Управление автоматизированным производством продукции

                               ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время автоматизация производства является одним из основных факторов современной научно-технической революции, открывающей перед человечеством возможности преобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножения творческих способностей человека.

Автоматизированное производство — это система машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени  выполнение всех стадий изготовления изделий, начиная от получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска продукции  через равные промежутки времени.

            Актуальность данной работы заключается в том, что эффективность предприятия зависит от степени автоматизации производственного процесса, т. к. за счет этого снижаются затраты и повышается качество продукции.

          Целью работы является изучение  принципов управления автоматизированным  производством продукции.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих  задач:

• изучение понятия автоматизированного производства, его элементы и принципы организации,
• изучение структуры и функций управления автоматизированным производством,
• анализ системы управления автоматизированным производством продукции в ЗАО «Атлант».

Объектом исследования данной работы выступает автоматизированное производство продукции.   

Предметом исследования является принципы управления автоматизированным производством продукции. 

1. Теоретические аспекты управления автоматизированным производством.
1. Понятие автоматизированного производства, его элементы и принципы организации.

Автоматизированное производство — это система машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени  выполнение всех стадий изготовления изделий, начиная от получения исходных заготовок и заканчивая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска продукции через равные промежутки времени.

До внедрения средств  автоматизации замещение физического  труда происходило посредством  механизации основных и вспомогательных  операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время  оставался немеханизированным (ручным). В настоящее время операции физического  и интеллектуального труда, поддающиеся  формализации, становятся объектом механизации  и автоматизации.[9, 44]

Автоматизация в современном производстве играет огромную роль, т.к. при ее использовании решаются следующие задачи:

1. Высвобождается труд человека.
2. Значительно сокращаются затраты энергии и материалов на изготовление продукции.
3. Повышается коэффициент использования основного оборудования.
4. Возрастает производительность труда за счёт увеличения скорости выполнения операций.
5. Обеспечивается выполнение работ и функционирование таких объектов, где непосредственное участие человека невозможно. Это, прежде всего, работа химических и энергетических установок из-за повышенной опасности; управление различными летательными аппаратами, в том числе и в освоении космоса, из-за значительной удаленности; и, наконец, контроль и управление быстро протекающих процессов, которые человек выполнить физически не способен.

Кроме этого, автоматизация  имеет огромное социальное значение:

– изменяются условия и  характер труда;

– сокращается время выполнения работ за счёт увеличения производительности;

– стираются границы физического  и умственного труда;

– использование ЭВМ способствует повышению культуры умственного труда.[11, 56]

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию производства.

   Частичная Автоматизация производства, (точнее  автоматизация отдельных производственных операций), осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку, и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование. По мере совершенствования средств автоматизации и расширения сферы их применения было установлено, что частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное. К частичной автоматизации производства относится также автоматизация управленческих работ.

    При комплексной автоматизации производства участок, цех, завод, электростанция функционируют как единый взаимосвязанный автоматизированный комплекс. Комплексная автоматизация производства охватывает все основные производственные функции предприятия, хозяйства, службы; она целесообразна лишь при высокоразвитом производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением надежного производственного оборудования, действующего по заданной или самоорганизующейся программе, функции человека при этом ограничиваются общим контролем и управлением работой комплекса.

    Полная автоматизация производства -  высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления . Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, а возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.

  При определении степени автоматизации учитывают, прежде всего, ее экономическую эффективность и целесообразность в условиях конкретного производства. Автоматизация производства не означает безусловное полное вытеснение человека автоматами, но направленность его действий, характер его взаимоотношений с машиной изменяется; труд человека приобретает новую качественную окраску, становится более сложным и содержательным. Центр тяжести в трудовой деятельности человека перемещается на техническое обслуживание машин-автоматов и на аналитически-распорядительную деятельность.[6, 178]

  Работа одного человека  становится такой же важной, как  и работа целого подразделения  (участка, цеха, лаборатории). Одновременно  с изменением характера труда  изменяется и содержание рабочей  квалификации: упраздняются многие  старые профессии, основанные на тяжелом физическом труде, быстро растет удельный вес научно-технических работников, которые не только обеспечивают нормальное функционирование сложного оборудования, но и создают новые, более совершенные его виды.

   В развитии автоматизации прослеживаются два основных направления: механизация и автоматизация.

Механизация – это замена мускульной силы человека машинами и механизмами.

Автоматизация – применение приборов, приспособлений и машин, позволяющих осуществлять контроль и управление каким-либо процессом без участия человека.

Современные автоматические системы делятся в зависимости  от их функций, выполняемых в производственном процессе, на четыре основных вида:

1. Системы автоматического контроля (САК), предназначенные для контроля работы объектов в целом или для контроля его отдельных технологических параметров. Такие системы чаще называют измерительными системами.

Основные задачи, решаемые САК, – измерение, сигнализация и учёт.

2. Системы автоматической защиты (САЗ), предназначенные для защиты машин, механизмов, приборов и других устройств от перегрузок, аварийных режимов, при достижении критических значений отдельных параметров, а также для защиты человека, участвующего в производственном процессе.

3. Системы автоматического управления, предназначенные для автоматического управления производственным процессом или его отдельными технологическими составляющими в оптимальном режиме или по определенной программе.

4. Системы автоматического регулирования (САР), служащие для поддержания технологических параметров на заданном уровне или изменения этих параметров по определенному закону.

Любая автоматическая система, в свою очередь, состоит из отдельных  связанных между собой и выполняющих  определённые функции конструктивных элементов, которые принято называть элементами (звеньями) автоматических систем. По функциональному назначению в системе эти элементы можно подразделить на следующие четыре основные группы:

1) Элементы для приёма  информации, чаще называемые первичными преобразователями или датчиками.

2) Элементы для преобразования  информации к виду более удобному для обработки, для передачи на расстояние или непосредственно исполнительным устройствам. К ним относятся измерительные схемы, усилители и распределители.

3) Элементы для передачи  и приема информации, когда это необходимо, и для обработки принятой информации.

4) Элементы для использования  информации, к которым относятся измерительные и регистрирующие приборы, а также исполнительные устройства, с помощью которых оказывается необходимое воздействие на объекты автоматизации.[]

Современные производственные системы, обеспечивающие гибкость при  автоматизированном производстве, включают:

• Станки с числовым программным управлением (ЧПУ), впервые появившиеся на рынке еще в 1955 г.; их быстрое распространение началось, однако, лишь с применением микропроцессоров.
• Промышленные роботы, впервые появившиеся в 1962 г.; быстрое их распространение также связано с развитием микроэлектроники.
• Роботизированный технологический комплекс (РТК), впервые появившиеся на рынке еще в 1970-80 годы.; их распространение началось, однако, лишь с применением программируемых систем управления.
• Гибкие производственные системы, характеризуемые сочетанием технологических единиц и роботов, управляемые ЭВМ, имеющие оборудование для перемещения обрабатываемых деталей и смены инструмента.
• Автоматизированные складские системы (Automated Storage and Retrieval Systems — AS/RS). Предусматривают использование управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, которые закладывают изделия на склад и извлекают их оттуда по команде.
• Системы контроля качества на базе ЭВМ (Computer-aided Quality Control  - CAQ)  - техническое приложение компьютеров и управляемых компьютерами машин для проверки качества продуктов.
• Система автоматизированного проектирования (Computer-aided Design - CAD) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации.
• Планирование и увязка отдельных элементов плана с использованием ЭВМ (Computer-aided Planning  - CAP).

    Основная тенденция развития систем автоматизации идет в направлении создания автоматических систем, которые способны выполнять заданные функции или процедуры без участия человека. Роль человека заключается в подготовке исходных данных, выборе алгоритма (метода решения) и анализе полученных результатов.

Однако присутствие в  решаемых задачах эвристических  или сложно программируемых процедур объясняет широкое распространение  автоматизированных систем.

 

 

 

1.2 Структура и функции управления автоматизированным производством.

Производственная система  имеет несколько уровней управления:      

• организацию производства;
• планирование;
• диспетчирование;
• оперативное управление;
• управление оборудованием.

Уровень организации производства определяет критерии, стратегию и  методы планирования. Уровень оперативно-календарного планирования выполняет функции  собственно составления планов. Уровень  диспетчирования отвечает за своевременную  инициализацию и контроль выполнения планов. Уровень оперативного управления обеспечивает собственно выполнение планов, т. е. координированное управление материальными  потоками в процессе выполнения планов. Уровень управления оборудованием  физически реализует манипуляции  с материальными объектами.

Такая иерархия характерна для производственной системы любого ранга. На уровне завода система оперативного управления при управлении транспортной системой выполняет функции управления межцеховыми перевозками, при управлении складской системой она поддерживает состояние общезаводских запасов комплектующих, сырья и объем неотгруженной готовой продукции в заданных пределах, при управлении технологической системой — функции координации работы цехов, на уровне цеха при управлении транспортной системой — функции управления внутрицеховыми перевозками, при управлении складской системой — управление работой общецеховых складов, при управлении технологической системой обеспечивает выполнение маршрутов обработки изделий, поддерживает синхронизацию отдельных этапов технологических процессов, на уровне участка при управлении транспортной системой управляет транспортировкой между рабочими модулями участка, при управлении технологической системой координирует работу модулей. Таким образом, функции системы оперативного управления, как и для других уровней иерархии управления, интерпретируются аналогично. При этом уровень оперативного управления завода взаимодействует с уровнем планирования цехов и так далее. Этим обеспечивается целостность всей системы управления.