Автоматизация процессов производства: для чего нужна и как проходит

Понимание автоматизации производственных процессов

Автоматизация производственных процессов (АПП) представляет собой процесс внедрения технологических решений, позволяющих выполнять задачи без участия человека. Основой этого являются контроллеры, датчики и сенсоры, интегрированные в производственные линии, а также устройства вывода, работающие на базе вычислительных машин. АПП можно описать как систему, охватывающую широчайший спектр направлений — от проектирования до управления производственным процессом. Она помогает предприятиям достигать новых высот и укреплять свои рыночные позиции.

Успешная трансформация требует продуманного подхода со стороны руководства. Необходимо выявить, какие области требуют оптимизации, анализируя текущую организацию работы для выявления слабых мест, которые следует улучшить.

Цели и функции автоматизации производственных процессов

Цели внедрения автоматизации производственных процессов можно разделить на несколько ключевых направлений:

• Освобождение сотрудников от монотонной работы, повышение их безопасности.


• Снижение риска выпуска некачественной продукции, улучшение уровня конечного продукта.


• Оптимизация затрат и повышение производительности труда.


• Увеличение прибыли за счет более эффективной работы.

Тем не менее, переход на автоматизированные процессы может вызвать определенные сложности. Например, может потребоваться привлечение высококвалифицированных специалистов для настройки систем, если таковых нет в штате. При отсутствии этой возможности лучше обратиться к профессионалам, предоставляющим услуги в области автоматизации.


Возможным недостатком может стать сокращение штата вследствие уменьшения объемов ручного труда и сложность в перепрофилировании работников, но это также может решить проблему недобора персонала. Третьей проблемой является возможный риск взлома систем, который можно минимизировать, выбирая надежные средства автоматизации.

Компоненты автоматизированной системы производства

Современные системы автоматизации производства содержат множество элементов:

1. Роботы, интегрированные в ядро производственного процесса, что стало возможным благодаря развитию микроэлектроники.
2. Системы контроля качества, которые работают на основе вычислительных машин и отвечают за контроль соответствия продукции стандартам.
3. Автоматизированные системы проектирования для разработки и утверждения технико-экономической документации.
4. Технологические комплексы, способствующие программному взаимодействию между устройствами.
5. Автоматизированные складские системы, облегчающие процессы инвентаризации и логистики.
6. Гибкие производственные системы, отвечающие за перемещение материалов и смену инструментов.

Преимущества автоматизации производства

АПП становится жизненно необходимой для многих предприятий, так как позволяет оптимизировать рабочие процессы и усилить конкурентные позиции. Основные преимущества автоматизации включают:

1. Снижение эксплуатационных расходов.
2. Повышение уровня безопасности персонала.
3. Минимизация производственных дефектов и обеспечение качества.
4. Увеличение эффективности за счет стабильной работы без влияния человеческого фактора.

Несмотря на высокую стоимость внедрения, результаты обычно оправдывают затраты, так как экономические показатели предприятия улучшаются в кратчайшие сроки.

Разнообразие систем автоматизации в производственных процессах

Процесс автоматизации производств может быть реализован через разные подходы, каждый из которых имеет свои особенности и предназначение.

• Фиксированная автоматизация — это механизм, ориентированный на выпуск одного типа продукта. Этот метод требует четкой настройки оборудования под конкретный процесс, что делает его идеальным для производств с большими объемами однотипных товаров. Однако реализация этого подхода сопряжена с определенными трудностями, такими как необходимость адаптации технологических этапов и изменения направления производства. Следовательно, для внедрения фиксированной автоматизации требуются значительные начальные вклады.
• Программируемая автоматизация предполагает создание систем, функционирующих на основе заранее заданных инструкций. Эта методика позволяет гибко адаптировать процесс под разные виды продукции через изменение алгоритмов производства.
• Гибкая автоматизация основана на способности к быстрой реакции на изменения в производственных задачах. Главная роль здесь отводится компьютеризованным системам, которые координируют работу оборудования, задействованного в производстве. Этот метод подходит для серийного выпуска разнообразной продукции.

При выборе стратегии автоматизации, целесообразно учитывать будущие планы предприятия. Например, если планируется расширение продуктовой линейки, изначально проще интегрировать гибкую автоматизацию, что позволит избежать дополнительных затрат на последующие корректировки.

Степени автоматизации производства и управления

Степень автоматизации в производственном процессе показывает, насколько предприятие применяет технологические решения для оптимизации работы.

• Нулевая степень — здесь все основные операции выполняются вручную, при этом использование автоматизированного оборудования и программного обеспечения сведено к минимуму. Такой подход может быть оправдан спецификой производства или ограничениями в ресурсах.
• Частичная автоматизация охватывает применение технологий для отдельных компонентов оборудования, в то время как основную часть процессов все еще контролируют и выполняют люди. Алгоритмы работы разрабатываются и внедряются сотрудниками, а рутинные задачи выполняются машинами.
• Комплексная автоматизация подразумевает переход на роботизированные циклы, где основные производственные процессы проходят без вмешательства человека. Это объединяет всю технику в единую систему через управляющие механизмы и транспортные узлы, однако общий контроль остается за людьми.
• Полная автоматизация реализует выполнение всех операций, от проектирования до окончательной проверки качества, машинами. Такого уровня невозможно достичь мгновенно; требуется последовательное освоение всех предыдущих этапов.

Ключевые принципы автоматизации производственных процессов

Для эффективного воплощения автоматизации в производство необходимо придерживаться нескольких принципиальных постулатов:

1. Принцип согласованности требует, чтобы действия всех элементов автоматизации были гармонизированы и взаимосвязаны. Высокий уровень автоматизации достигается благодаря синхронной работе процессов, согласованию графиков и методологий. Нарушение этих параметров может привести к сбоям в производственном потоке.
2. Принцип гибкости заключается в возможности модернизации, исключения или добавления средств автоматизации без ущерба для эффективности. Гибкость особенно важна для быстрой адаптации изменениям, таким как запуск новых технологий или инструментов.

Основные принципы автоматизации производственных процессов

Внедрение автоматизации в производство основывается на нескольких ключевых принципах, важных для достижения эффективной работы предприятия.

• Принцип завершенности предписывает организовывать автоматизированные процессы так, чтобы операции выполнялись последовательно и без необходимости передачи задач на стороннюю проработку. Это достигается за счет использования оборудования, способного обрабатывать различные виды сырья, а также путем снижения потребления ресурсов и унификации производственных методов. Кроме того, малый объем пусконаладочных работ позволяет быстрее перейти к промышленному использованию автоматических систем.
• Принцип комплексной интеграции акцентирует внимание на важности точной настройки и согласования всех производственных процессов. Это возможно благодаря внедрению и оперативной интеграции всех технологий в единую организационную среду.

Сокращение зависимости от человеческого фактора

Автоматизация также следует принципу независимости, что предполагает уменьшение числа занятых в производстве людей и снижение воздействия их ошибок на эффективность компании.

Для адаптации автоматизированных систем предприятие должно решить несколько важных задач:

1. Оптимизация трудозатрат и внедрение роботизированных комплексов. Основная цель здесь — обезопасить сотрудников от потенциальных угроз, связанных с производством, таких как работа на табачных фабриках или в добыче металлов. Замена людей машинами помогает предотвратить профессиональные заболевания и улучшает условия труда. Также автоматизация активно проникает в сферу обслуживания, включая рестораны и розничные магазины, где оптимизация процессов позволяет упростить бизнес-операции. Например, применение штрихкодов и специальных программ позволяет ускорить обработку товаров и сбор отчетности.Автоматизация — важный шаг для улучшения условий работы, повышения мастерства сотрудников и повышения экономической эффективности компании.
2. Внедрение цифровых систем контроля качества. Для предприятий, занимающихся массовым производством, крайне важно использовать автоматизированное оборудование для оценки продукции. Это ускоряет выявление брака и его изъятие до выхода на рынок, снижая количество потребительских жалоб и улучшая имидж компании.
3. Распределение средств для разработок новых продуктов. Использование специализированного ПО дает инженерам возможность работать над проектами удаленно, что требует быстрого интернет-соединения и позволяет дистанционно настраивать технологические параметры в реальном времени.
4. Автоматизация складской логистики и хранения. Для успешной конкуренции с крупными игроками рынка руководство компании должно оптимизировать процессы, связанные с приемкой, сборкой и отправкой продукции. Для этого требуются предварительные расчеты и внедрение автоматизированных систем, что помогает уменьшить расходы и повысить эффективность производства.