Meccanizzazione e automazione dei processi produttivi

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'automazione dei processi produttivi e tecnologici è una procedura in cui le funzioni di controllo e gestione svolte da una persona vengono trasferite a strumenti e dispositivi. A causa di ciò, la produttività del lavoro e la qualità del prodotto sono notevolmente aumentate. Inoltre, è assicurata una riduzione della quota di lavoratori impegnati nei vari settori industriali. Consideriamo ulteriormente cosa sono l'automazione e l'automazione dei processi di produzione.

Sfondo storico

I dispositivi funzionanti in modo indipendente - i prototipi dei moderni sistemi automatici - iniziarono ad apparire nell'antichità. Tuttavia, fino al 18° secolo, erano diffuse attività artigianali e semi-artigianali. A questo proposito, tali dispositivi "auto-azionanti" non hanno trovato applicazione pratica. Alla fine del 18° - inizio del 19° secolo. c'è stato un forte balzo dei volumi e dei livelli di produzione. Nasce la rivoluzione industrialeprerequisiti per migliorare metodi e strumenti di lavoro, adattare attrezzature per sostituire una persona.

Meccanizzazione e automazione dei processi produttivi

I cambiamenti provocati dalla rivoluzione industriale hanno interessato principalmente la lavorazione del legno e dei metalli, le filature, le tessiture e le fabbriche. La meccanizzazione e l'automazione dei processi produttivi sono state attivamente studiate da K. Marx. Vi vedeva fondamentalmente nuove direzioni di progresso. Ha indicato il passaggio dall'uso delle singole macchine all'automazione del loro complesso. Marx diceva che le funzioni consapevoli di controllo e gestione dovrebbero essere assegnate a una persona. L'operaio sta accanto al processo produttivo e lo regola. I principali risultati di quel tempo furono le invenzioni dello scienziato russo Polzunov e dell'innovatore inglese Watt. Il primo ha creato un regolatore automatico per l'alimentazione di una caldaia a vapore e il secondo ha creato un regolatore di velocità centrifugo per un motore a vapore. Per molto tempo l'attività intellettuale è rimasta manuale. Prima dell'introduzione dell'automazione, la sostituzione del lavoro fisico avveniva attraverso la meccanizzazione dei processi ausiliari e principali.

La situazione oggi

Allo stadio attuale dello sviluppo umano, i sistemi di automazione dei processi produttivi si basano sull'uso di computer e software vari. Contribuiscono a ridurre il grado di partecipazione delle persone alle attività o lo escludono completamente. Alle attività di automazionei processi di produzione includono il miglioramento della qualità delle operazioni, la riduzione del tempo necessario per esse, la riduzione dei costi, l'aumento dell'accuratezza e della stabilità delle azioni.

Linee guida

Oggi l'automazione dei processi di produzione è stata introdotta in molti settori. Indipendentemente dalla portata e dal volume delle attività delle aziende, quasi tutte utilizzano dispositivi software. Esistono vari livelli di automazione dei processi produttivi. Tuttavia, gli stessi principi si applicano a ciascuno di essi. Forniscono le condizioni per l'esecuzione efficiente delle operazioni e formulano regole generali per gestirle. I principi in base ai quali viene eseguita l'automazione dei processi produttivi includono:

1. Coerenza. Tutte le azioni all'interno dell'operazione devono essere combinate tra loro, andare in una determinata sequenza. In caso di mancata corrispondenza, è probabile una violazione del processo.
2. Integrazione. L'operazione automatizzata deve adattarsi all'ambiente generale dell'impresa. In una fase o nell' altra, l'integrazione viene eseguita in modi diversi, ma l'essenza di questo principio rimane invariata. L'automazione dei processi di produzione nelle imprese dovrebbe garantire l'interazione dell'operazione con l'ambiente esterno.
3. Indipendenza dall'esecuzione. Un'operazione automatizzata deve essere eseguita in modo indipendente. La partecipazione umana non è prevista, o dovrebbe essere minima (solo controllo). Il lavoratore non deve interferire con l'operazione se eseguita secondo i requisiti stabiliti.

I principi di cui sopra sono specificati in base al livello di automazione di un particolare processo. Ulteriori principi di continuità, proporzionalità, specializzazione e così via sono stabiliti per le operazioni.

Livelli di automazione

Di solito sono classificati in base alla natura della gestione dell'azienda. A sua volta, può essere:

1. Strategico.
2. Tattica.
3. Operativo.

Di conseguenza, c'è:

1. Livello di automazione inferiore (executive). Qui la gestione si riferisce alle operazioni regolarmente eseguite. L'automazione dei processi produttivi è focalizzata sull'esecuzione delle funzioni operative, sul mantenimento dei parametri impostati, sul mantenimento delle modalità operative impostate.
2. Livello tattico. Ciò fornisce una distribuzione delle funzioni tra le operazioni. Gli esempi includono la pianificazione della produzione o dei servizi, la gestione di documenti o risorse e così via.
3. Livello strategico. Gestisce l'intera azienda. L'automazione dei processi di produzione per scopi strategici fornisce una soluzione ai problemi predittivi e analitici. È necessario mantenere le attività del più alto livello amministrativo. Questo livello di automazione fornisce una gestione strategica e finanziaria.

Classificazione

L'automazione è fornita attraverso l'uso di una varietà di sistemi (OLAP, CRM, ERP, ecc.). Tutti lorosono divisi in tre tipi principali:

1. Immutabile. In questi sistemi, la sequenza di azioni è impostata in base alla configurazione dell'apparecchiatura o alle condizioni di processo. Non può essere modificato durante l'operazione.
2. Programmabile. Possono cambiare la sequenza a seconda della configurazione del processo e del programma dato. La scelta di questa o quella catena di azioni viene effettuata per mezzo di uno speciale set di strumenti. Vengono letti e interpretati dal sistema.
3. Autoconfigurabile (flessibile). Tali sistemi possono selezionare le azioni desiderate nel corso del lavoro. Le modifiche alla configurazione dell'operazione avvengono in base alle informazioni sul corso dell'operazione.

Tutti questi tipi possono essere usati a tutti i livelli separatamente o in combinazione.

Tipi di transazioni

In ogni settore economico ci sono organizzazioni che producono prodotti o forniscono servizi. Possono essere suddivisi in tre categorie in base alla "remotezza" nella catena di elaborazione delle risorse:

1. Estrazione o produzione, ad esempio aziende agricole, petrolifere e del gas.
2. Organizzazioni che lavorano materie prime naturali. Nella fabbricazione di prodotti, utilizzano materiali estratti o creati da aziende della prima categoria. Questi includono, ad esempio, elettronica, automotive, centrali elettriche e così via.
3. Società di servizi. Tra questi ci sono banche, mediche, educativeistituzioni, esercizi di ristorazione, ecc.

Per ogni gruppo si possono distinguere le operazioni relative alla fornitura di servizi o al rilascio di prodotti. Questi includono i processi:

1. Controllo. Questi processi forniscono interazione all'interno dell'impresa e contribuiscono alla formazione delle relazioni dell'azienda con i partecipanti interessati al fatturato. Questi ultimi, in particolare, comprendono le autorità di vigilanza, i fornitori, i consumatori. Il gruppo dei processi aziendali include, ad esempio, marketing e vendite, interazione con i clienti, finanza, personale, pianificazione dei materiali e così via.
2. Analisi e controllo. Questa categoria è associata alla raccolta e alla generalizzazione delle informazioni sull'esecuzione delle operazioni. In particolare, tali processi includono la gestione operativa, il controllo della qualità, la valutazione delle scorte, ecc.
3. Progettazione e sviluppo. Queste operazioni riguardano la raccolta e la preparazione delle informazioni iniziali, l'attuazione del progetto, il controllo e l'analisi dei risultati.
4. Produzione. Questo gruppo include le operazioni relative al rilascio diretto dei prodotti. Questi includono, tra le altre cose, pianificazione della domanda e della capacità, logistica, servizio.

La maggior parte di questi processi oggi è automatizzata.

Strategia

Va notato che l'automazione dei processi produttivi è complessa e laboriosa. Per raggiungere i tuoi obiettivi, devi essere guidato da una certa strategia. Contribuisce a migliorare la qualità delle operazioni eseguite e ricavate darisultati desiderati. L'automazione competente dei processi di produzione nell'ingegneria meccanica è oggi di particolare importanza. Il piano strategico può essere così riassunto:

1. Capire l'operazione. Affinché l'automazione dei processi di produzione nell'ingegneria meccanica o in un altro settore economico porti l'effetto desiderato, è necessario analizzare completamente tutte le fasi. In particolare, è necessario determinare l'input e l'output dell'operazione, la sequenza delle azioni, la composizione delle risorse, il rapporto dei collegamenti, ecc.
2. Semplificare il processo. Dopo un'analisi completa, è necessario ottimizzare l'operazione. Le attività non necessarie che non portano risultati o non hanno un valore significativo dovrebbero essere ridotte. Alcune operazioni possono essere combinate o eseguite in parallelo. Puoi migliorare l'azione suggerendo un modo diverso per farlo.
3. Automazione del processo. Può essere effettuato solo quando l'operazione è al massimo scarico. Più semplice è la procedura, meno tempo diventerà l'automazione e, di conseguenza, più efficiente sarà il processo.

Vantaggi

La meccanizzazione e l'automazione di vari processi possono migliorare notevolmente la qualità delle merci e la gestione della produzione. Altri vantaggi includono:

1. Aumento della velocità delle operazioni ripetitive. Riducendo il grado di coinvolgimento umano, le stesse azioni possono essere eseguite più rapidamente. Sistemi automatizzatifornire una maggiore precisione e mantenere le prestazioni indipendentemente dalla durata del turno.
2. Migliora la qualità del lavoro. Con una diminuzione del grado di partecipazione delle persone, l'influenza del fattore umano viene ridotta o eliminata. Ciò limita notevolmente le variazioni nell'esecuzione delle operazioni, il che, a sua volta, previene molti errori e migliora la qualità e la stabilità del lavoro.
3. Maggiore accuratezza del controllo. L'uso della tecnologia informatica consente di salvare e tenere conto in futuro di una maggiore quantità di informazioni sull'operazione rispetto al controllo manuale.
4. Accelera il processo decisionale in situazioni tipiche. Ciò migliora le prestazioni dell'operazione e previene incongruenze nei passaggi successivi.
5. Esecuzione parallela di azioni. I sistemi automatizzati consentono di eseguire più operazioni contemporaneamente senza compromettere la precisione e la qualità del lavoro. Questo velocizza l'attività e migliora la qualità dei risultati.

Difetti

Nonostante gli ovvi vantaggi, l'automazione potrebbe non essere sempre la soluzione migliore. Ecco perché è necessaria un'analisi e un'ottimizzazione complete prima della sua attuazione. Successivamente, potrebbe risultare che l'automazione non è necessaria o non sarà redditizia in senso economico. Il controllo manuale e l'esecuzione dei processi possono diventare più preferibili nei seguenti casi:

1. Le operazioni sono troppo complesse per essere automatizzate tecnologicamente o economicamente.
2. Il ciclo di vita del prodotto è molto breve. Se un prodotto deve essere sviluppato eessere introdotto entro un breve periodo di tempo, la durata della sua permanenza sul mercato sarà breve. In questo caso, l'automazione potrebbe diventare impraticabile. Le operazioni manuali saranno più veloci e meno costose.



3. Si producono prodotti unici o unici. Per la fabbricazione di prodotti di questo tipo, vengono stabiliti determinati parametri e requisiti. In questo caso, il fattore umano può avere un effetto benefico sul processo. Alcuni articoli unici possono essere prodotti solo utilizzando il lavoro manuale.
4. Improvvise fluttuazioni della domanda di mercato. I cambiamenti nell'attività dei consumatori hanno un impatto sui volumi di produzione. La riorganizzazione della produzione in tali situazioni può essere effettuata più rapidamente se i prodotti sono realizzati utilizzando il lavoro manuale.

Conclusione

Meccanizzazione e automazione sono senza dubbio di grande importanza per il settore manifatturiero. Nel mondo moderno, sempre meno operazioni vengono eseguite manualmente. Tuttavia, anche oggi in un certo numero di settori non si può fare a meno di tale lavoro. L'automazione è particolarmente efficace nelle grandi imprese che producono prodotti per il consumatore di massa. Quindi, ad esempio, nelle fabbriche di automobili, un numero minimo di persone partecipa alle operazioni. Allo stesso tempo, di norma, esercitano il controllo sul corso del processo, senza parteciparvi direttamente. La modernizzazione del settore è attualmente molto attiva. L'automazione dei processi produttivi e della produzione è considerata oggi la piùun modo efficace per migliorare la qualità del prodotto e aumentare la produzione.