Уровни автоматизации на производстве

Автоматизация производства — это инструмент, который позволяет предприятиям сохранять высокую конкурентоспособность в условиях изменчивого потребительского спроса, необходимости увеличения скорости выполнения операций, снижения себестоимости продукции и повышения ее качества. В статье рассмотрим, что представляет собой автоматизация производства, какие уровни автоматизации существуют, и как они влияют на работу предприятия.

Автоматизация производства — это использование технических средств и программного обеспечения, позволяющих частично или полностью заменить ручной труд при выполнении технологических операций, управлении и контроле за производственными процессами. Степень внедрения автоматизированных решений на предприятии отражают уровни автоматизации производства.

Внедрение технологий обеспечивает:

• сокращение производственного цикла;
• уменьшение производственных затрат;
• повышение качества продукции;
• окращение количества ошибок;
• повышение эффективности за счет оптимизации процессов.

В зависимости от типа используемых на предприятии технологий и оборудования, выделяют три уровня автоматизации производственных процессов: ручной, полуавтоматический и автоматический.

Нулевой уровень автоматизации производства предполагает использование ручного труда. Производственные операции в этом случае выполняются человеком при помощи простейших станков и ручных инструментов. Кроме этого, рабочие занимаются перемещением материалов, установкой и снятием заготовок, контролируют качество продукции и технологические процессы. Нулевой уровень характеризуется низкой производительностью, высокой зависимостью от квалификации рабочих и высоким риском ошибок.

Полное отсутствие автоматизированных систем и механизмов характерно для малых предприятий, где ручной труд незаменим из-за высокой уникальности выпускаемых изделий или из-за низкой экономической целесообразности внедрения высокотехнологичного оборудования.

Для частичной автоматизации производства характерна совместная работа человека и машин. В этом случае автоматизируются конкретные этапы производства, которые могут быть наиболее сложными, трудоемкими или требовать высокой точности, а оператор контролирует процесс, задает параметры и выполняет оставшиеся операции, не подлежащие автоматизации. Благодаря частичному внедрению технологий предприятие может повысить производительность узких мест производства и снизить риски критических ошибок, связанных с человеческим фактором.

При полной автоматизации технологии охватывают все производственные и управленческие функции: выполнение операций, контроль, планирование, анализ, принятие решений. На таком производстве человеческое вмешательство сводится к минимуму, а само предприятие функционирует как единая, интеллектуальная и адаптивная система. Полная автоматизация способствует достижению высокой производительности, точности и стабильности процессов, что значительно повышает конкурентоспособность предприятия.

Второй вариант классификации основывается на процессах, которые охватывает автоматизация: цикл обработки, загрузка оборудования, контроль, управление.

На первом уровне используется автоматизированное оборудование для выполнения работ, связанных с изменением формы, размеров или свойств материалов, сборкой, покраской, сваркой и других технологических операций. Для этого производство оснащают станками с числовым управлением, роботизированными комплексами, специализированными манипуляторами, различными автоматизированными установками и линиями.

Второй уровень — это автоматизация процессов перемещения, дозирования сырья, подачи материалов и заготовок на оборудование и удаления готовых изделий, переналадки станков, замены оснастки и инструмента для изготовления другого вида продукции. Выполнение этих операций с помощью роботов-манипуляторов, конвейеров, автоматических загрузчиков и другого оборудования позволяет сократить простои, повысить производительность и гибкость производства, обеспечивает более быструю адаптацию к смене ассортимента.

Третий уровень подразумевает автоматический контроль качества продукции, мониторинг параметров производственного процесса и состояния оборудования с помощью датчиков, машинного зрения, измерительных комплексов, систем сбора данных. За счет автоматизации контроля обеспечиваются отслеживание производственных процессов в реальном времени, раннее обнаружение отклонений, снижение брака, возможность реализации предиктивного обслуживания.

Четвертый высший уровень — это автоматизация планирования производства, управления запасами, закупками, заказами, работой оборудования и другими аспектами производственной деятельности. Автоматизированные системы обмениваются информацией и анализируют данные, позволяя оптимизировать производственные процессы и повысить эффективность производства.

Ключевые цели автоматизации производства заключаются в снижении издержек, увеличении прибыли и конкурентоспособности предприятия. Достижению этих целей способствует внедрение системы производственного планирования Adeptik APS на основе технологий искусственного интеллекта, которое способствует эффективному использованию ресурсов, повышению производительности и оптимизации производственных процессов. Система может быть адаптирована под особенности любой отрасли, включая пищевое, химическое, металлообрабатывающее и машиностроительное производство.

В системе Adeptik APS реализовано укрупненное планирование, которое позволяет точно определить потребности в материальных ресурсах и сроки выполнения заказов с учетом ограниченных мощностей, а также оптимизировать планы по множеству критериев. Также в функции системы входит оперативное планирование производства, которое предполагает составление производственного расписания с детализацией до каждой операции и конкретных единиц оборудования, учитывающее текущие производственные ограничения, технологию производства, наличие ресурсов и критерии по повышению эффективности. Поддержанию высоких показателей эффективности производства способствуют функции сценарного моделирования «что, если» и корректировки планов в режиме реального времени.