на труда, да подобри качеството на продуктите и да създаде условия за оптимално използване на всички производствени ресурси.

Има следните видове автоматизация на производството: частична, комплексна и пълна. Частичната автоматизация на производството или по-точно автоматизацията на отделни производствени операции се извършва в случаите, когато управлението на процесите поради тяхната сложност или преходност е практически недостъпно за хората и когато е просто автоматични устройстваефективно го замени. По правило съществуващото производствено оборудване е частично автоматизирано.

С подобряването на инструментите за автоматизация и разширяването на обхвата на тяхното приложение беше установено, че частичната автоматизация е най-ефективна, когато производственото оборудване се разработва незабавно като автоматизирано. Частичната автоматизация на производството включва и автоматизация на управленската работа.

С интегрираната автоматизация на производството обект, цех, завод или електроцентрала функционират като единен взаимосвързан автоматизиран комплекс.

Интегрираната автоматизация на производството обхваща всички основни производствени функции на предприятие, ферма, сервиз; препоръчително е само при силно развито производство, базирано на напреднали технологии и прогресивни методи на управление, използвайки надеждно производствено оборудване, работещо по зададена или самоорганизираща се програма; човешките функции са ограничени до общ контрол и управление на комплекса.

Пълна автоматизация на производството - най-високо нивоавтоматизация, която осигурява прехвърляне на всички функции за управление и контрол на комплексно автоматизирано производство към автоматични системи за управление. Извършва се, когато автоматизираното производство е рентабилно, устойчиво, режимите му са практически непроменени и възможни отклонениямогат да бъдат взети предвид предварително, както и в условия, които са недостъпни или опасни за живота и здравето на хората.

При определяне на степента на автоматизация се вземат предвид преди всичко неговата икономическа ефективност и осъществимост в условията на конкретно производство. Автоматизацията на производството не означава безусловно пълно изместване на човека от автомати, но се променя посоката на неговите действия, характерът на връзката му с машината; човешкият труд придобива нова качествена окраска, става по-сложен и осмислен. Центърът на тежестта при трудова дейностхората се прехвърлят към поддръжка на автоматични машини и към аналитични и административни дейности.

Работата на един човек става толкова важна, колкото работата на цял отдел (обект, цех, лаборатория). Едновременно с промяната в естеството на труда се променя и съдържанието на трудовите квалификации: много стари професии, основани на тежък физически труд, се премахват, специфично теглонаучни и технически работници, които не само осигуряват нормалното функциониране на сложно оборудване, но и създават нови, по-модерни видове оборудване.

Автоматизацията на производството е един от основните фактори на съвременната научно-техническа революция, която разкрива безпрецедентни възможности пред човечеството да преобразува природата, да създава огромно материално богатство, да умножава креативностчовек.

Автоматизация на производствените процеси

Автоматиката е клон на науката и технологиите, обхващащ теорията и проектирането на средства и системи автоматично управлениемашини и технологични процеси. Възниква през 19 век с появата на механизирано производство, базирано на предачни и тъкачни машини, парни машини и др., които заменят ръчен труди направи възможно повишаването на неговата производителност.

Автоматизацията винаги се предшества от процес на пълна механизация – т.н производствен процес, при които човек не изразходва физическа сила за извършване на операции.

С развитието на технологиите функциите за управление на процеси и машини се разшириха и станаха по-сложни. В много случаи хората вече не са в състояние да управляват механизирано производство без специални допълнителни устройства. Това доведе до появата на автоматизирано производство, при което работниците са освободени не само от физически труд, но и от функциите по наблюдение и управление на машини, оборудване, производствени процеси и операции.

Автоматизацията на производствените процеси се разбира като набор от технически мерки за разработване на нови технологични процеси и създаване на производство, базирано на високопроизводително оборудване, което изпълнява всички основни операции без пряко човешко участие.

Автоматизацията допринася за значително повишаване на производителността на труда, подобряване на качеството на продуктите и условията на труд на хората.

В селското стопанство, хранително-вкусовата и преработвателната промишленост контролът и управлението на температурата, влажността, налягането, контролът на скоростта и движението, качественото сортиране, опаковането и много други процеси и операции са автоматизирани, което осигурява тяхната по-висока ефективност, спестявайки труд и средства.

Автоматизираното производство в сравнение с неавтоматизираното има определени специфики:

За да подобрят ефективността, те трябва да покриват по-голям брой хетерогенни операции;
- необходимо е задълбочено проучване на технологията, анализ на производствените мощности, маршрутите и операциите, осигуряващи надеждността на процеса при зададено качество;
- с широка гама от продукти и сезонност на работа, технологичните решения могат да бъдат многовариантни;
- нарастват изискванията за ясна и координирана работа на различни производствени служби.

При проектирането на автоматизирано производство трябва да се спазват следните принципи:

1. Принципът на пълнотата. Трябва да се стремите да извършвате всички операции в рамките на една автоматизирана производствена система без междинно прехвърляне на полуготови продукти към други отдели. За прилагането на този принцип е необходимо да се гарантира:
- технологичност на продукта, т.е. производството му трябва да изисква минимално количество материали, време и пари;
- унифициране на методите за обработка и контрол на продуктите;
- разширяване на типа оборудване с повишени технологични възможности за обработка на няколко вида суровини или полуфабрикати.
2. Принципът на технологията с ниска експлоатация. Броят на операциите по междинна обработка на суровините и полуфабрикатите трябва да бъде сведен до минимум, а маршрутите им за доставка да бъдат оптимизирани.
3. Принципът на технологията с ниски хора. Осигуряване на автоматична работа през целия цикъл на производство на продукта. За да направите това, е необходимо да се стабилизира качеството на входящите суровини, да се повиши надеждността на оборудването и информационната поддръжка на процеса.
4. Принципът на технологията без отстраняване на грешки. Обектът на управление не трябва да изисква допълнителна настройка след пускането му в експлоатация.
5. Принцип на оптималност. Всички обекти на управление и производствени услуги се подчиняват на един единствен критерий за оптималност, например да се произвеждат само продукти с най-високо качество.
6. Принципът на груповата технология. Осигурява гъвкавост на производството, т.е. възможност за превключване от пускането на един продукт към пускането на друг. Принципът се основава на общността на операциите, техните комбинации и рецепти.

За серийни и дребномащабно производствоХарактерно е създаването на автоматизирани системи от универсално и агрегатно оборудване с вътрешнооперативни резервоари. В зависимост от продукта, който се обработва, това оборудване може да се регулира.

За мащабно и масово производство на продукти се създава автоматизирано производство специално оборудване, обединени от твърда връзка. В такива отрасли се използва високопроизводително оборудване, например ротационно оборудване за пълнене на течности в бутилки или торби.

За работата на оборудването е необходим междинен транспорт за суровини, полуготови продукти, компоненти и различни среди.

В зависимост от междинния транспорт автоматизираното производство може да бъде:

С транспортиране от край до край без пренареждане на суровини, полуготови продукти или медии;
- с пренареждане на суровини, полуфабрикати или среди;
- с междинен капацитет.

Автоматизираното производство се отличава с видове оформление на оборудването (агрегиране):

Еднонишков;
- паралелно агрегиране;
- многонишков.

При еднопоточно оборудване оборудването е разположено последователно по протежение на потока от операции. За да се увеличи производителността на еднопоточното производство, една операция може да се извърши паралелно на същия тип оборудване.

При многопоточно производство всяка нишка изпълнява подобни функции, но работи независимо една от друга.

Характеристика на селскостопанското производство и преработката на продуктите е бързото намаляване на тяхното качество, например след клане на добитък или отстраняване на плодове от дървета. Това изисква оборудване, което би имало висока мобилност (способност за производство на широка гама от продукти от един и същи вид суровини и обработка различни видовесуровини за същия тип оборудване).

За тази цел се създават реконфигурируеми производствени системи, които имат свойството на автоматизирана реконфигурация. Организационният модул на такива системи е производствен модул, автоматизирана линия, автоматизиран участък или цех.

Автоматизация на технологичното производство

Автоматизацията на технологичните процеси и производството е специалност, която ви позволява да създавате модерен хардуер и софтуер, които могат да проектират, изследват, провеждат техническа диагностика и индустриални тестове. Освен това човек, който го е овладял, ще може да създаде модерни системи за управление. Кодът на специалността за автоматизация на технологични процеси и производство е 03/15/04 (220700.62).

Използвайки го като ръководство, можете бързо да намерите университетския отдел, който ви интересува, и да видите какво правят там. Но ако говорим за това като цяло, тогава такива отдели обучават специалисти, които могат да създават модерни автоматизирани обекти, да разработват необходимия софтуер и да ги управляват. Това е автоматизацията на производствените процеси.

Номерът на специалността преди това беше даден като две различни числени стойности поради факта, че беше въведена нова система за класификация. Следователно първо се посочва как се обозначава описаната специалност сега, а след това как е била направена преди.

Специалността „автоматизация на технологични процеси и производство на софтуер с отворен код“ е по време на обучението набор от инструменти и методи, които са насочени към внедряване на системи, които позволяват управлението на текущи процеси без пряко човешко участие в тях (или най-много важни въпроси).

Обектите на въздействие на тези специалисти са областите на дейност, в които протичат сложни и монотонни процеси:

промишленост;
селско стопанство;
енергия;
транспорт;
търговия;
лекарство.

Най-голямо внимание се отделя на технологичните и производствените процеси, техническата диагностика, научни изследванияи производствени тестове.

Разгледахме какво се изучава от желаещите да получат описаната специалност като цяло.

Сега нека уточним техните знания:

1. Събира, групира и анализира изходните данни, необходими за проектиране на технически системи и техните управляващи модули.
2. Оценете значимостта, перспективността и уместността на обектите, върху които се работи.
3. Проектиране на хардуерни и софтуерни комплекси на автоматизирани и автоматизирани системи.
4. Наблюдава проектите за съответствие със стандартите и друга нормативна документация.
5. Проектирайте модели, които показват продукти на всички етапи от техния жизнен цикъл.
6. Изберете софтуер и инструменти за автоматизирано производство, които най-добре отговарят на вашите нужди. конкретен случай. Както и системите за тестване, диагностика, контрол и мониторинг, които ги допълват.
7. Разработване на изисквания и правила за различни продукти, техния производствен процес, качество, условия за транспортиране и изхвърляне след употреба.
8. Извършва и може да разбира различна проектна документация.
9. Оценете нивото на дефекти в произведените продукти, идентифицирайте причините за тях, разработете решения, които ще предотвратят отклонения от нормата.
10. Сертифицира разработки, технологични процеси, софтуер и хардуер.
11. Разработете инструкции относно употребата на продуктите.
12. Подобряване на средствата и системите за автоматизация за извършване на определени процеси.
13. Поддържайте технологичното оборудване.
14. Конфигуриране, настройка и регулиране на системи за автоматизация, диагностика и управление.
15. Повишаване квалификацията на служителите, които ще работят с ново оборудване.

Разгледахме как се различава специалността „автоматизация на технологични процеси и производство“. Работата по него може да се извършва в следните позиции:

1. Оператор.
2. Верижен инженер.
3. Програмист-разработчик.
4. Системен инженер.
5. Оператор на полуавтоматични линии.
6. Инженер по механизация, автоматизация и автоматизация на производствените процеси.
7. Проектант на компютърни системи.
8. Инженер по КИП.
9. Учен по материали.
10. Електромеханичен техник.
11. Разработчик на автоматизирана система за управление.

Както можете да видите, има доста много опции. Освен това трябва да се вземе предвид и фактът, че по време на учебния процес ще се обръща внимание на голям брой езици за програмиране. И това, съответно, ще осигури широки възможности за работа след дипломирането. Например, завършил може да отиде в автомобилна фабрика, за да работи на поточна линия за автомобили, или в областта на електрониката, за да създаде микроконтролери, процесори и други важни и полезни елементи.

Автоматизацията на технологичните процеси и производството е сложна специалност, изискваща голямо количество знания, така че ще трябва да се подходи с цялата отговорност. Но наградата трябва да бъде приемането на факта, че има достатъчно възможности за творчество.

Най-голяма вероятност да успеят в тази област са тези, които правят нещо подобно от детството си. Да кажем, отидох в клуб по радиотехника, програмирах на компютъра си или се опитах да сглобя свой собствен триизмерен принтер. Ако не сте правили нищо подобно, няма място за притеснение. Има шансове да станете добър специалист, просто трябва да положите значителни усилия.

Физиката и математиката са в основата на описаната специалност. Първата наука е необходима, за да се разберат процесите, протичащи на хардуерно ниво. Математиката ни позволява да разработваме решения за сложни задачии създаване на модели на нелинейно поведение.

Когато се запознават с програмирането, много хора, когато тепърва пишат своите програми „Hello, World!”, изглежда смятат, че познаването на формули и алгоритми не е необходимо. Но това е погрешно мнение и колкото по-добре един потенциален инженер разбира математиката, толкова по-големи висоти ще може да постигне в разработването на софтуерния компонент.

И така, курсът на обучение е завършен, но няма ясно разбиране какво трябва да се направи? Е, това показва наличието на значителни пропуски в полученото образование. Автоматизацията на технологичните процеси и производството е сложна специалност, както вече казахме, и няма надежда, че всички необходими знания ще бъдат дадени в университета. Много се прехвърля на самообучение, както в планиран режим, така и предполага, че самият човек ще се интересува от изучаваните предмети и ще им отдели достатъчно време.

Така че разгледахме в общи линии специалността „автоматизация на технологични процеси и производство“. Прегледите на специалисти, които са завършили тази област и работят тук, казват, че въпреки първоначалната сложност, можете да претендирате за доста добра заплати, като се започне от петнадесет хиляди рубли. И с течение на времето, натрупал опит и умения, обикновен специалист ще може да се класира за до 40 000 рубли! И дори това не е горната граница, тъй като за буквално блестящи (прочетете - тези, които са посветили много време на самоусъвършенстване и развитие) хора, е възможно да получават и значително по-големи суми.

Средства за автоматизация на производството

Средствата за генериране и първична обработка на информация включват клавиатурни устройства за нанасяне на данни върху карти, ленти или други носители на информация чрез механични (пробиващи) или магнитни методи; натрупаната информация се предава за последваща обработка или възпроизвеждане. Клавиатурни устройства, щанцоващи или магнитни блокове и предаватели се използват за създаване на производствени записващи устройства за локални и системни цели, които генерират първична информация в цехове, складове и други места на производство.

Сензорите (първични преобразуватели) се използват за автоматично извличане на информация. Те са много разнообразни по принцип на работа устройства, които възприемат промените в контролираните параметри на технологичните процеси. Съвременната измервателна техника може директно да оцени повече от 300 различни физични, химични и други величини, но това не е достатъчно за автоматизиране на редица нови области на човешката дейност. Икономически целесъобразно разширяване на обхвата на сензорите в GPS се постига чрез унифициране на чувствителните елементи. Чувствителни елементи, които реагират на натиск, сила, тегло, скорост, ускорение, звук, светлина, топлинно и радиоактивно излъчване, се използват в сензори за контрол на натоварването на оборудването и неговите режими на работа, качеството на обработка, отчитане на освобождаването на продуктите, следене на движението им по конвейери, запаси и разход на материали, детайли, инструменти и др. Изходните сигнали на всички тези сензори се преобразуват в стандартни електрически или пневматични сигнали, които се предават от други устройства.

Устройствата за предаване на информация включват преобразуватели на сигнали във форми на енергия, удобни за излъчване, телемеханично оборудване за предаване на сигнали по комуникационни канали на дълги разстояния, превключватели за разпространение на сигнали до места, където се обработва или представя информация. Тези устройства свързват всички периферни източници на информация (клавиатурни устройства, сензори) с централната част на системата за управление. Целта им е да използват ефективно комуникационните канали, да елиминират изкривяването на сигнала и влиянието на възможни смущения по време на предаване по кабелни и безжични линии.

Устройствата за логическа и математическа обработка на информация включват функционални преобразуватели, които променят естеството, формата или комбинацията от информационни сигнали, както и устройства за обработка на информация по зададени алгоритми (включително компютри) с цел прилагане на закони и режими на управление (регулиране).

Компютрите за комуникация с други части на системата за управление са оборудвани с устройства за въвеждане и извеждане на информация, както и устройства за съхранение за временно съхранение на изходни данни, междинни и крайни резултати от изчисления и др. (вижте Въвеждане на данни. Изход на данни, Устройство за съхранение ).

Устройствата за представяне на информация показват на човека оператор състоянието на производствените процеси и записват най-важните му параметри. Такива устройства са сигнални табла, мнемонични диаграми с визуални символи върху табла или контролни панели, вторична стрелка и цифрови уреди за показване и запис, електроннолъчеви тръби, азбучни и цифрови пишещи машини.

Устройствата за генериране на управляващи въздействия преобразуват слабите информационни сигнали в по-мощни енергийни импулси с необходимата форма, необходими за задействане на защитните, регулиращи или управляващи изпълнителни механизми.

Осигуряването на високо качество на продуктите е свързано с автоматизация на контрола на всички основни етапи на производството. Субективните човешки оценки се заменят с обективни индикатори от автоматични измервателни станции, свързани с централни точки, където се определя източникът на дефекти и откъдето се изпращат команди за предотвратяване на отклонения извън допустимите граници. Автоматичното управление с помощта на компютри е от особено значение при производството на радиотехнически и радиоелектронни продукти поради тяхното масово производство и значителен брой контролирани параметри. Не по-малко важни са окончателните тестове за надеждност на готовите продукти. Автоматизирани стендове за функционални, якостни, климатични, енергийни и специализирани тестове ви позволяват бързо и идентично да проверявате техническите и икономически характеристики на продуктите (продуктите).

Задвижващите устройства се състоят от стартово оборудване, задвижващи хидравлични, пневматични или електрически механизми (сервомотори) и регулаторни органи, които действат директно върху автоматизирания процес. Важно е тяхната работа да не води до ненужни загуби на енергия и да намали ефективността на процеса. Така например дроселирането, което обикновено се използва за регулиране на потока на пара и течности, въз основа на увеличаване на хидравличното съпротивление в тръбопроводите, се заменя с действие върху машини за формиране на потока или други, по-напреднали методи за промяна на скоростта на потоците без загуба на налягане. От голямо значение е икономичното и надеждно управление на електрозадвижване с променлив ток, използването на безредукторни електрически задвижвания и безконтактни баласти за управление на електродвигатели.

Идеята за конструиране на инструменти за наблюдение, регулиране и управление под формата на единици, състоящи се от независими блокове, изпълняващи определени функции, реализирани в GSP, направи възможно чрез различни комбинации от тези блокове да се получи широка гама от устройства за решаване на различни проблеми с едни и същи средства. Обединяването на входните и изходните сигнали осигурява комбинирането на блокове с различни функции и тяхната взаимозаменяемост.

GSP включва пневматични, хидравлични и електрически инструменти и устройства. Електрическите устройства, предназначени да приемат, предават и възпроизвеждат информация, са най-универсални.

Приложение универсална системаелементите на индустриалната пневматична автоматизация (USEPPA) позволиха да се намали развитието на пневматичните устройства главно до сглобяването им от стандартни възли и части с малък брой връзки. Пневматичните устройства се използват широко за наблюдение и регулиране в много опасни от пожар и експлозия индустрии.

Хидравличните устройства на GSP също се сглобяват от блокове. Хидравличните инструменти и устройства управляват оборудване, което изисква високи скорости за преместване на управляващите елементи със значително усилие и висока точност, което е особено важно в машинните инструменти и автоматичните линии.

За да се систематизират най-рационално GSP съоръженията и да се повиши ефективността на тяхното производство, както и да се опрости проектирането и конфигурацията на автоматизираните системи за управление, GSP устройствата се комбинират в агрегатни комплекси по време на разработката. Агрегатните комплекси, благодарение на стандартизацията на входно-изходните параметри и блоковия дизайн на устройствата, най-удобно, надеждно и икономично комбинират различни технически средства в автоматизирани системи за управление и позволяват сглобяването на различни специализирани инсталации от автоматизирани единици с общо предназначение.

Целенасоченото обединяване на аналитичното оборудване, изпитвателните машини, масово-дозиращите механизми с унифицирано измервателно, изчислително и офис оборудване улеснява и ускорява създаването на основни дизайни на това оборудване и специализацията на заводите за тяхното производство.

Автоматизация на производствената технология

Развитието на съвременното машиностроене претърпява нови фундаментални промени. Гъвкавите производствени системи (FPS), които започнаха да се развиват през втората половина на 60-те години, наистина доведоха до нов, качествено различен етап в техническото преоборудване на машиностроителната индустрия.

Опитът от въвеждането на първите GPS показва, че в условията на дребномащабно и масово производство, където се произвеждат около 75-80% от продуктите на машиностроенето, те осигуряват висока производителност и ниска себестойност, която може да се сравни със същите показатели на масово производство и в същото време висока мобилност, почти равна на мобилността на единичното производство.

По този начин може да се твърди, че прилагането на концепцията за гъвкаво автоматизирано производство (GAP) прехвърля нивото на автоматизация на производствените процеси в машиностроенето на качествено нов диалектичен етап на развитие.

Нека анализираме историята и основните тенденции в развитието на автоматизацията в машиностроенето. Можем да разграничим три характерни исторически етапа в развитието на нивото на автоматизация на машиностроителната индустрия до наши дни и като вземем предвид съществуващите тенденции в научно-техническия прогрес, очертайте възможни начиниразвитие на автоматизираното машиностроене в близко бъдеще и в по-дългосрочен план.

Човечеството прекара повече от 200 години в първия етап на развитие на автоматизацията на производствените средства в машиностроенето - от универсални металорежещи машини, до специализирани машини, автоматични металорежещи машини, до „твърди“ автоматични линии и „автоматични фабрики“. Пътят е изминат от копирния струг Нартов, създаден през 1712 г., до първия автоматичен завод за производство на бутала през 1951 г. Този етап се характеризира с автоматизация, базирана на електромеханични устройства. След постигане на значително увеличение на производителността (5-10 пъти), такава автоматизация може да се използва само за масово производство, където дизайнът на продукта дълго времеостава непроменена.

„Твърдите“ средства за автоматизация се характеризират с известен консерватизъм, който възпрепятства развитието на нови технологии. По този начин създаването на автоматични линии може да започне само когато продуктът е напълно разработен и всяка негова част е проектирана. Както показва практиката, отнема до 5 години за създаване и отстраняване на грешки в твърди автоматични линии, техният период на амортизация също е значителен и е най-малко 8 години. Общият период на създаване и амортизация на твърдите автоматични фабрики е още по-дълъг. Дизайнът на частите, произведени на такова оборудване, трябва да остане непроменен за дълго време, което възпрепятства въвеждането на нови машини. Консерватизмът на строгата автоматизация не отговаря на изискванията на научно-техническия прогрес. По този начин се постига повишаване на производителността на оборудване с твърда автоматизация за сметка на загуба на неговата мобилност.

Необходимостта от разрешаване на това противоречие - увеличаване на мобилността на производството на ново оборудване при поддържане на висока производителност, тоест задачата за автоматизиране на единично и серийно производство - доведе до създаването на цифрово управление (CNC) за оборудване, базирано на електронна технология .

Вторият етап от развитието на автоматизацията в машиностроенето практически повтори първия, но на нов принцип на управление - електронно-софтуер, което направи възможно, наред с увеличаването на производителността на всеки тип оборудване, да се увеличи неговата гъвкавост. Този етап отне малко повече от 30 години. CNC наистина даде възможност да се постигне значителен ефект при единично и масово производство, но при масово производство не доведе до осезаеми резултати. В допълнение, отделните CNC контроли за всяка машина се оказаха твърде обемисти и скъпи.

По-нататъшното развитие на електрониката, използването на компютри и микропроцесори разкриха нови възможности за ЦПУ. Със създаването на оборудване, управлявано директно от компютър в режим на споделяне на времето, започва третият етап в развитието на автоматизацията в машиностроенето. Управлението на няколко CNC машини и спомагателното оборудване от един компютър направи възможно свързването на машини с общ контрол и един транспорт в групи, тоест създаване на система от машини. Индивидуални CNC машини като CNC, машинни центрове за обработка (фрезоване, пробиване, пробиване и струговане) формират основата на гъвкавите производствени системи (FPS). На базата на центрове за обработка (MC) се създават гъвкави производствени модули (FPM), гъвкави автоматизирани линии (GAL) и гъвкави автоматизирани секции (GAU). На този етап всички производствени функции започнаха да се комбинират в една система: проектиране, технологична подготовка на производството, обработка, монтаж, тестване и т.н., т.е. започна да се появява гъвкаво автоматизирано производство (FAP).

На този етап от развитието на автоматизацията става възможно да се комбинират предимствата на универсалните машини, тяхната пълна (максимална) мобилност с високата производителност на автоматичните масови производствени линии. Третият разглеждан етап, според наличните прогнози, ще бъде завършен в рамките на 20-30 години.

Четвъртият етап започва със създаването на автоматизирано производство, напълно интегрирано на базата на компютър от ново поколение. Предполага се, че това ще се случи в началото на следващия век. Този етап от развитието на автоматизацията на машиностроенето ще завърши със създаването на напълно автоматизирано „безпилотно“ производство.

По-нататъшното развитие на науката и технологиите, създаването на интелигентни системи и най-важното, решението на проблема с надеждността и самодиагностиката на машините ще премести развитието на автоматизацията на производствените средства на следващия етап, когато безпроблемното самообслужване - ще бъдат създадени лечебни работещи машини, системи и цели фабрики. Създаването на изкуствен интелект ще бъде ключът към успешното решаване на този проблем.

Интегрирана автоматизация на производството

С навлизането на сложна автоматизация на производството, предишните представи за производствено предприятие радикално се променят. Производственият цех престава да бъде отдел, където основна фигура е бригадирът. Разработване, конструиране, тестване, осигуряване на компоненти и материали, разпределение на натоварването върху машинното оборудване, планиране, използване трудови ресурсии доставката на продукти вече не е функция на напълно различни отдели, които намират израз само в готовия продукт.

Интегрираната автоматизация на производството е смесица от три концепции. Първо, това всъщност е електронна автоматизация на производството: това е свързването на електронни устройства и машини, с образуването на единна производствена единица, която може да извършва проектиране, анализ, производство, тестване - с една дума, преработка на суровини в готови продукти продукти. На второ място, цялостната автоматизация на производството включва подходящо йерархично разпределение на средствата - металорежещи машини и монтажно оборудване, технологични процеси, бази данни, комуникационни мрежи и други производствени елементи. В същото време дизайнът на продукта, контролът на машинното оборудване, събирането и разпространението на информация и други производствени операции се отразяват в многостепенна структура, включваща различни устройства и машини.

Трето, интегрираната автоматизация на производството е електронен метод за събиране, управление, обработка и разпространение на данни. Тъй като производствените операции по същество са данни в движение, интелигентното манипулиране на данни подобрява ефективността на производството и контрола, независимо от използването на роботи, автоматизирани операции или броя на гейтовите масиви в системата. Интегрираната автоматизация на производството не е просто експеримент в интегрирането на компютри и технологично оборудване, а по-скоро начин за интегриране на всички механични, електронни и информационни средства. В резултат на това, казва Дейв Бароу, главен изпълнителен директор на Logitek Inc., "компютърът и неговата интеграция с производствено оборудване помага на производителя да произвежда по-добри, по-добре проектирани продукти."

Интегрираната автоматизация на производството засяга почти всички аспекти на подготовката и реализацията на пускането на нови продукти - проектиране, директно производство, управление на производството и продажби. Обикновено е трудно да се дадат конкретни цифри в долари за икономическия ефект, но фирмите, които следват пътя на интегрирана автоматизация на производството, получават огромни ползи по отношение на конкурентоспособността. „В бъдеще фирмите ще бъдат разделени на две категории: такива, които са приели автоматизация, и такива, които са били принудени да напуснат пазара“, казва Хауърд Андерсън, управляващ директор на The Yankee Group, фирма за пазарни проучвания.

Според Робърт Томич, програмен мениджър за системна интеграция в Hewlett-Packard, компаниите за електроника вероятно ще попаднат в първата категория. „Електронната индустрия е млада индустрия, произвежда изключително сложни продукти и има много високо ниво на конкуренция, така че трябва бързо да въведем всичко ново“, казва той.

„Цялостната автоматизация на производството ни позволява да си представим например как ще изглежда една интегрирана система за производство на електроника, когато бъде готова и работи“, обяснява Бароу. - Интегрирана система за автоматизация на производството е производство, използващо компютри, при което производствените компании сглобяват, свързват, интегрират и до известна степен интегрират всички елементи на производствената система като цяло. Интегрирана система за автоматизация на производството включва различни компютри, информационни и изчислителни мрежи, дисплеи, принтери, интерфейсни устройства, релейни превключващи панели, програмируеми устройства, микропроцесори, сензори и софтуер, които могат да работят директно като част от това интегрирана система».

Какво е интегрирана автоматизация на производството

Интегрираната автоматизация на производството превръща едно модерно производствено предприятие - набор от системи и подсистеми, работещи повече или по-малко независимо една от друга - в едно цяло. Този нов обект ще има „гръбнак” под формата на локална информационна и компютърна мрежа и електронна „ нервна система“, включително цяла йерархия от сензори, контролери, компютърен хардуер и пакети приложни програми.

Новите електронни инструменти позволяват да се комбинират функциите на планиране, проектиране и подготовка за производство на нови продукти с функциите на директно производство и маркетинг на готови продукти. „Голямото предизвикателство за електронните компании е, че сега създаваме продукти, които са по-бързи, по-надеждни и сравнително евтини“, обяснява Бил Жак, генерален мениджър на Electronics Computer-Aided Design в Control Data Corp. - Това принуждава нашите клиенти да изоставят продуктите, които току-що са закупили, за да купят по-бързи, по-надеждни и по-евтини. В резултат на това животът на продукта става по-кратък, така че компаниите, които произвеждат остарели продукти, просто не могат да оцелеят в наше време. Като основно правило тук, ако проектирането на нов продукт отнема повече време, отколкото продуктът ще издържи, вие сте изложени на риск. Накратко, автоматизацията на производството на електроника от край до край има за цел да съкрати цикъла на проектиране и производство, вместо да увеличи производителността на дизайнерите.

Например в различни подразделения на Bell Laboratories инженерите проследяват печатни платки в система за автоматизация на дизайна и проверяват тяхната коректност с помощта на системата за автоматизация инженерна работа. След получаване на положителни резултати от този тест, информацията за печатните платки се предава с помощта на собствена широколентова комуникационна мрежа към AT&T Technology Systems (Ричмънд, Вирджиния). Тук безпилотната автоматизирана производствена система създава подробни спецификации и инструкции за процеса за производство, файлове с данни за цифрово управлявани инсталации и подробни карти на маршрута. Мрежа от 13 миникомпютри, свързани към 110 машини с компютърно цифрово управление (CNC), след това контролира производството на печатни платки, процес, който включва печат, пробиване на дупки, преместване на детайли, вмъкване на чипове и конектори, контрол и тестване. Машините и инсталациите, които не са част от автоматизираната технологична верига, също работят под компютърен контрол: операторите получават своите инструкции с помощта на дисплеи, свързани директно към главния компютър.

Всъщност в една автоматизирана система компютрите управляват и контролират движението на почти всички суровини и компоненти, идващи от складовете, след това тяхната обработка и накрая опаковането и изпращането на готовите продукти; включени баркодове съпътстващи документипредставляват езика, който компютърът може свободно да разбира и използва, когато изпълнява функциите си за управление. По време на производствения процес се събират данни за процента на добива и качеството на продуктите, което спомага за идентифициране и премахване на тесните места в производството; Тези данни са необходими и за ориентиране на топ мениджърите на компанията и маркетинговата организация.

Предимства на цялостната автоматизация

Интегрираната автоматизация на производството осигурява ползи, които са отчасти количествено измерими и отчасти неизмерими. Типична фирма за електроника, която внедрява цялостна производствена автоматизация в своите операции, може да очаква количествено измерими ползи като повишена производителност и намалени разходи за труд, намалени проценти на скрап и преработка и спестявания на енергия и потребление на материали. Освен това има много предимства, които не могат да бъдат ясно количествено определени: намаляване на времето за подготовка за производството на нови продукти, подобряване на качеството на продуктите, подобряване на организацията и управлението, повишаване на гъвкавостта; производство и способността за по-бързо посрещане на променящите се пазарни изисквания; и най-важното, гарантиране, че надеждната информация е ясно съобщена.

Електронно предприятие с цялостна автоматизация на производството се сравнява благоприятно с традиционните предприятия, тъй като може да работи ясно и ефективно на всички етапи на проектиране и подготовка за производство на нови продукти, директно производство и накрая контрол на готовите продукти и за всякакъв размер на поръчки и партиди, от единици до хиляди и дори милиони продукти. В допълнение, интегрираната система за автоматизация на производството е по принцип гъвкава и преконфигурируема; В резултат на това се освобождава голямо количество капитал, който иначе би трябвало да бъде изразходван за „твърда“ автоматизация, приложена към конкретни продукти.

Комплексната автоматизация на производството има и определени недостатъци. Както отбелязва Стивън Соус (Arthur D. Little Inc.), тази система има следните негативни страни: липса на функционална автономия и необходимост от инициатива и изобретателност; загуба на способността за администриране на технологични средства; дълга крива на обучение и усвояване на производството; висока първоначална инвестиция; най-накрая цялостна реконструкция традиционни методиуправление. Тук обаче алтернативи няма. Всяка компания трябва да внедри цялостна автоматизация на производството, ако нейните конкуренти го направят.

Тази логика едва ли ще се хареса на повечето компании. Джоел Голдхар, декан на Технологичния институт на Илинойс, казва: „Въвеждането на такива нови технологични средствамогат да осигурят по-ниски разходи за единица продукция, но те поставят изключително високи изисквания към фирмите. Например Priam Corp. трябваше да похарчи 10 милиона долара само за автоматизиране на производството на дискови устройства; Diablo ще похарчи $52 милиона за автоматизация; Xebec Corp., която произвежда контролери за дискови устройства, планира да инвестира 30 милиона долара в оборудване за автоматизация на производството. „Естествено, когато изискваните капиталови инвестиции се увеличават, рискът за управлението на фирмата се увеличава – залозите се увеличават, играта става по-голяма“, заявява Голдхар.

Много потребители инстинктивно чувстват, че е необходима цялостна автоматизация на производството. По този въпрос Джоузеф Харингтън в своята книга Computer Integrated Manufacturing (Robert E. Krieger Publishing, Melburne, Flor., 1979 г., препечатано от изданието от 1973 г.) казва: „Въпросът за интегрирана автоматизация на производството трябва да бъде въпрос на вяра и вяра , а не въпрос на счетоводни изчисления. С други думи, вземането на решение за цялостна автоматизация на производството е въпрос на политика, а не въпрос на капиталови инвестиции.“

„По отношение на техните оперативни характеристики предприятията с интегрирана автоматизация на производството са фундаментално различни от традиционните“, обяснява Голдхар. - Обемите на поръчките, при които става икономически изгодно да се произвеждат готови продукти, се доближават до единица продукция. величина постоянни разходидоближава 100% от разходите за единица продукция. Бързата реакция на промени в дизайна на продукта, на пазарните изисквания и едновременното производство на много различни продукти е не само възможна - тя е необходима. И в бъдеще производството без човешка намеса ще се превърне в норма.“

Автоматизация на управлението на производството

Автоматизацията на производствения контрол е процес, при който повечето от отговорностите за контрол и управление на производството се прехвърлят към компютърна система с подходящи настройки и задачи. Такъв прост ход ще ви позволи да получите пълен автоматизиран контрол на производството, като по този начин ще увеличите ефективността на управление на всички елементи и процеси на производството.

Намаляването на производствените разходи и повишаването на неговата ефективност е основната задача на предприемача. Едно от направленията за подобряване на производството е неговата пълна или частична автоматизация, което позволява да се подобри качеството на произвежданите стоки, да се намали процентът на дефектите, както и да се намалят разходите за човешки труд. Един вид автоматизация е автоматизацията на управлението.

Автоматизацията на управлението се използва доста често в различни отрасли, тъй като има изключително високи показатели за ефективност. Елиминиран е човешкият контролен фактор, подобрена е скоростта на реакция, точен анализ на всички данни и много други - всичко това прави тази система изключително подходяща за различни индустрии.

Автоматизацията на управлението на производството има много предимства, поради което се използва доста активно в различни области. Заслужава обаче да се отбележи, че всяка модернизация има своите недостатъци. И все пак, прогресивното развитие на производството е просто невъзможно без автоматизация, тъй като премахва ограничението на мащаба на управление.

Автоматизирана системаконтролът е способен на:

Повишаване ефективността на производството;
намаляване на производствените дефекти;
намаляване на цената на продукта;
подобряване на качеството на продукта.

Автоматизацията на управлението изисква големи финансови разходи, а също така отнема време за преквалификация на персонала. Това се дължи на необходимостта от актуализиране на цялата производствена система. Въпреки това, с еднократно инжектиране на средства в тази система, собственикът на предприятието ще получи напълно автономен контрол, който е в състояние да управлява производството денонощно.

Тази система обаче има и недостатъци. Сред тях са необходимостта от преквалификация на персонала, както и нарастващата сложност на производството в техническо отношение. Ето защо трябва да има няколко специалисти в производството, които са в състояние да разберат проблема и бързо да го решат. Тази технология обаче вече е напълно разработена, така че вероятността от повреди е доста малка. Във всички останали отношения автоматизацията на управлението напълно се оправдава.

Бизнес процесите са важен аспект предприемаческа дейност. Те следват всяко производство и там се изразходват най-много усилия. В крайна сметка обработката на бизнес процесите отнема много време, което се изразходва за събиране, анализиране и обработка на данни. За щастие тази система може да бъде и автоматизирана, за което се използват специални системи. Автоматичната система за управление на бизнес процеси ви позволява да повишите ефективността на взаимодействието между изпълнителите и отделите на компанията.

Основните функции на тази система са:

Моделиране на бизнес процеси;
изпълнение на бизнес процеси;
анализ на бизнес процесите, тяхното наблюдение, анализ на отчетността и действията на изпълнителите.

Това ще позволи бизнес процесите да се извършват по-ефективно, спестявайки много усилия и подобрявайки производствения анализ.

Има много процеси, които могат лесно да бъдат автоматизирани с помощта на автоматизация на управлението.

Основните включват:

Различни счетоводни отчети;
изчисления;
изготвяне на разчети и отчети;
контрол на качеството на продуктите;
разпределение на натоварването;
и много повече.

Точните данни трябва да се уточнят със специалист, защото ситуациите са различни и една задача в едно производство може да е малко по-различна в друго.

Автоматизацията на управлението на производството е отлична възможност за повишаване на ефективността на производството, както и намаляване на производствените разходи. Тя ви позволява да подобрите производствените операции, да улесните много аспекти по отношение на изчисленията и отчетите, а също така има много други предимства, които се разкриват в зависимост от ситуацията.

Ако имате нужда от автоматизация на управлението на производството, ние можем да Ви предложим нашите услуги. Няма много начини да предоставим наистина висококачествени услуги за автоматизация, но нашата услуга е изключение. Ние извършваме най-добрата автоматизация на производството във всички аспекти, включително автоматизация на контрола. Нашите специалисти вече са завършили много проекти, така че не е нужно да се притеснявате за качеството на нашите услуги. Бъдете сигурни, че нашата автоматизация значително ще подобри ефективността на производството.

Внедряване в предприятията технически средства, позволяващ автоматизиране на производствените процеси, е основно условие за ефективна работа. Разнообразието от съвременни методи за автоматизация разширява обхвата на тяхното приложение, докато разходите за механизация, като правило, са оправдани от крайния резултат под формата на увеличаване на обема на произведените продукти, както и повишаване на тяхното качество .

Организациите, които следват пътя на технологичния прогрес, заемат водещи позиции на пазара, осигуряват по-добри условия на труд и минимизират нуждата от суровини. Поради тази причина вече не е възможно да си представим големи предприятия без реализиране на проекти за механизация - изключения важат само за малките занаятчийски производства, където автоматизацията на производството не се оправдава поради основния избор в полза на ръчна изработка. Но дори и в такива случаи е възможно частично да се включи автоматизацията на някои етапи от производството.

Основи на автоматизацията

В широк смисъл автоматизацията включва създаването на такива условия в производството, които ще позволят определени задачи за производство и освобождаване на продукти да се изпълняват без човешка намеса. В този случай ролята на оператора може да бъде решаването на най-критичните задачи. В зависимост от поставените цели автоматизацията на технологичните процеси и производството може да бъде пълна, частична или комплексна. Изборът на конкретен модел се определя от сложността на техническата модернизация на предприятието поради автоматичното попълване.

В заводи и фабрики, където се прилага пълна автоматизация, обикновено механизирани и електронни системиуправлението се прехвърля цялата функционалност за контрол на производството. Този подход е най-рационален, ако режимите на работа не предполагат промени. В частична форма автоматизацията се осъществява на отделни етапи от производството или по време на механизирането на автономен технически компонент, без да се налага създаването на сложна инфраструктура за управление на целия процес. Обикновено се прилага цялостно ниво на автоматизация на производството в определени зони - това може да бъде отдел, цех, линия и т.н. В този случай операторът контролира самата система, без да засяга прекия работен процес.

Автоматизирани системи за управление

Като начало е важно да се отбележи, че такива системи изискват пълен контролнад предприятие, завод или фабрика. Техните функции могат да се разширят до конкретно оборудване, конвейер, цех или производствена зона. В този случай системите за автоматизация на процеси получават и обработват информация от обслужвания обект и въз основа на тези данни оказват коригиращо въздействие. Например, ако работата на производствения комплекс не отговаря на параметрите на технологичните стандарти, системата ще използва специални канали, за да промени режимите си на работа според изискванията.

Обекти на автоматизация и техните параметри

Основната задача при въвеждането на средства за механизация на производството е поддържането на качествените параметри на съоръжението, което в крайна сметка ще се отрази на характеристиките на продукта. Днес експертите се опитват да не навлизат в същността на техническите параметри на различни обекти, тъй като теоретично внедряването на системи за управление е възможно във всеки компонент на производството. Ако разгледаме в това отношение основите на автоматизацията на технологичните процеси, тогава списъкът на обектите за механизация ще включва същите работилници, конвейери, всички видове устройства и инсталации. Може само да се сравни степента на сложност на внедряването на автоматизация, която зависи от нивото и мащаба на проекта.

По отношение на параметрите, с които работят автоматичните системи, можем да разграничим входни и изходни индикатори. В първия случай това са физическите характеристики на продукта, както и свойствата на самия обект. Във втория това са преките показатели за качество на готовия продукт.

Регулиращи технически средства

Устройствата, които осигуряват регулиране, се използват в системите за автоматизация под формата на специални аларми. В зависимост от предназначението си те могат да наблюдават и контролират различни параметри на процеса. По-специално, автоматизацията на технологични процеси и производство може да включва аларми за температура, налягане, характеристики на потока и т.н. Технически устройствата могат да бъдат изпълнени като безмащабни устройства с електрически контактни елементи на изхода.

Принципът на действие на контролните аларми също е различен. Ако разгледаме най-често срещаните температурни устройства, можем да различим манометрични, живачни, биметални и термисторни модели. Конструктивният дизайн, като правило, се определя от принципа на работа, но условията на работа също оказват значително влияние върху него. В зависимост от посоката на работа на предприятието, автоматизацията на технологичните процеси и производството може да бъде проектирана, като се вземат предвид специфичните условия на работа. Поради тази причина устройствата за управление са проектирани с фокус върху използване в условия на висока влажност, физическо налягане или действието на химикали.

Програмируеми системи за автоматизация

Качеството на управление и контрол на производствените процеси значително се повиши на фона на активното снабдяване на предприятията с изчислителни устройства и микропроцесори. От гледна точка на индустриалните нужди, възможностите на програмируемите технически средства позволяват не само да се осигури ефективно управлениетехнологични процеси, но и за автоматизиране на проектирането, както и провеждане на производствени тестове и експерименти.

Компютърните устройства, които се използват в съвременните предприятия, решават проблемите на регулиране и контрол на технологичните процеси в реално време. Такива средства за автоматизация на производството се наричат ​​изчислителни системи и работят на принципа на агрегацията. Системите включват унифицирани функционални блокове и модули, от които можете да създавате различни конфигурации и да адаптирате комплекса за работа в определени условия.

Възли и механизми в системите за автоматизация

Директното изпълнение на работните операции се осъществява от електрически, хидравлични и пневматични устройства. Според принципа на действие класификацията включва функционални и порционни механизми. Подобни технологии обикновено се прилагат в хранително-вкусовата промишленост. Автоматизацията на производството в този случай включва въвеждането на електрически и пневматични механизми, чиито конструкции могат да включват електрически задвижвания и регулаторни органи.

Електрически двигатели в системи за автоматизация

Основата на задвижващите механизми често се формира от електрически двигатели. Според вида на управлението те могат да бъдат представени в безконтактен и контактен вариант. Устройствата, които се управляват от релейни контактни устройства, могат да променят посоката на движение на работните части, когато се манипулират от оператора, но скоростта на операциите остава непроменена. Ако се предполага автоматизация и механизация на технологичните процеси с помощта на безконтактни устройства, тогава се използват полупроводникови усилватели - електрически или магнитни.

Табла и контролни табла

За инсталиране на оборудване, което трябва да осигури управление и контрол на производствения процес в предприятията, са инсталирани специални конзоли и панели. В тях са разположени устройства за автоматичен контрол и регулиране, контролно-измервателна апаратура, защитни механизми, както и различни елементи на комуникационната инфраструктура. По дизайн такъв щит може да бъде метален шкаф или плосък панел, върху който е монтирано оборудване за автоматизация.

Конзолата от своя страна е центърът за дистанционно управление – тя е своеобразна контролна зала или операторска зона. Важно е да се отбележи, че автоматизацията на технологичните процеси и производство трябва да осигурява и достъп до поддръжка от страна на персонала. Именно тази функция до голяма степен се определя от конзоли и панели, които ви позволяват да правите изчисления, да оценявате производствените показатели и като цяло да наблюдавате работния процес.

Проектиране на системи за автоматизация

Основният документ, който служи като ръководство за технологична модернизация на производството с цел автоматизация, е схемата. Той показва структурата, параметрите и характеристиките на устройствата, които по-късно ще действат като средства за автоматична механизация. В стандартната версия диаграмата показва следните данни:

• ниво (мащаб) на автоматизация в конкретно предприятие;
• определяне на експлоатационните параметри на съоръжението, което трябва да бъде обезпечено със средства за контрол и регулиране;
• характеристики на управление - пълно, дистанционно, операторско;
• възможност за блокиране на изпълнителни механизми и възли;
• конфигурация на местоположението на техническото оборудване, включително на конзоли и панели.

Спомагателни средства за автоматизация

Въпреки второстепенната си роля, допълнителните устройства осигуряват важни функции за наблюдение и контрол. Благодарение на тях се осигурява еднаква връзка между изпълнителните механизми и човек. По отношение на оборудването със спомагателни устройства автоматизацията на производството може да включва бутонни станции, контролни релета, различни превключватели и командни панели. Има много дизайни и разновидности на тези устройства, но всички те са фокусирани върху ергономичен и безопасен контрол на ключови единици на място.

Автоматизация на процесите- набор от методи и средства, предназначени за прилагане на система или системи, които позволяват контрол на самия технологичен процес без пряко човешко участие или оставяне на правото да взема най-отговорните решения на лицето.

По правило в резултат на автоматизацията на технологичния процес се създава автоматизирана система за управление на процеса.

В основата на автоматизацията на технологичните процеси е преразпределението на материали, енергия и информационни потоцив съответствие с приетия критерий за управление (оптималност).

• Частична автоматизация - автоматизация на отделни устройства, машини, технологични операции. Провежда се, когато управлението на процесите поради тяхната сложност или преходност е практически недостъпно за човека. По правило работното оборудване е частично автоматизирано. Локалната автоматизация се използва широко в хранително-вкусовата промишленост.

• Интегрирана автоматизация - осигурява автоматизацията на технологичен участък, цех или предприятие, функциониращи като единен, автоматизиран комплекс. Например електроцентрали.

• Пълната автоматизация е най-високото ниво на автоматизация, при което всички функции за контрол и управление на производството (на ниво предприятие) се прехвърлят на технически средства. На сегашното ниво на развитие пълната автоматизация практически не се използва, тъй като контролните функции остават при хората. Предприятията за ядрена енергия могат да се нарекат близки до пълна автоматизация.

Енциклопедичен YouTube

1 / 3

✪ Специалисти на бъдещето - Автоматизация на технологични процеси и производство

✪ Автоматизация на технологични процеси

✪ Видео лекция Основни понятия и исторически контекст на автоматизацията

субтитри

Цели на автоматизацията

Основните цели на автоматизацията на процесите са:

• намаляване на броя на обслужващия персонал;
• увеличаване на производствените обеми;
• повишаване ефективността на производствения процес;
• подобряване качеството на продукта;
• намаляване на разходите за суровини;
• повишаване на ритъма на производство;
• подобрена безопасност;
• повишаване на екологичността;
• повишена ефективност.

Проблеми с автоматизацията и техните решения

Целите се постигат чрез решаване на следните задачи за автоматизация на процесите:

• подобряване на качеството на регулиране;
• повишаване на коефициента на наличност на оборудването;
• подобряване на ергономичността на операторите на процеса;
• осигуряване на надеждността на информацията за материалните компоненти, използвани в производството (включително чрез управление на каталог);
• съхраняване на информация за хода на технологичния процес и аварийни ситуации.

Решаването на проблемите на автоматизацията на процесите се извършва с помощта на:

• въвеждане на съвременни методи за автоматизация;
• изпълнение модерни средстваавтоматизация.

Автоматизацията на технологичните процеси в рамките на един производствен процес ви позволява да организирате основата за внедряване на системи за управление на производството и системи за управление на предприятието.

Поради различните подходи се разграничава автоматизацията на следните технологични процеси:

• автоматизация на непрекъснати технологични процеси (Process Automation);
• автоматизация на дискретни технологични процеси (Factory Automation);
• автоматизация на хибридни технологични процеси (Hybrid Automation).

Бележки

Автоматизацията на производството предполага наличието на надеждни машини, които са относително прости по отношение на конструкцията и управлението. механизми и апарати.

Литература

Л. И. Селевцов, Автоматизация на технологичните процеси. Учебник: Издателски център "Академия"

В. Ю. Шишмарев, Автоматика. Учебник: Издателски център "Академия"

В основните направления на икономическото и социалното развитие се поставя задачата да се развие производството на електронни устройства за управление и телемеханика, изпълнителни механизми, инструменти и сензори за сложни системи за автоматизация на сложни технологични процеси, възли, машини и оборудване. Автоматизираните системи за управление могат да помогнат за всичко това.

Автоматизирана система за управление или ACS е комплекс от хардуер и софтуер, предназначен да контролира различни процеси в рамките на технологичен процес, производство или предприятие. ACS се използват в различни индустрии, енергетика, транспорт и т.н. Терминът автоматизиран, за разлика от термина автоматичен, набляга на запазването на определени функции от човешкия оператор, или от най-общо, целеполагащо естество, или неподлежащи на автоматизация.

Натрупаният опит в създаването на автоматизирани и автоматични системи за управление показва, че управлението на различни процеси се основава на редица правила и закони, някои от които са общи за технически средства, живи организми и социални явления.

Автоматизирана система за управление на процесите.

Автоматизирана система за управление на процесите (съкр. ACSTP) - набор от хардуер и софтуер, предназначени за автоматизиране на управлението на технологично оборудване при индустриални предприятия. Може да има връзка с по-глобална автоматизирана система за управление на предприятието (EMS).

Системата за управление на процесите обикновено се разбира като цялостно решение, което осигурява автоматизация на основните технологични операции на технологичния процес в производството като цяло или в част от него, което произвежда относително завършен продукт.

Терминът „автоматизиран“, за разлика от термина „автоматичен“, подчертава необходимостта от човешко участие в определени операции, както за да се поддържа контрол върху процеса, така и поради сложността или непрактичността на автоматизирането на определени операции.

Компонентите на системата за управление на процесите могат да бъдат отделни системи за автоматично управление (ACS) и автоматизирани устройства, свързани в един комплекс. По правило системата за управление на процеса има единна операторска система за управление на технологичния процес под формата на един или повече контролни панели, средства за обработка и архивиране на информация за процеса и стандартни елементи за автоматизация: сензори, контролни устройства, изпълнителни механизми. Индустриалните мрежи се използват за информационна комуникация на всички подсистеми.

Автоматизацията на технологичния процес е набор от методи и средства, предназначени да внедрят система или системи, които позволяват управление на самия технологичен процес без пряко човешко участие или оставяне на правото да взема най-отговорните решения на лицето.

Класификация на автоматизираните системи за управление на процесите

В чуждестранната литература можете да намерите доста интересна класификация на автоматизирани системи за управление на процеси, според която всички автоматизирани системи за управление на процеси са разделени на три глобални класа:

SCADA (Надзорно управление и събиране на данни). Този термин може да се преведе на руски като „система за телемеханика“, „система за телеметрия“ или „система за диспечерско управление“. Според мен последното определение най-точно отразява същността и предназначението на системата - контрол и наблюдение на обекти с участието на диспечер.

Тук е необходимо известно уточнение. Терминът SCADA често се използва в по-тесен смисъл: мнозина го наричат ​​софтуерен пакет за визуализиране на технологичен процес. В този раздел обаче под думата SCADA ще разбираме цял клас системи за управление.

PLC (Програмируем логически контролер). Преведено на руски като „програмируем логически контролер“ (или накратко PLC).

Тук, както и в предишния случай, има неяснота. Терминът PLC често се отнася до хардуерен модул за внедряване на автоматизирани алгоритми за управление. Терминът PLC обаче има и по-общо значение и често се използва за означаване на цял клас системи.

DCS (Разпределена система за управление). На руски, разпределена система за управление (DCS). Тук няма объркване, всичко е ясно.

За да бъдем честни, трябва да се отбележи, че ако в началото на 90-те години подобна класификация не предизвика противоречия, сега много експерти я смятат за много произволна. Това се дължи на факта, че през последните години бяха въведени хибридни системи, които въз основа на редица характерни признаци могат да бъдат класифицирани в един или друг клас.

Основи на автоматизацията на процесите - това е преразпределението на материалните, енергийните и информационните потоци в съответствие с приетия управленски критерий (оптималност).

Основните цели на автоматизацията на процесите са:

· Повишаване ефективността на производствения процес.

· Повишена сигурност.

· Повишена екологичност.

· Повишена ефективност.

Постигането на целите се осъществява чрез решаване на следните задачи:

· Подобряване на качеството на регулиране

Повишена наличност на оборудването

· Подобряване на ергономичността на операторите на процеса

· Гарантиране на надеждността на информацията за материалните компоненти, използвани в производството (включително чрез управление на каталог)

· Съхраняване на информация за хода на технологичния процес и аварийни ситуации

Автоматизацията на технологичните процеси в рамките на един производствен процес ви позволява да организирате основата за внедряване на системи за управление на производството и системи за управление на предприятието.

По правило в резултат на автоматизацията на технологичния процес се създава автоматизирана система за управление на процеса.

Автоматизираната система за управление на процесите (APCS) е набор от софтуер и хардуер, предназначени за автоматизиране на управлението на технологичното оборудване в предприятията. Може да има връзка с по-глобална автоматизирана система за управление на предприятието (EMS).

Системата за управление на процесите обикновено се разбира като цялостно решение, което осигурява автоматизация на основните технологични операции на технологичния процес в производството, като цяло или в част от него, произвеждайки относително завършен продукт.

Терминът „автоматизиран“, за разлика от термина „автоматичен“, подчертава възможността за участие на човека в определени операции, както с цел поддържане на човешки контрол върху процеса, така и във връзка със сложността или непрактичността на автоматизирането на определени операции.

Компонентите на системата за управление на процесите могат да бъдат отделни системи за автоматично управление (ACS) и автоматизирани устройства, свързани в един комплекс. По правило системата за управление на процеса има единна операторска система за управление на технологичния процес под формата на един или повече контролни панели, средства за обработка и архивиране на информация за процеса и стандартни елементи за автоматизация: сензори, контролери, изпълнителни механизми. Индустриалните мрежи се използват за информационна комуникация на всички подсистеми.

Поради различните подходи се разграничава автоматизацията на следните технологични процеси:

· Автоматизация на непрекъснати технологични процеси (Process Automation)

Автоматизация на дискретни технологични процеси (Factory Automation)

· Автоматизация на хибридни технологични процеси (Hybrid Automation)