Особливості процесу автоматизації виробництва на підприємствах у сучасних умовах

З позиції автоматизації за характером матеріального потоку технологічні процеси можна розділити на два типи безперервні і дискретні.

Автоматизація безперервних виробництв

В безперервних технологічних процесах матеріальний потік і інформація, що його відображає безперервні. Матеріальний потік, що проходить через технологічне обладнання і зазнає там в кожен момент часу зміни своїх властивостей є неперервним.

До безперервних відносять виробництва, у яких вимагається регулювати витрату, тиск, температуру, напругу, переміщення рухомих елементів та інші величини в усьому діапазоні їх змін. Це різноманітні хімічні реактори, процеси приготування харчових продуктів, металургія, системи постачання теплом, водою та електроенергією.

У безперервних виробництвах зайнято мало людей, тому за рахунок автоматизації можна знизити витрати матеріалів та енергії або стабілізувати технологічний процес, виключивши його залежність від суб'єктивних чинників. Для управління таким виробництвом вимагається узгодження динамічних характеристик об'єкту управління і системи автоматичного регулювання в усьому інтервалі зміни регульованих величин.

Автоматизація дискретних виробництв

Для дискретних технологічних процесів характерна вихідна продукція у вигляді виробів, що обчислюються в штуках. Початкові компоненти перетворюються циклічно і готова продукція випускається партіями.

До дискретних відносять виробництва з кінцевим числом станів змінних, наприклад з включенням (відкриттям) і відключенням (закриттям) клапанів, засувок, пускачів по сигналах двопозиційних датчиків.

Автоматизація дискретного виробництва розвинена менше внаслідок більшої різноманітності виробів і операцій, підвищених вимог до точності операцій. Тут зайнята значна кількість робітників ручної праці. Для дискретного виробництва характерне величезне число варіантів автоматизації, операцій, що відрізняються послідовністю, затратами і ефективністю. Їх зіставлення вимагає формального опису алгоритмів керування устаткуванням і розробки моделей організації виробництва.

У реальних задачах частіше за все спостерігається поєднання обох видів виробництв, що називають безперервно-дискретним виробництвом. Крім того, методи автоматизації дискретного виробництва все частіше застосовують до автоматизації безперервного виробництва.

Різновиди автоматизації виробництва

За ступенем повноти розрізняють автоматизацію виробництва:

• часткову — передбачає автоматизацію основних виробничих процесів,

• комплексну — передбачає автоматизацію не тільки процесу виробництва, але й процесів керування й обслуговування,

• повну — передбачає автоматизацію всіх основних і допоміжних процесів.

За принципом керування виробничі системи можна поділити на прості, складні та інтелектуальні. Розрізнити їх можна за видом алгоритму роботи і принципом прийняття в них рішень. В блок-схемах алгоритмів роботи простих систем використовуються тільки виконавчі блоки, а в блок-схемах алгоритмів роботи складних систем — також блоки прийняття рішень. Для інтелектуальних систем характерне існування дерева прийняття рішень.

Проектування

При формуванні конфігурації конкретної виробничої системи слід планувати процес проектування зверху вниз і створювати систему знизу вверх. Основними факторами при проектуванні ВС є матеріальні і інформаційні потоки.

Сукупності функцій в автоматизованих виробничих системах утворюють системні комплекси у котрих найважливішими є:

• технологічні функції (зміни фізичного стану об’єктів виробництва), носіями котрих є технологічні системи;

• функції маніпуляції і транспортні функції (положення і місцезнаходження об’єктів виробництва і оснастки), носіями котрих є засоби маніпуляції і транспортні засоби і вони об’єднані в системи матеріальних потоків;

• функції керування, координації і синхронізації роботи елементів і систем та їх взаємодія на базі розподілу і передачі сигналів команд та інтеграція в інформаційні потоки, носіями котрих є інформаційна техніка і засоби керування.

Проектування технічних рішень з автоматизації виробництва полягає у розробці схем автоматизації, конструкторських документів, на основі яких проводиться встановлення, відналагодження і запуск систем автоматизації виробництва.

1.3. Комп’ютеризація  виробництва

Обчислювальна техніка все більш широко використовується не тільки для автоматизації виробництва, але і в самих різних його сферах. Подібне залучення обчислювальної і мікроелектронної техніки в діяльності різних виробничих систем називається комп'ютеризацією виробництва.

Комп'ютеризація це основа технічного переозброєння виробництва, необхідна умова підвищення його ефективності. На базі електронної обчислювальної машини і мікропроцесорів створюються технологічні комплекси, машини і обладнання, вимірювальні, регулюючі і інформаційні системи, ведуться проектно-конструкторські роботи і наукові дослідження, здійснюється інформаційне обслуговування, навчання і багато іншого, що забезпечує підвищення суспільної і індивідуальної продуктивності праці, створення умов для всебічного і гармонійного розвитку особистості.

Водночас дедалі більшу роль у житті суспільства відіграє інформатика. Термін, що поєднав у собі два слова “інформація" і “автоматики". Тому сучасний етап науково-технічного прогресу можна назвати комп'ютерно-інформаційним.

Комп'ютеризація має статі звичайним, повсякденним явищем: персональна електронно-обчислювальна машина ввійде у побут та на виробництво, подібно до холодильника, пральної машини, телефону у побуті. Це стає можливим завдяки мініатюризації обчислювальних пристроїв, коли, наприклад у сучасному мікропроцесорі центральний обчислювальної системи розміщується на одному кристалі кремнію розміром кілька міліметрів. Подібній мікропроцесор виконує 40 тисяч операцій за секунду, що можна порівняти з продуктивністю величезних електро-обчислювальних машин 60-х років, а ціна його на світовому ринку становить лише кілька доларів. За прогнозами, протягом найближчих 5-6 років світовий випуск персональної електронно-обчислювальної машини досягне 35 млн. штук на рік.

Революційні зміни найважливіших параметрів електро-обчислювальної техніки за останні десятиріччя призвели до кардинальних змін у галузі інформаційної техніки та технології, які можна визначити як перехід до так званої без паперової інформації.

Інформатики в житті сучасного суспільства починає набувати виняткового значення. Зокрема, вона може здійснювати серйозний вплив на інтенсифікацію економіки, насамперед шляхом забезпечення оптимальних зв'язків між галузями промисловості, окремими підприємствами, а також шляхом вдосконалення управління, що спирається на інформатику. Від чітко поставленої оперативної інформації значною мірою залежить дотримання виробничої дисципліни.

Звичайно, у суспільстві все ще існує так звана паперова інформація, але головним носієм інформації все більше стає пам'ять комп'ютера, тобто без паперова інформація.

Хоч навіть і у використанні персонального комп'ютера у виробництві комп'ютерні виробники убачили недоліки. Саме в персональному комп'ютері убачили розробники його сильні і слабкі сторони. Робота з персональним комп’ютером передбачає постійне прийняття різних по складності рішень: регулярне архівування даних, антивірусний контроль, встановлення даних після збоїв, захист від несанкціонованого доступу та інших, що вимагає належної кваліфікації знань. У цьому відношенні мережевий комп'ютер для виробництва просто незамінний, оскільки він володіє безперечними перевагами для організації з великою кількістю співробітників, які потребують обчислювальні машин: економія коштів починається з моменту купівлі пари мережевих комп'ютерів замість персональних і продовжується в ході їх експлуатації, як наслідок простоти обслуговування, так і через відсутність необхідності ліквідувати наслідки безграмотного або необережного використання. З іншого боку виникає необхідність в наявності висококваліфікованих мережевих адміністраторів, здатних підтримувати локальну і зовнішню мережу в зразковому стані.

Яке б враження не складалося, насправді мережевий комп'ютер - щось більше, ніж просто засіб зв'язку і інформаційного доступу. Мережевий комп'ютер був задуманий як пристрій з великою обчислювальною потужністю, і все-таки його основними функціями повинні були стати саме зв'язок і інформаційний доступ: електронна пошта, відео-конференції, організація виробництва через використання бази даних зовнішніх серверів, моделювання структурних схем. Для нормального розвитку і функціонування складного народногосподарського механізму необхідні постійний обмін інформацією між його ланками, сучасна обробка великого обсягу даних на різних рівнях управління, що також неможливо без використання електронно-обчислювальної машини. Тому від рівня комп'ютеризації значною мірою залежить розвиток економіки.

Повертаючись до ідеї, що знаходиться в основі створення мережевого комп'ютера, Ларі Еллісон провів паралель між комп'ютерними і будь-якими іншими мережами, якими ми щодня користуємося. Практично всі вони розроблені за наступним принципом: складна технічна інфраструктура з виключно простими кінцевими пристроями, які призначені для експлуатації споживачами цієї мережі. Самими простими прикладами таких мереж можуть бути телефонна мережа і телерадіо-сповіщання. Безліч обладнання і висококваліфікованого персоналу щогодини виконують свої функції для підтримки працездатності системи і надання послуг кінцевим користувачам. У умовах зростаючої, нехай навіть і повільно, інформатизації виробництва мережевий комп'ютер був задуманий як засіб максимально простої і ефективної взаємодії між користувачами і інформаційними ресурсами.

З точки зору апаратного забезпечення - мережевий комп'ютер являє собою материнську плату з інтегрованими відео-, мережевою і звуковою картами, контролерами і багато чим іншим. У ході розвитку комп'ютеризації має бути створені національні та міжнаціональні комунікаційно-обчислювальні мережі, бази даних, нове покоління супутникових систем космічного зв'язку, що дозволить полегшити доступ до інформаційних ресурсів.

Насправді, сучасному виробництву ще довго не іменуватися виробництвом тотальних інформаційних технологій, що підкреслюють повне злиття комп'ютерної техніки і комунікації.

Підприємств-користувачів системою Інтернет у виробничих цілях не так уже і багато, хоча ця система дає практично необмежені можливості у вільному обміні даними, або використанні бази даних мережевого сервера, для обміну технологій. Використання комп'ютерних мереж дозволить виробникам знизити транс-акційні, поштові, часові витрати. Нові технології, що зберігаються в базі даних серверів, стають доступні для простого виробника, що володіє хоча б одним мережевим комп'ютером.

Потрібно відмітити і такий важливий елемент комп'ютеризації виробництва, як широке поширення власне мікропроцесорів, кожний з яких орієнтований на виконання однієї або декількох спеціальних задач. Будування таких мікропроцесорів у вузли промислового обладнання дозволяє забезпечити рішення поставлених задач з мінімальними витратами і в оптимальному вигляді. Використання мікропроцесорної техніки для збору інформації, реєстрації даних або локального управління значно розширює функціональні можливості промислового обладнання.

Розвиток комп'ютеризації викликає потребу в розробці і створенні нових засобів обчислювальної техніки. Їх характерними особливостями є: формування елементної бази на сверхвеликих інтегральних схемах; забезпечення продуктивності до 10 мільярдів операцій в секунду; наявність штучного інтелекту, що значно розширює можливості електронної обчислювальної машини в обробці поступальної інформації; можливість спілкування людини з електронною обчислювальною машиною на природній мові шляхом мовного і графічного обміну інформацією.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 2. Економічна ефективність автоматизації керування 
2.1. Необхідність економічного обґрунтування ефективності автоматизації керування 
Автоматизація керування вимагає значних капітальних вкладень, експлуатаційних витрат, витрат  живої праці. Доцільність таких великих заходів вимагає доказів, що звичайно виконуються у виді розрахунків економічної ефективності. Обґрунтування економічної ефективності автоматизації керування дозволяє вирішити не тільки це завдання, але і ряд інших: