A gyártási folyamatok gépesítése és automatizálása

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A gyártási és technológiai folyamatok automatizálása olyan eljárás, amelynek során az egyén által végzett irányítási és irányítási funkciók átkerülnek a műszerekre, eszközökre. Ennek köszönhetően jelentősen javul a munkatermelékenység és a termékminőség. Ezen túlmenően biztosított a különböző ipari ágazatokban foglalkoztatott munkavállalók arányának csökkentése. Nézzük tovább, mi is az a termelési folyamatok automatizálása és automatizálása.

Történelmi háttér

Az önállóan működő eszközök – a modern automata rendszerek prototípusai – az ókorban kezdtek megjelenni. A 18. századig azonban elterjedt volt a kézműves és félkézműves tevékenység. Ebben a tekintetben az ilyen „önműködő” eszközök gyakorlati alkalmazást nem kaptak. A 18. század végén - a 19. század elején. meredeken megugrott a termelés mennyisége és szintje. Létrehozta az ipari forradaloma munkamódszerek és eszközök fejlesztésének előfeltételei, az embert helyettesítő berendezések adaptálása.

A gyártási folyamatok gépesítése és automatizálása

Az ipari forradalom okozta változások elsősorban a fa- és fémmegmunkálást, a fonó-, szövőüzemeket és a gyárakat érintették. A termelési folyamatok gépesítését és automatizálását K. Marx aktívan tanulmányozta. A haladás alapvetően új irányait látta bennük. Rámutatott az átmenetre az egyes gépek használatáról a komplexum automatizálására. Marx azt mondta, hogy az irányítás és irányítás tudatos funkcióit egy személyhez kell rendelni. A munkás a gyártási folyamat mellett áll és szabályozza azt. Az akkori fő vívmányok Polzunov orosz tudós és Watt angol újító találmányai voltak. Az első egy gőzkazán táplálására szolgáló automatikus szabályozót, a második pedig egy gőzgép centrifugális fordulatszám-szabályozóját hozta létre. Az intellektuális tevékenység meglehetősen hosszú ideig manuális maradt. Az automatizálás bevezetése előtt a fizikai munkaerő pótlása a segéd- és főfolyamatok gépesítésével valósult meg.

A mai helyzet

Az emberi fejlődés jelenlegi szakaszában a termelési folyamatok automatizálási rendszerei számítógépek és különféle szoftverek használatán alapulnak. Hozzájárulnak az emberek tevékenységekben való részvételi arányának csökkentéséhez, vagy teljesen kizárják azt. Az automatizálási feladatokhoza gyártási folyamatok közé tartozik a műveletek minőségének javítása, az ezekhez szükséges idő csökkentése, a költségek csökkentése, a műveletek pontosságának és stabilitásának növelése.

Irányelvek

Ma már számos iparágban bevezették a termelési folyamatok automatizálását. A cégek tevékenységi körétől és volumenétől függetlenül szinte mindegyik szoftvereszközt használ. A termelési folyamatok automatizálásának különböző szintjei vannak. Ugyanezek az elvek azonban mindegyikre vonatkoznak. Feltételeket biztosítanak a műveletek hatékony végrehajtásához, általános szabályokat fogalmaznak meg azok irányítására. A gyártási folyamatok automatizálásának alapelvei a következők:

1. Következetesség. A műveleten belüli összes műveletet kombinálni kell egymással, bizonyos sorrendben kell haladni. Eltérés esetén a folyamat megsértése valószínű.
2. Integráció. Az automatizált műveletnek illeszkednie kell a vállalat általános környezetébe. Az integráció egyik vagy másik szakaszában különböző módon valósul meg, de ennek az elvnek a lényege változatlan. A vállalatok termelési folyamatainak automatizálásának biztosítania kell a működés és a külső környezet kölcsönhatását.
3. A végrehajtás függetlensége. Az automatizált műveletet önállóan kell végrehajtani. Emberi részvétel ebben nem biztosított, vagy minimális legyen (csak ellenőrzés). A dolgozónak nem szabad beleavatkoznia a műveletbe, ha azt a megállapított követelményeknek megfelelően végzik.

A fenti alapelvek egy adott folyamat automatizálási szintjének megfelelően vannak meghatározva. A műveleteknél a folytonosság, az arányosság, a specializáció stb. további alapelvei vannak meghatározva.

Automatizálási szintek

Általában a vállalat vezetésének jellege szerint osztályozzák őket. Ez viszont lehet:

1. Stratégiai.
2. Tactical.
3. Működési.

Ennek megfelelően létezik:

1. Alsó automatizálási szint (végrehajtó). A vezetés itt a rendszeresen végzett műveletekre vonatkozik. A gyártási folyamatok automatizálása az üzemi funkciók végrehajtására, a beállított paraméterek megtartására, a beállított üzemmódok fenntartására összpontosul.
2. Taktikai szint. Ez biztosítja a funkciók elosztását a műveletek között. Ilyen például a termelés vagy a szolgáltatás tervezése, a dokumentum- vagy erőforrás-kezelés és így tovább.
3. Stratégiai szint. Az egész céget irányítja. A termelési folyamatok stratégiai célú automatizálása megoldást kínál prediktív és elemzési kérdésekre. Fenn kell tartani a legmagasabb közigazgatási szint tevékenységét. Az automatizálás ezen szintje stratégiai és pénzügyi irányítást biztosít.

Osztályozás

Az automatizálást különféle rendszerek (OLAP, CRM, ERP stb.) használatával biztosítják. Mindegyikükhárom fő típusra oszthatók:

1. Változhatatlan. Ezekben a rendszerekben a műveletek sorrendjét a berendezés konfigurációjának vagy a folyamat feltételeinek megfelelően állítják be. A művelet során nem módosítható.
2. Programozható. A folyamat konfigurációjától és az adott programtól függően módosíthatják a sorrendet. Ennek vagy annak a cselekvési láncnak a kiválasztása egy speciális eszközkészlet segítségével történik. Ezeket a rendszer olvassa és értelmezi.
3. Önkonfigurálható (rugalmas). Az ilyen rendszerek a munka során kiválaszthatják a kívánt műveleteket. A művelet konfigurációjának módosítása a művelet menetére vonatkozó információknak megfelelően történik.

Ezek a típusok mindegyik szinten használhatók külön-külön vagy kombinálva is.

Tranzakciók típusai

Minden gazdasági szektorban vannak olyan szervezetek, amelyek termékeket állítanak elő vagy szolgáltatásokat nyújtanak. Három kategóriába sorolhatók az erőforrás-feldolgozási lánc „távolisága” szerint:

1. Kitermelés vagy gyártás – például mezőgazdasági, olaj- és gázipari vállalatok.
2. Természetes alapanyagokat feldolgozó szervezetek. A termékek gyártása során az első kategóriába tartozó cégek által bányászott vagy létrehozott anyagokat használnak. Ide tartozik például az elektronika, az autóipar, az erőművek és így tovább.
3. Szolgáltató cégek. Köztük bankok, egészségügyi, oktatásiintézmények, vendéglátó egységek stb.

Minden csoportnál megkülönböztethetők a szolgáltatások nyújtásával vagy a termékek kiadásával kapcsolatos műveletek. Ide tartoznak a következő folyamatok:

1. Vezérlés. Ezek a folyamatok interakciót biztosítanak a vállalkozáson belül, és hozzájárulnak a társaság kapcsolatainak kialakításához a forgalomban érdekelt szereplőkkel. Ez utóbbiak közé különösen a felügyeleti hatóságok, szállítók, fogyasztók tartoznak. Az üzleti folyamatok csoportjába tartozik például a marketing és az értékesítés, az ügyfelekkel való interakció, a pénzügyi, a személyzeti, az anyagtervezés stb.
2. Elemzés és ellenőrzés. Ez a kategória a műveletek végrehajtásával kapcsolatos információk gyűjtésével és általánosításával kapcsolatos. Az ilyen folyamatok közé tartozik különösen az operatív irányítás, a minőség-ellenőrzés, a készletértékelés stb.
3. Tervezés és fejlesztés. Ezek a műveletek a kezdeti információk gyűjtéséhez és előkészítéséhez, a projekt végrehajtásához, az ellenőrzéshez és az eredmények elemzéséhez kapcsolódnak.
4. Gyártás. Ebbe a csoportba tartoznak a termékek közvetlen kiadásával kapcsolatos műveletek. Ide tartozik többek között a kereslet- és kapacitástervezés, a logisztika, a szolgáltatás.

A legtöbb ilyen folyamat ma már automatizált.

Stratégia

Megjegyzendő, hogy a termelési folyamatok automatizálása összetett és munkaigényes. Céljai eléréséhez egy bizonyos stratégiának kell vezérelnie. Hozzájárul az elvégzett és az abból származó műveletek minőségének javításáhozkívánt eredményeket. A gyártási folyamatok hozzáértő automatizálása a gépészetben manapság különösen fontos. A stratégiai terv a következőképpen foglalható össze:

1. A művelet megértése. Ahhoz, hogy a gépgyártásban vagy más gazdasági ágazatban a termelési folyamatok automatizálása meghozza a kívánt hatást, minden szakaszt teljes mértékben elemezni kell. Különösen meg kell határozni a művelet bemenetét és kimenetét, a műveletek sorrendjét, az erőforrások összetételét, a hivatkozások kapcsolatát stb.
2. A folyamat egyszerűsítése. A teljes elemzés után szükséges a működés optimalizálása. Csökkenteni kell azokat a felesleges tevékenységeket, amelyek nem hoznak eredményt, vagy amelyeknek nincs jelentős értéke. Egyes műveletek kombinálhatók vagy párhuzamosan futhatnak. Javíthatja a műveletet, ha más módszert javasol.
3. A folyamat automatizálása. Csak akkor hajtható végre, ha a művelet maximálisan tehermentes. Minél egyszerűbb az eljárás, annál kevésbé lesz időigényes az automatizálás, és ennek megfelelően a folyamat annál hatékonyabb lesz.

Előnyök

A különféle folyamatok gépesítésével és automatizálásával jelentősen javítható az áruk minősége és a termelésirányítás. További előnyök:

1. Az ismétlődő műveletek sebességének növelése. Az emberi részvétel mértékének csökkentésével ugyanazok a tevékenységek gyorsabban végrehajthatók. Automatizált rendszereknagyobb pontosságot biztosítanak és fenntartják a teljesítményt a műszak hosszától függetlenül.
2. Javítsa a munka minőségét. Az emberek részvételi arányának csökkenésével az emberi tényező befolyása csökken vagy megszűnik. Ez jelentősen korlátozza a műveletek végrehajtásának eltéréseit, ami viszont sok hibát megelőz, és javítja a munka minőségét és stabilitását.
3. Nagyobb vezérlési pontosság. Az információs technológia alkalmazása lehetővé teszi, hogy a kézi vezérlésnél nagyobb mennyiségű információt takarítson meg és vegye figyelembe a jövőben a működésről.
4. Felgyorsítsa fel a döntéshozat alt tipikus helyzetekben. Ez javítja a művelet teljesítményét, és megakadályozza a következetlenségeket a következő lépésekben.
5. Műveletek párhuzamos végrehajtása. Az automatizált rendszerek lehetővé teszik több művelet egyidejű elvégzését anélkül, hogy a munka pontosságát és minőségét veszélyeztetnék. Ez felgyorsítja a tevékenységet és javítja az eredmények minőségét.

Hibák

A nyilvánvaló előnyök ellenére az automatizálás nem mindig a legjobb megoldás. Éppen ezért bevezetése előtt átfogó elemzésre és optimalizálásra van szükség. Ezek után kiderülhet, hogy az automatizálásra nincs szükség, vagy gazdasági értelemben veszteséges lesz. A folyamatok kézi vezérlése és végrehajtása előnyösebbé válhat a következő esetekben:

1. A műveletek túl bonyolultak ahhoz, hogy technológiailag vagy gazdaságilag automatizálni lehessen őket.
2. A termék életciklusa nagyon rövid. Ha egy terméket kell fejleszteni ésrövid időn belül bevezetésre kerül, a piacon való tartózkodásának időtartama rövid lesz. Ebben az esetben az automatizálás célszerűtlenné válhat. A kézi műveletek gyorsabbak és olcsóbbak lesznek.



3. Egyedi vagy egyedi termékek készülnek. Az ilyen típusú termékek gyártásához bizonyos paramétereket és követelményeket határoznak meg. Ebben az esetben az emberi tényező jótékony hatással lehet a folyamatra. Egyes egyedi cikkek csak kézi munkával állíthatók elő.
4. Hirtelen ingadozások a piaci keresletben. A fogyasztói aktivitás változásai hatással vannak a termelési volumenre. A termelés átszervezése ilyen helyzetekben gyorsabban végrehajtható, ha a termékeket kézi munkával állítják elő.

Következtetés

A gépesítés és az automatizálás kétségtelenül nagy jelentőséggel bír a feldolgozóipar számára. A modern világban egyre kevesebb műveletet hajtanak végre kézzel. Számos iparágban azonban még ma sem nélkülözhetjük ezt a munkát. Az automatizálás különösen hatékony a nagyvállalatoknál, amelyek tömegfogyasztók számára gyártanak termékeket. Így például az autógyárakban minimális számú ember vesz részt a műveletekben. Ugyanakkor általában ellenőrzést gyakorolnak a folyamat lefolyása felett, anélkül, hogy abban közvetlenül részt vennének. Az ipar modernizációja jelenleg nagyon aktív. A termelési folyamatok és a termelés automatizálását tartják manapság leginkábbhatékony módja a termékminőség javításának és a teljesítmény növelésének.