Красивоцветущие. Плодово-ягодные. Декоративно-лиственные

Типы систем автоматизации включают в себя:

  • неизменяемые системы. Это системы, в которых последовательность действий определяется конфигурацией оборудования или условиями процесса и не может быть изменена в ходе процесса.
  • программируемые системы. Это системы, в которых последовательность действий может изменяться в зависимости от заданной программы и конфигурации процесса. Выбор необходимой последовательности действий осуществляется за счет набора инструкций, которые могут быть прочитаны и интерпретированы системой.
  • гибкие (самонастраиваемые) системы. Это системы, которые способны осуществлять выбор необходимых действий в процессе работы. Изменение конфигурации процесса (последовательности и условий выполнения операций) осуществляется на основании информации о ходе процесса.

Эти типы систем могут применяться на всех уровнях автоматизации процессов по отдельности или в составе комбинированной системы.

В каждой отрасли экономики существуют предприятия и организации, которые производят продукцию или предоставляют услуги. Все эти предприятия можно разделить на три группы, в зависимости от их «удаленности» в цепочке переработки природных ресурсов.

Первая группа предприятий, это предприятия, добывающие или производящие природные ресурсы. К таким предприятиям относятся, например, сельскохозяйственные производители, нефтегазодобывающие предприятия.

Вторая группа предприятий, это предприятия, выполняющие переработку природного сырья. Они изготавливают продукцию из сырья, добытого или произведенного предприятиями первой группы. К таким предприятиям относятся, например, предприятия автомобильной промышленности, сталелитейные предприятия, предприятия электронной промышленности, электростанции и т.п.

Третья группа, это предприятия сферы услуг. К таким организациям относятся, например, банки, образовательные учреждения, медицинские учреждения, рестораны и пр.

Для всех предприятий можно выделить общие группы процессов, связанные с производством продукции или предоставлением услуг.

К таким процессам относятся:

  • бизнес процессы;
  • процессы проектирования и разработки;
  • процессы производства;
  • процессы контроля и анализа.
  • Бизнес процессы – это процессы, обеспечивающие взаимодействие внутри организации и с внешними заинтересованными сторонами (потребителями, поставщиками, надзорными органами и пр.). К этой категории процессов можно отнести процессы маркетинга и продаж, взаимодействия с потребителями , процессы финансового, кадрового, материального планирования и учета и пр.
  • Процессы проектирования и разработки – это все процессы, связанные с разработкой продукции или услуги. К таким процессам относятся процессы планирования разработки, сбора и подготовки исходных данных, выполнение проекта, контроль и анализ результатов проектирования и пр.
  • Процессы производства – это процессы, необходимые для производства продукции или предоставления услуг. К этой группе относятся все производственные и технологические процессы. Они также включают в себя процессы планирования потребности и планирования мощностей, логистические процессы и процессы обслуживания.
  • Процессы контроля и анализа – эта группа процессов связана со сбором и обработкой информации о выполнении процессов. К таким процессам относятся процессы контроля качества, операционного управления, процессы контроля запасов и пр.

Большинство процессов, относящихся к этим группам, может быть автоматизирована. На сегодняшний день, существуют классы систем, которые обеспечивают автоматизацию этих процессов.

Техническое задание на подсистему "Склады" Техническое задание на подсистему "Документооборот" Техническое задание на подсистему "Закупки"

Стратегия автоматизации процессов

Автоматизация процессов представляет собой сложную и трудоемкую задачу. Для успешного решения этой задачи необходимо придерживаться определенной стратегии автоматизации. Она позволяет улучшить процессы и получить от автоматизации ряд существенных преимуществ.

Кратко, стратегию можно сформулировать следующим образом:

  • понимание процесса. Для того чтобы автоматизировать процесс необходимо понимать существующий процесс со всеми его деталями. Процесс должен быть полностью проанализирован. Должны быть определены входы и выходы процесса, последовательность действий, взаимосвязь с другими процессами, состав ресурсов процесса и пр.
  • упрощение процесса. После проведения анализа процесса необходимо упростить процесс. Лишние операции, не приносящие ценности, должны быть сокращены. Отдельные операции могут объединяться или выполняться параллельно. Для улучшения процесса могут быть предложены другие технологии его исполнения.
  • автоматизация процесса. Автоматизация процессов может выполняться только после того, как процесс максимально упростился. Чем проще порядок действий процесса, тем проще его автоматизировать и тем эффективнее будет работать автоматизированный процесс.

Системы компьютеризированного интегрированного производства (CIM) - естественный этап развития информационных технологий в области автоматизации производственных процессов, связанный с интеграцией гибкого производства и систем управления ими. Исторически первым решением в области развития систем управления технологическим оборудованием была технология Numerical Control (NC), или числового программного управления. В основу автоматизации производственных процессов закладывался принцип максимально возможной автоматизации, почти полностью исключающей участие человека в управлении производством. Первые системы прямого числового программирования (Direct Numerical Control - DNC) позволяли компьютеру передавать данные программы в контроллер станка уже без участия человека. В условиях динамичных производств станки и агрегаты с жесткой функциональной структурой и компоновкой заменяются на гибкие производственные системы (Flexible Manufacturing System - FMS), а позже - на реконфигурируемые производственные системы (Reconfigurable Manufacturing System - RMS). В настоящее время ведутся работы по созданию реконфигурируемых производств и предприятий (reconfigurable enterprises).

Развитие компьютерного управления производством было реализовано в нескольких областях управления, таких как планирование производственных ресурсов, учет, маркетинг и продажи, а также в области развития технологий, поддерживающих интеграцию CAD/CAM/CAPP-систем, обеспечивающих техническую подготовку производства. Информационные системы этого класса существенно отличались от систем автоматизации в технических системах, трудно формализуемые и неформализуемые задачи управления производством, преобладающие в сложных производственно-экономических системах, не могли быть решены без участия человека. Полный потенциал компьютеризации в производственных системах не может быть получен, когда все сегменты управления производством не интегрированы. На практике это поставило задачу общей интеграции производственных процессов с другими информационными системами управления предприятием. Возникла потребность в возможности передачи данных через различные функциональные модули системы управления производством, объединении основных компонентов интегрированной автоматизированной системы управления производством. Понимание этого привело к появлению концепции компьютеризированного интегрированного производства (CIM), реализация которой потребовала развития целой линейки компьютерных технологий в системах управления производством на основе принципов интеграции.

Основное различие между комплексной автоматизацией производства и компьютеризированным интегрированным производством заключается в том, что комплексная автоматизация касается непосредственно технических производственных процессов и работы оборудования. Автоматизированные системы управления производственными процессами предназначены для выполнения сборки, обработки материалов и контроля производственных процессов практически без участия человека. CIM включает в себя использование компьютерных систем для автоматизации не только основных (производственных), но и обеспечивающих процессов, таких как, например, информационные, процессы управления в финансово-экономической области, процессы принятия проектных и управленческих решений.

Концепция компьютеризированного интегрированного производства (CIM) подразумевает новый подход к организации и управлению производством, новизна которого состоит не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но и в создании интегрированной информационной среды для управления производством. В концепции CIM особую роль играет интегрированная компьютерная система, ключевыми функциями которой является автоматизация процессов проектирования и подготовки производства изделий, а также функции, связанные с обеспечением информационной интеграции технологических, производственных процессов и процессов управления производством.

Компьютеризированное интегрированное производство объединяет следующие функции:

  • проектирование и подготовку производства;
  • планирование и изготовление;
  • управление снабжением;
  • управление производственными участками и цехами;
  • управление транспортными и складскими системами;
  • системы обеспечения качества;
  • системы сбыта;
  • финансовые подсистемы.

Таким образом, компьютеризированное интегрированное производство охватывает весь спектр задач, связанных с развитием продукта и производственной деятельности. Все функции осуществляются с помощью специальных программных модулей. Данные, необходимые для различных процедур, свободно передаются от одного программного модуля к другому. В CIM используется общая база данных, которая позволяет с помощью интерфейса обеспечивать доступ пользователя ко всем модулям производственных процессов и связанных с ним бизнес-функций, которые интегрируют автоматизированные сегменты деятельности или производственного комплекса. При этом CIM снижает и практически исключает участие человека в производстве и тем самым позволяет ускорить производственный процесс и снижает коэффициент сбоев и ошибок.

Существует немало определений CIM. Наиболее полное из них - определение Ассоциации компьютерных автоматизированных систем (CASA/ SEM), разработавшей концепцию компьютеризированного интегрированного производства. Ассоциация определяет CIM как интеграцию общего производственного предприятия с управленческой философией, которая улучшает организационную и кадровую эффективность . Дэн Эпплтон, президент Dacom Inc., рассматривает CIM как философию управления производственным процессом .

Компьютеризированное интегрированное производство рассматривается как целостный подход к деятельности производственного предприятия в целях оптимизации внутренних процессов. Этот методологический подход применяется ко всем видам деятельности: от проектирования продукта до сервисного обслуживания на комплексной основе с использованием различных методов, средств и технологий для того, чтобы добиться улучшения производства, снижения затрат, выполнения плановых сроков поставки, улучшения качества и общей гибкости в производственной системе. При таком целостном подходе экономические и социальные аспекты имеют такое же значение, как технические аспекты. CIM также охватывает смежные области, в том числе автоматизирует процессы общего управления качеством, реинжиниринга бизнес-процессов, параллельного проектирования, документооборота, планирования ресурсов предприятия и гибкого производства.

Динамическая концепция производственного предприятия с точки зрения развития систем компьютеризированного интегрированного производства рассматривает производственную среду компании как совокупность аспектов, включая:

  • особенности внешней среды предприятия. Рассматриваются такие характеристики, как глобальная конкуренция, забота об окружающей среде, требования к системам управления, сокращение цикла производства продукции, инновационные способы производства изделий и необходимость быстрого реагирования на изменения внешней среды;
  • поддержку принятия решений , что определяет необходимость углубленного анализа и применения специальных методов для принятия эффективных управленческих решений. Для того чтобы оптимально распределить инвестиции и оценить эффект от внедрения сложных систем в виртуальном территориально-распределенном производстве, компания должна нанимать высококвалифицированных специалистов - группу поддержки принятия решений. Такие специалисты должны принимать решения, основываясь на данных, получаемых из внешней среды и из производственной системы, используя подходы к решению слабоструктурированных задач;
  • иерархичность. Все процессы управления в производственной системе разбиваются по сферам автоматизации;
  • коммуникационный аспект. Отражает необходимость в обмене данными между различными системами и в поддержании глобальных коммуникационных и информационных связей как по каждому контуру управления, так и между различными контурами;
  • системный аспект , который отражает саму систему компьютерноинтегрированного производства как инфраструктуру, лежащую в основе сознания единой компьютерно-интегрированной среды предприятия.

Практический опыт создания и эксплуатации современных CIM показывает, что система CIM должна охватывать процессы проектирования, изготовления и сбыта продукции. Проектирование должно начинаться с изучения конъюнктуры рынка и кончаться вопросами доставки продукции потребителю. Рассматривая информационную структуру CIM (рис. 2.4), можно условно выделить три основных, иерархически связанных между собой уровня. К подсистемам CIM верхнего уровня относятся подсистемы, выполняющие задачи планирования производства. Средний уровень занимают подсистемы проектирования производства. На нижнем уровне находятся подсистемы управления производственным оборудованием.

Рис. 2.4.

Различают следующие основные компоненты информационной структуры CIM.

  • 1. Верхний уровень (уровень планирования ) :
    • PPS (Production Planning Systems) - системы планирования и управления производством;
    • ERP (Enterprise Resource Planning) - система планирования ресурсов предприятия;
    • MRP II (Manufacturing Resource Planning) - система планирования потребностей в материалах;
    • CAP (Computer-Aided Planing) - система технологической подготовки;
    • САРР (Computer-Aided Process Planning) - автоматизированная система проектирования технологических процессов и оформления технологической документации;
    • AMHS (Automated Material Handling Systems) - автоматическая система перемещения материалов;
    • ASRS (Automated Retrieval and Storage Systems) - автоматизированная складская система;
    • MES (Manufacturing Execution System) - система управления производственными процессами;
    • AI, KBS, ES (Artificial Intelligence/Knowledge Base Systems/Expert Systems) - системы искусственного интеллекта/системы баз знаний/экс- пертные системы.
  • 2. Средний уровень (уровень проектирования изделия и производства)-.
  • PDM (Project Data Management) - система управления данными об изделиях;
  • CAE (Computer-Aided Engineering) - система автоматизированного инженерного анализа;
  • CAD (Computer-Aided Design) - система автоматизированного проектирования (САПР);
  • САМ (Computer-Aided Manufacturing) - автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП);
  • модификации указанных выше систем - интегрированные технологии CAD/CAE/CAM;
  • ETPD (Electronic Technical Development) - система автоматизированной разработки эксплуатационной документации;
  • IETM (Interactive Electronic Technical Manuals) - интерактивные электронные технические руководства.
  • 3. Нижний уровень {уровень управления производственным оборудованием)-.
  • CAQ (Computer Aided Quality Control) - автоматизированная система управления качеством;
  • SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) - диспетчерское управление и сбор данных;
  • FMS (Flexible Manufacturing System) - гибкая производственная система;
  • RMS (Reconfigurable Manufacturing System) - реконфигурируемая производственная система;
  • CM (Cellurar Manufacturing) - автоматизированная система управления производственными ячейками;
  • AIS (Automatic Identification System) - система автоматической идентификации;
  • CNC (Computer Numerical Controlled Machine Tools) - числовое программное управление (ЧПУ);
  • DNC (Direct Numerical Control Machine Tools) - прямое числовое программное управление;
  • PLCs (Programmable Logic Controllers) - программируемый логический контроллер (Г1ЛК);
  • LAN (Local Area Network) - локальная сеть;
  • WAN (Wide Area Network) - распределенная сеть;
  • EDI (Electronic Data Interchange) - электронный обмен данными.

Почти все современные производственные системы реализуются сегодня

с помощью компьютерных систем. Основные области, автоматизируемые системами класса CIM, подразделяют на следующие группы.

  • 1. Планирование производственных процессов :
    • планирование ресурсов предприятия;
    • планирование выпуска продукции;
    • планирование потребностей в материалах;
    • планирование продаж и операций;
    • объемно-календарное планирование;
    • планирование потребности в производственных мощностях.
  • 2. Проектирование изделия и производственных процессов :
    • получение проекта для различных конструкторских решений;
    • выполнение необходимых функций на различных этапах подготовки производства:
      • - анализ чертежей конструкции,
      • - моделирование изготовления,
      • - отработка технологических звеньев предприятия,
      • - определение правил изготовления для каждого конкретного задания на каждом рабочем месте;
    • решение задач проектирования с учетом факторов, связанных с решением задач организации производства и управления;
    • разработка конструкторской документации;
    • разработка технологических процессов;
    • проектирование средств технологического оснащения;
    • временное планирование производственного процесса;
    • принятие в процессе проектирования наиболее рациональных и оптимальных решений.
  • 3. Контроль производственных процессов :
    • входной контроль сырья;
    • диспетчерское управление и сбор данных;
    • контроль процесса производства;
    • контроль готового изделия по окончанию производственного процесса;
    • контроль продукции при эксплуатации.
  • 4. Автоматизация процессов производства :
    • основных - технологические процессы, в ходе которых происходят изменения геометрических форм, размеров и физико-химических свойств продукции;
    • вспомогательных - процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание основных процессов, например, изготовление и ремонт инструментов и оснастки, ремонт оборудования, обеспечение всеми видами энергий (электрической, тепловой, пара, воды, сжатого воздуха и т.д.);
    • обслуживающих - процессы, связанные с обслуживанием как основных, гак и вспомогательных процессов, но в результате которых продукция не создается (хранение, транспортировка, технический контроль и т.д.).

В рамках методологического подхода к компьютеризированному интегрированному производству выделяют следующие его основные функции:

  • а) закупки;
  • б) поставки;
  • в) производство:
    • планирование производственных процессов,
    • проектирование изделия и производства,
    • автоматизация управления производственным оборудованием;
  • г) складская деятельность;
  • д) управление финансами;
  • е) маркетинг;
  • ж) управление информационно-коммуникационными потоками.

Закупки и поставки. Отдел закупок и поставок отвечает за размещение

заказов на поставку и следит, обеспечивается ли качество поставляемой поставщиком продукции, согласовывает детали, договаривается об осмотре товара и последующей поставке в зависимости от производственного графика для последующего снабжения производства.

Производство. Организуется деятельность производственных цехов но производству продукта с дальнейшим пополнением базы данных информацией о производительности, используемом производственном оборудовании и состоянии выполненных производственных процессов. В С1М осуществляется программирование ЧПУ на основе автоматизированного планирования производственной деятельности. Важно то, что все процессы должны контролироваться в режиме реального времени, учитывая динамичность расписания и актуальную изменяемую информацию о продолжительности изготовления каждого из изделий. Например, после прохождения продукции через единицу оборудования система передает в базу данных его технологические параметры. В системе CIM единица оборудования - это то, что управляется и конфигурируется компьютером, например, станки с ЧПУ, гибкие производственные системы, роботы, управляемые компьютерами, системы обработки материалов, системы сборки с компьютерным управлением, гибкие автоматизированные системы контроля. Отдел планирования производственного процесса принимает параметры изделия (спецификации) и производства, введенные отделом проектирования, и формирует производственные данные и информацию для разработки плана по производству продукции с учетом состояния и возможностей производственной системы.

Планирование включает в себя несколько подзадач, касающихся потребностей в материалах, производственных мощностей, инструментов, рабочей силы, организации технологического процесса, аутсорсинга, логистики, организации контроля и т.д. В системе CIM процесс планирования учитывает как издержки производства, так и возможности производственного оборудования. Также CIM предоставляет возможность изменения параметров для оптимизации производственного процесса.

Отдел проектирования устанавливает начальную базу параметров для производства предлагаемого продукта. В процессе проектирования система собирает информацию (параметры, размеры, особенности продукта и др.), необходимую для изготовления продукта. В системе CIM это решается возможностью геометрического моделирования и автоматизированного проектирования. Это помогает оценить требования к продукту и эффективность его производства. Процесс проектирования предотвращает затраты, которые могли бы быть понесены в реальном производстве в случае неправильной оценки производственных возможностей оборудования и неэффективной организации производства.

Управление складом включает в себя управление хранением сырья, комплектующих, готовой продукции, а также их отгрузку. В настоящее время, когда аутсорсинг в логистике очень развит и есть необходимость поставки компонентов и изделий «точно в срок», система CIM особенно необходима. Она позволяет оценить время поставки, загруженность склада.

Финансы. Основные задачи: планирование инвестиций, оборотного капитала, контроль денежных потоков, реализация поступлений, учета и распределения средств являются основными задачами финансовых отделов.

Маркетинг. Отделом маркетинга инициируется потребность в определенном продукте. CIM позволяет описать характеристики продукта, проекцию объема производства к возможностям производства, необходимые для производства объемы выпуска продукта и стратегию маркетинга продукта. Также система позволяет оценить производственные затраты на определенный продукт и оценить экономическую целесообразность его производства.

Управление информационно-коммуникационными потоками. Управление информацией является, пожалуй, одной из главных задач в CIM. Оно включает в себя управление базами данных, коммуникации, интеграцию производственных систем и ИС управления.

Старая экономическая модель предприятия противоречит современным тенденциям развития производственных предприятий. В нынешнем конкурентном мировом рынке выживание любой отрасли зависит от умения завоевать клиента и своевременно выводить на рынок продукцию высокого качества, и производственные компании не являются исключением. Любая производственная компания стремится непрерывно снижать стоимость продукта, сокращать затраты на производство, чтобы оставаться конкурентоспособной в условиях глобальной конкуренции. Кроме того, существует необходимость постоянного улучшения качества и уровня эксплуатации изготавливаемой продукции. Другим важным требованием выступает время доставки. В условиях, когда любое производственное предприятие зависимо от внешних условий, в том числе аутсорсинга и длинных цепочек поставок, возможно, с пересечением международных границ, задача постоянного сокращения сроков выполнения заказов и доставки является действительно важной задачей. CIM представляет собой высокоэффективную технологию для достижения основных задач управления производством - повышения качества продукции, уменьшения стоимости и времени изготовления продукта, а также повышения уровня логистического сервиса. CIM предлагает интегрированные ИС для удовлетворения всех этих потребностей.

От внедрения CIM ожидают экономических эффектов:

  • увеличения коэффициента использования оборудования и снижения накладных расходов;
  • значительного уменьшения объемов незавершенного производства;
  • сокращения затрат на рабочую силу, обеспечения «безлюдного» производства;
  • ускорения сменяемости моделей выпускаемой продукции в соответствии с требованиями рынка;
  • сокращения сроков поставок продукции и повышения ее качества.

Внедрение ОМ дает ряд преимуществ, экономический эффект от внедрения обеспечивается за счет:

  • увеличения производительности труда конструкторов и технологов;
  • сокращения запасов;
  • сокращения затрат на продукт;
  • сокращения отходов и количества брака;
  • улучшения качества;
  • сокращения длительности циклов производства;
  • минимизации числа ошибок конструирования - повышения точности проектирования;
  • визуализации процедур анализа сопряжений элементов изделий (оценка собираемости);
  • упрощения анализа функционирования изделия и сокращения количества испытаний опытных образцов;
  • автоматизации подготовки технической документации;
  • стандартизации проектных решений всех уровней;
  • повышения производительности процесса проектирования инструмента и оснастки;
  • уменьшения числа ошибок при программировании изготовления на оборудовании с ЧПУ;
  • обеспечения задач технического контроля сложных изделий;
  • изменения корпоративных ценностей и работы с персоналом в производственной компании; обеспечения более эффективного взаимодействия между инженерами, конструкторами, технологами, руководителями различных проектных групп и специалистов по системам управления на предприятиях;
  • увеличения гибкости в производстве для достижения немедленного и быстрого реагирования на изменение продуктовых линеек, технологий управления производством.

Недостатком CIM является отсутствие четкой методологии внедрения и сложность оценки эффективности от внедрения CIM и создания решений по интеграции, связанных с высокими первоначальными инвестициями в крупномасштабные проекты информатизации на производственных предприятиях.

  • Laplante Р. Comprehensive dictionary of electrical engineering. 2nd ed. Boca Raton, Florida:CRC Press, 2005. P. 136.
  • Ibid.

Автоматизация процессов производства заключается в том, что часть функций управления, регулирования и контроля технологическими комплексами осуществляется не людьми, а роботизированными механизмами и информационными системами. Фактически ее можно назвать основной производственной идеей 21 века.


Принципы

На всех уровнях предприятия принципы автоматизации производственных процессов одинаковы и едины, хотя и отличаются масштабом подхода к решению технологичных и управленческих задач. Эти принципы обеспечивают эффективное выполнение требуемых работ в автоматическом режиме.

Принцип согласованности и гибкости

Все действия в рамках единой компьютеризированной системы должны быть согласованы друг с другом и с похожими позициями в смежных областях. Полная автоматизация оперативных, производственных и технологических процессов достигается за счет общности выполняемых операций, рецептур, графика и оптимального сочетания методик. При невыполнении этого принципа нарушится гибкость производства и комплексное выполнение всего процесса.

Особенности гибких автоматизированных технологий

Использование гибких производственных систем – ключевая тенденция в современной автоматизации. В рамках их действия выполняется технологическая оптимизация за счет слаженности работы всех системных элементов и возможности быстрой замены инструментария. Используемые методики позволяют эффективно перестроить имеющиеся комплексы под новые принципы без серьезных затрат.

Создание и структура

В зависимости от уровня развития производства гибкость автоматизации достигается за счет слаженного и комплексного взаимодействия всех элементов системы: манипуляторов, микропроцессоров, роботов и т. д. Причем помимо механизированного изготовления продукции, в этих процессах задействованы транспортные, складские и прочие подразделения предприятия.

Принцип завершенности

Идеальная автоматизированная производственная система должна представлять собой завершенный циклический процесс без промежуточной передачи продукции в другие подразделения. Качественное выполнение этого принципа обеспечивается:

  • многофункциональностью оборудования, позволяющего за одну единицу времени обрабатывать сразу несколько видов сырья;
  • технологичностью изготавливаемого товара за счет сокращения требуемых ресурсов;
  • унификацией производственных методов;
  • минимумом дополнительных наладочных работ после запуска оборудования в эксплуатацию.

Принцип комплексной интеграции

Степень автоматизации зависит от взаимодействия процессов производства друг с другом и с внешним миром, а также от скорости интеграции отдельной технологии в общую организационную среду.

Принцип независимого выполнения

Современные автоматизированные системы функционируют по принципу: «Не мешай машине работать». Фактически все процессы в течение производственного цикла должны выполняться без участия человека, допускается лишь минимальный контроль с его стороны.

Объекты

Автоматизировать производство можно в любой сфере деятельности, но наиболее эффективно компьютеризация работает в отношении сложных монотонных процессов. Такие операции встречаются в:

  • легкой и тяжелой промышленности;
  • топливно-энергетическом комплексе;
  • сельском хозяйстве;
  • торговле;
  • медицине и т. д.

Машинизация помогает в технической диагностике, ведении научной и исследовательской деятельности в рамках отдельного предприятия.

Цели

Внедрение на производстве автоматизированных средств, которые способны усовершенствовать технологические процессы, является ключевым залогом прогрессивной и эффективной работы. К ключевым целям автоматизации производственных процессов относят:

  • сокращение численности персонала;
  • увеличение производительности труда за счет максимальной автоматики;
  • расширение линейки продукции;
  • рост объемов производства;
  • улучшение качества товаров;
  • уменьшение расходной составляющей;
  • создание экологически чистого производства за счет снижения вредных выбросов в атмосферу;
  • внедрение высоких технологий в обычный производственный цикл с минимальными затратами;
  • повышение безопасности технологичных процессов.

При достижении этих целей предприятие получает массу преимуществ от внедрения механизированных систем и окупает затраты на автоматизацию (при условии стабильного спроса на продукцию).

Качественное выполнение поставленных задач механизации определяется внедрением:

  • современных автоматизированных средств;
  • индивидуально разработанных методов компьютеризации.

Степень автоматизации зависит от интеграции инновационного оборудования в существующую технологическую цепочку. Уровень внедрения оценивается индивидуально в зависимости от особенностей конкретного производства.

Компоненты

В составе единой автоматизированной производственной среды на предприятии рассматриваются следующие элементы:

  • системы проектирования, используемые для разработки новой продукции и технической документации;
  • станки с программным управлением на базе микропроцессоров;
  • промышленные роботизированные комплексы и технологичные роботы;
  • компьютеризированная система контроля качества на предприятии;
  • технологичные склады со специальным подъемно-транспортным оборудованием;
  • общая автоматизированная система управления производства (АСУП).

Стратегия

Соблюдение стратегии автоматизации помогает улучшить весь комплекс необходимых процессов и получить предельные преимущества от внедрения компьютерных систем на предприятии. Автоматизировать можно только те процессы, которые полностью изучены и проанализированы, поскольку программа, разработанная для системы, должна иметь в своем составе разные вариации одного действия в зависимости от факторов внешней среды, количества ресурсов и качества исполнения всех этапов производства.

После определения понятия, изучения и анализа технологичных процессов наступает черед оптимизации. Необходимо качественно упростить структуру, удалив из системы процессы, не приносящие какой-либо ценности. При возможности нужно сократить количество выполняемых действий, соединив некоторые операции в одну. Чем проще структурный порядок, тем легче его компьютеризировать. После упрощения систем можно приступать к автоматизации производственных процессов.


Проектирование

Проектирование – это ключевой этап автоматизации производственных процессов, без которого на производстве невозможно внедрение комплексной механизации и компьютеризации. В его рамках создается специальная схема, отображающая структуру, параметры и ключевые характеристики используемых устройств. Схема стандартно состоит из следующих пунктов:

  1. масштаб автоматизации (описывается отдельно для всего предприятия и для отдельных производственных подразделений);
  2. определение контрольных параметров работы устройств, которые в дальнейшем будут выступать маркерами проверки;
  3. описание систем управления;
  4. конфигурация расположения автоматизированных средств;
  5. сведения о блокировке оборудования (в каких случаях она применима, как и кем будет запускаться в случае экстренной ситуации).

Классификация

Существует несколько классификаций процессов компьютеризации предприятия, но эффективнее всего разделять эти системы в зависимости от их степени внедрения в общий производственный цикл. На этом основании автоматизация бывает:

  • частичной;
  • комплексной;
  • полной.

Эти разновидности – всего лишь уровни автоматизации производства, которые зависят от размера предприятия и объема технологичных работ.

Частичная автоматизация – это комплекс операций по усовершенствованию производства, в рамках которого происходит машинизация одного действия. Она не требует формирования сложного управленческого комплекса и полной интеграции смежных систем. На этом уровне компьютеризации допускается участие человека (не всегда в ограниченном объеме).

Комплексная автоматизация позволяет оптимизировать работу крупного производственного подразделения в режиме единого комплекса. Ее применение оправдана только в рамках крупного инновационного предприятия, где используется максимально надежное оборудование, поскольку поломка даже одного станка рискует остановить всю рабочую линию.

Полная автоматизация – это комплекс процессов, которые обеспечивают независимую работу всей системы, в т.ч. управление производством. Ее внедрение наиболее затратно, поэтому эта система используется на крупных предприятиях в условиях рентабельного и стабильного производства. На этом этапе участие человека сведено к минимуму. Чаще всего оно заключается в контроле системы (например, проверка показаний датчиков, устранение мелких неполадок и т. д.).

Преимущества

Автоматизированные процессы увеличивают скорость выполняемых цикличных операций, обеспечивают их точность и сохранность работоспособности вне зависимости от факторов внешней среды. За счет исключения человеческого фактора сокращается количество возможных ошибок и повышается качество работы. В случае возникновения типичных ситуаций программа запоминает алгоритм действий и применяет его с максимальной оперативностью.

Автоматизация позволяет увеличить точность управления бизнес-процессами на производстве за счет охвата большого объема информации, что просто невозможно при отсутствии механизации. Компьютеризированное оборудование может выполнять сразу несколько технологичных операций одновременно без ущерба для качества процесса и точности вычислений.

Понятие автоматизации процессов неразрывно связано с глобальным технологическим процессом. Без внедрения систем компьютеризации невозможно современное развитие отдельных подразделений и всего предприятия в целом. Машинизация производства позволяет максимально эффективно повысить качество конченой продукции, расширить линейку предлагаемых видов товаров и увеличить объем выпуска.

Конференция по автоматизации производства 28 ноября 2017 в Москве

Прогнозируемый на 70-е годы так называемый «информационный барьер» удалось преодолеть широким внедрением в управление организациями различных технических средств, в том числе компьютеров и средств связи. Если бы этого сделать не удалось, то произошла бы потеря управляемости организациями, что существенно снизило бы эффективность их работы. Информационный барьер должен был возникнуть из-за быстрого роста объемов информации, которую необходимо было обрабатывать для принятия решений и повышения требований к оперативности принятия решений. Управляемые процессы в организациях становились все более динамичными и это требовало уменьшить шаг принятия решений с одной стороны, а с другой стороны из-за роста объемов информации время ее обработки увеличивалось. И когда шаг принятия решений становился меньше времени ее обработки и происходила потеря управляемости.

Для снижения времени обработки информации и тем самым восстановления управляемости необходимо было использовать технические средства и в первую очередь компьютеры.

Однако необходимо отметить, что наше время характеризуется широким использованием компьютеров, средств связи и новых информационных технологий не только в управлении сложными организациями, но и во всех других сферах человеческой деятельности и этот процесс называется информатизацией. Цель информатизации - построение информационного общества. Долгое время не могли найти название тому этапу развития человечества, который бы следовал за этапом индустриального общества. Одно время его называли постиндустриальным, но такое название неудачно, так как оно не отображает специфики этого этапа развития.

Характерными чертами информационного общества является следующие:

1. Более 50% взрослого населения заняты работой с информацией в различных сферах деятельности (экономике, политике, религии, издательстве, науке и т.д.)

2. Осуществляется переход к наукоемким производствам.

3. Особая роль отводится образованию.

Информатизация дает новое качество информационному обеспечению деятельности людей, приводит к структурным изменениям, изменениям социально-экономических отношений, улучшает качество жизни людей (многие люди могут работать дома, получая информацию через вычислительные сети и персональные компьютеры), в том числе женщины, имеющие маленьких детей, студенты, работающие с библиотечными фондами и т.д.

Развитые страны придают информатизации наивысшие приоритеты, подчиняют этой цели основные ресурсы и усилия. И достигли уже значительных результатов.

Информационная индустрия США включает более 1000 фирм. Одной из самых больших является компания Telelase System, основанная в 1984 году и состоящая из 19 дочерних компаний.



Эта компания обслуживает 850 млн. потребителей информации (корпорации, профессионалы, домашние пользователи, студенты, библиотеки, правительство). Информационная сеть компании содержит 900 баз данных. Актуальность данных о выпускаемой продукции в этих базах - месяц, о ценах на товары - сутки, о ценах акций - 20 минут. Одновременно сеть может обслуживать до 100 пользователей. Одна из дочерних компаний явлется создателем методов расчета рейтинга кредитоспособности - основного показателя жизнестойкости любого предприятия. Эта компания обеспечивает доступ к сети 18 миллионам бизнесменов из 100 стран мира. В базе данных 9 миллионов американских фирм и более 20 тысяч европейских.

Те преобразования, которые осуществляются в нашей стране, конечно же, требуют нового качества информационного обеспечения во всех сферах жизни нашего общества и особенно в экономике.

Поскольку отставание наше в этой области существенно, информатизацию необходимо проводить в ускоренных темпах. Кое-что правительство делает в этом направлении. Решением правительства создан фонд информатизации, академия информатизации. Правительство поставило задачу перед этими организациями осуществлять информатизацию не за счет государства, а за счет и на средства субъектов экономической деятельности (банков, фирм, предприятий). Государство же должно создавать необходимые условия и заинтересованность. Есть уже и результаты, но они явно недостаточны.

Одним из важнейших направлений информатизации является создание автоматизированных систем (АС). АС представляют собой наиболее эффективную форму использования компьютеров, средств связи и новых информационных технологий.



В зависимости от сферы автоматизируемой деятельности АС разделяются:

· автоматизированные систему управления (АСУ)

· системы автоматизированного проектирования (САПР)

· автоматизированные системы научных исследований (АСНИ)

· автоматизированные системы обработки информации (АСОИ)

· автоматизированные системы технологической подготовки информации (АСТПП)

· автоматизированные системы контроля и испытаний (АСК).

В управлении организациями используются системы первого вида - АСУ.

К ним относятся:

n автоматизированные системы управления предприятием (АСУП)

n автоматизированные системы управления НИИ (КБ) - АСУ НИИ(КБ)

АСУ НИИ (КБ) предназначаются для автоматизированного управления научными исследованиями и конструированием изделий.

Целью функционирования АСУ этого вида является сокращение сроков проведения НИОКР, улучшения использования финансовых, трудовых и материальных ресурсов НИИ и КБ.

В деятельности НИИ (КБ) можно выделить несколько направлений, каждому из которых должен соответствовать ряд функциональных подсистем, входящих в состав АСУ НИИ (КБ) (См. табл. 21)

Под автоматизацией производства понимают замену ручного труда машинным, будь то роботы, автоматические приборы или программное обеспечение. Автоматизация заключаются в том, что на линии производства рабочий процесс и некоторые его компоненты (операции) выполняются не людьми, а спецтехникой или информационными системами. Считавшееся новшеством XXI века, уже сегодня автоматизированное производство может полностью заменить человека на многих видах работ.

Автоматизация операций может включать автоматизацию одной операции или автоматизацию всего процесса производства. Автоматизированное оборудование может варьироваться от простых датчиков до автономных роботов и другого сложного оборудования.

Цели автоматизации производства

Повышение производительности и желание получить конкурентное преимущество, как правило, является основной причиной для старта проекта по автоматизации на многих предприятиях. Другие причины автоматизации могут быть обусловлены не «надеждами на будущее», а наличием конкретных причин – например, опасной рабочей средой или высокой стоимостью человеческого труда. Некоторые предприятия автоматизируют процессы с целью сократить время производства, увеличить гибкость производства, сократить затраты, устранить человеческие ошибки или восполнить нехватку рабочей силы. Решения, связанные с автоматизацией, обычно касаются некоторых или даже всех перечисленных экономических и социальных факторов.

При этом можно выделить общую цель автоматизации производства: заменить человеческий труд и оптимизировать работу*. В более широком смысле к целям автоматизации процессов условно относят:

  • Сокращение персонала, обслуживающего производство;
  • Увеличение выработки количества продукции;
  • Расширение ассортимента продукции;
  • Увеличение объемов производства в несколько раз;
  • Повышение безопасности производства.

*Однако и тут есть некоторые нюансы: автоматизация на производстве может увеличить затраты на техническое обслуживание.

Для владельцев бизнеса оценка плюсов и минусов автоматизации может быть непростой задачей. Скорость, с которой внедряются технологии в сочетании с естественным сопротивлением изменениям, заставляет владельца бизнеса откладывать внедрение новых управленческих инструментов, хотя сами понимают, что, откладывая внедрение новых и более эффективных технологий, они теряют конкурентные преимущества.

Типы автоматизации

Хотя автоматизация может играть важную роль в повышении производительности и сокращении издержек в сфере услуг, автоматизация управления производством наиболее распространена в обрабатывающих отраслях. В последние годы в области производства используются следующие типы автоматизации:

  • Информационные технологии (ИТ);
  • Автоматизированное производство (CAM);
  • Оборудование с числовым программным управлением (NC);
  • Роботы;
  • Гибкие производственные системы (FMS);
  • Компьютерное интегрированное производство (CIM).

Информационные технологии (ИТ) охватывают широкий спектр компьютерных технологий, используемых для создания, хранения, извлечения и распространения информации. Именно за счет информационных технологий в настоящее время осуществляется большая часть автоматизаций.

Автоматизированное производство (CAM) относится к использованию компьютеров в различных функциях планирования производства и контроля. В производственном процессе используются машины с числовым программным управлением, роботы и другие автоматизированные системы.



Машины с числовым управлением (NC) – это запрограммированные версии станков, которые последовательно выполняют операции. Для этой цели у машин могут быть свои компьютеры. Такие инструменты обычно называются компьютеризированными машинами с ЧПУ. В других случаях многие машины могут совместно использовать один и тот же компьютер. Они называются станками с прямым численным управлением.

Роботы – этот тип автоматизированного оборудования может выполнять различные операции, которые обычно обрабатываются человеком, выступающим в роли оператора. В производстве роботы используются для решения широкого круга задач, включая сборку, сварку, окраску, погрузку и разгрузку тяжелых или опасных материалов, осмотр и испытания, а также отделочные работы.

Гибкие производственные системы (FMS) представляют собой комплексные системы, которые могут включать в себя станки с числовым программным управлением, роботов и автоматизированные системы обработки материалов, то есть это полностью автоматизированные линии для полного цикла производства продукции.

Система компьютерного интегрирования (CIM) – это система, в которой многие производственные функции связаны через интегрированную компьютерную сеть и включают в себя планирование производства, контроль качества, автоматизированное производство, автоматизированное проектирование, закупку, маркетинг и другие функции.

Сегодня на рынке представлен большой выбор программных продуктов для осуществления автоматизации бизнес-процессов производства. Рассматривая информационные технологии автоматизированного производства на базе 1С, можно выделить следующие популярные программные продукты:

  • 1C:Управление производственным предприятием 8;
  • 1С:ERP Управление предприятием 2;
  • Дополнительные модули в конфигурациях бухгалтерского учета;
  • Специализированные решения для управления производством алкоголя, мясной и рыбной продукции, строительным производством и пр.

1C:Управление производственным предприятием 8

Комплексное прикладное решение, охватывающее основные контуры управления и учета на производственном предприятии, производственная подсистема которого позволяет полностью контролировать производственные процессы с момента передачи материалов в производство до выпуска готовой продукции. Основной функционал:

  • Планирование производства (актуализация, детализация и корректировка планов по результатам завершенных периодов);
  • Расчет себестоимости (план-фактный анализ себестоимости);
  • Управление затратами;
  • Отражение производственных операций в управленческом, бухгалтерском и налоговом учетах.

1С:ERP Управление предприятием 2

Прикладное решение является системой класса ERP, в которой реализована подсистема управления производственными процессами компании на разных уровнях.

В системе автоматизация процессов планирования производства организована с помощью документов «Планы производства» и «Заказы на производство». Предусмотрен функционал по ведению учета услуг по переработке давальческого сырья, производства на стороне (силами сторонней организации), диагностика формирования графика производства, диспетчирование графика производства. Ведется список ресурсных спецификаций, маршрутных листов.


Для управления задачами и производственными процессами в системе предусмотрена возможность ведения следующей нормативно-справочной информации:

  • Маршрутные карты;
  • Бригады;
  • Виды работ сотрудников;
  • Структура рабочих центров;
  • Разрешение на замену материалов;
  • Параметры межоперационных переходов.

Функционал системы позволяет осуществлять учет трудозатрат и выработки сотрудников, выполняющих производственные наряды и общепроизводственные работы, а также учет выработки бригады с коэффициентами трудового участия (КТУ).

Хотелось бы отметить, что после внедрения систем автоматизации в компании встает вопрос поиска квалифицированных специалистов с должным уровнем знаний. То есть еще одной проблемой автоматизации можно считать поиск новых специалистов или повышение квалификации существующего персонала компании.

Перечень проблем использования программных продуктов можно дополнить возникновением угроз взлома системы, зависимостью от электроснабжения и уязвимостью в техническом плане. Однако все эти риски нивелируются большим количеством положительных эффектов от внедрения автоматизированных систем: снижение брака продукции, уменьшение стоимости продукта за счет сокращения трудоемкости работ, рост количества новых клиентов за счет роста качества продукции и ее удешевления.


Темпы, которые набрала автоматизация различных сфер бизнеса за последние 20 лет, можно назвать по-настоящему головокружительными. Вне зависимости от масштаба бизнеса собственники ориентируются на автоматизацию, и современный рынок предлагает им огромный выбор автоматизированных решений. В этих условиях ключом к успеху становится тщательный анализ и реализация управленческих схем, а не быстрое и необдуманное внедрение новых технологий. Автоматизация должна быть плановым, стратегическим шагом, базирующимся на реальных потребностях производственного предприятия, чтобы удовлетворить все нужды организации и принести максимальную пользу.



Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
ПОДЕЛИТЬСЯ:
Красивоцветущие. Плодово-ягодные. Декоративно-лиственные