Производственная автоматизация: кейсы успешного внедрения

Текущие тенденции в автоматизации производства

На современных предприятиях заметно повышение эффективности за счет интеграции машинных процессов вместо ручного труда. Это показывает, насколько компания адаптировалась к новым технологиям: объемы продукции увеличиваются в том же отчетном периоде. Для передачи таких функций, как контроль и управление, от сотрудников к машинам и программам применяются автоматизированные системы. Эти системы могут выполнять как повседневные задачи, так и сложные процессы.

Что представляет собой автоматизация технологических процессов

Автоматизация включает в себя меры по внедрению оборудования и программ в производство, чтобы операции выполнялись не людьми, а машинами. Основной целью является оптимизация производственных операций. Это значит, что люди освобождаются от рутины, а оборудование берет на себя значительную часть работы.

Каковы задачи автоматизации

Цели внедрения автоматизации разнообразны:

1. Сокращение времени на производство и упаковку
2. Снижение затрат на трудовые ресурсы
3. Уменьшение расходов на сырье
4. Улучшение условий труда на вредных производствах
5. Быстрое решение сложных производственных задач
6. Увеличение объемов производства и ассортимента
7. Оптимизация процессов для повышения продуктивности

Иногда автоматизация может потребовать дополнительных затрат, например, на обслуживание оборудования. Однако, грамотное руководство всегда оценивает окупаемость подобных вложений.

Где применяется автоматизация

Практически любая сфера, связанная с рутинными процессами, может быть автоматизирована:

• Сельское хозяйство
• Металлургию
• Тяжелую промышленность
• Машиностроение
• Торговлю
• Медицину
• Энергетику

Однако автоматизация не вытесняет человеческий труд, она делает его более безопасным и комфортным.

Разнообразие типов автоматизации

Существуют различные подходы к автоматизации в зависимости от типа оборудования:

NC — числовое управление

Под эту категорию попадают станки, которые работают по заданным программам. Их действия полностью контролируются электроникой.

IT — информационные технологии

Информационные технологии в основном внедряются там, где требуется интеллектуальный труд. Они позволяют обрабатывать большие объемы данных без ошибок.

FMS — гибкие производственные системы

Эти системы адаптируются к условиям работы и могут выполнять полный производственный цикл без остановки, даже в случае аварии.

Роботы

Полностью автономные устройства, которые могут выполнять монотонные и опасные для человека задачи, такие как погрузка и сварка.

Системы проектирования

Программное обеспечение, такое как CAD и CAM, помогает создавать алгоритмы для оборудования и прогнозировать параметры продукции.

CIM — интегрированное производство

Система контролирует все процессы через единый интерфейс. Это включает управление производством, складом и логистикой, а также финансовые задачи. Эти системы существенно улучшают координацию и эффективность работы всего предприятия.

CRM — управление клиентами

1. CRM-система помогает бизнесу эффективно управлять взаимодействием с клиентами, автоматизируя процессы продаж, маркетинга и поддержки.

2. Благодаря аналитике в CRM компании могут прогнозировать потребности клиентов и повышать уровень их удовлетворенности.

3. Интеграция CRM с другими бизнес-инструментами позволяет создать единое рабочее пространство и оптимизировать все этапы работы с клиентами.

Современные подходы к автоматизации производственных процессов

Компьютерное интегрирование (CIM) является ключевым множеством решений для управления производством. CIM позволяет ускорять рабочие процессы и минимизирует риски, связанные с человеческими ошибками, существенно улучшая общее качество продукции.

Стадии автоматизации производства

Процесс автоматизации может быть разделен на четыре основных уровня:

Первоначальный уровень

На предприятиях этой категории отсутствуют роботы, специализированное оборудование и программное обеспечение. Это может быть связано с тремя основными факторами:

1. Недостаточные средства для реализации
2. Экономическая нецелесообразность
3. Невозможность замены ручного труда, как в случае с художественными изделиями.  

Полное отсутствие автоматизации на производственных площадках встречается редко, поскольку снижает их конкурентоспособность.

Частичная автоматизация

Эта ступень включает автоматизацию отдельных компонентов. Например, внедрение ЧПУ-станка на металлообрабатывающем заводе. Оператор задает параметры, но сам процесс обработки ведется машиной.

Комплексная автоматизация

На этом уровне автоматизируются целые участки или линии производства. Участие человека минимизировано и зачастую ограничивается лишь мониторингом работы оборудования.

Полная автоматизация

Максимальная автоматизация предполагает, что машины выполняют весь процесс от проектирования до контроля качества. В практике встречается редко, но рассматривается как перспективная модель для будущего.

Принципы эффективной автоматизации

Для успешного внедрения системы автоматизации предприятия соблюдают несколько принципов:

1. Согласованность: Все элементы системы должны работать в унисон. Нарушение синхронности приводит к сбоям
2. Гибкость: Возможность адаптации к новым требованиям и технологиям без потери эффективности
3. Завершенность: Каждый процесс ведется машиной от начала до конца без участия других исполнителей
4. Комплексная интеграция: Интеграция новых технологий в общую производственную среду обеспечивает согласованность операций
5. Независимость: Снижение человеческого вмешательства и, следовательно, минимизация ошибок, связанных с человеческим фактором

Технические средства автоматизации

Современные системы автоматизации включают в себя ряд категорий производственного оборудования и программ:

Программно-аппаратные комплексы

Эти системы сочетают оборудование и программное обеспечение для выполнения стандартизированных задач. Комплекс включает устройства для сбора данных и программное обеспечение для их обработки.

• Преимущества простого управления и быстрой установки
• Снижение риска незапланированных остановок
• Возможность централизованного контроля

Примеры включают системы видеонаблюдения, медицинское диагностическое оборудование и управления потоками людей. Эти решения критически важны для серийного производства товаров, где значение имеет скорость и качество обработки на каждом этапе.

Классификация производственных линий

Производственные линии разделяются по нескольким параметрам.
Один из них — метод перемещения продукции:

• сквозной
• боковой 
• комбинированный

Другой аспект касается способа соединения между элементами линии, который может быть либо жестким, либо гибким. Эти характеристики определяют эффективность работы линии и её способность адаптироваться под требования производства.

Применение автоматизированных линий в промышленности

В отрасли металлургии и машиностроении широко используются автоматизированные линии. Примером служит участок по сварке автомобильных колес. Здесь процессы включают соединение дисков с ободами, очистку швов от шлака, пробивку отверстий под ниппели и удаление заусенцев. В подобных операциях задействовано различное оборудование, включая сварочные, токарные и шлифовочные станки.

Роль роботизированной техники на производстве

Робототехника востребована как на крупных предприятиях, так и в небольших фирмах. Роботы выполняют задачи с высокой точностью, отличаются высокой производительностью и способностью к быстрой перенастройке. Их использование снижает затраты и минимизирует влияние человеческого фактора на производственный процесс.

Роботы активно задействуются в:

• погрузочных и разгрузочных работах
• операциях по обработке материалов
• сборе готовой продукции
• контроле качества серийных изделий

Возможности программного обеспечения 1C:CRM

Программное обеспечение 1C:CRM интегрирует бизнес-процессы в единой платформе, облегчая взаимодействие между руководством и сотрудниками. Эта система позволяет эффективно:

1. планировать стратегическое развитие компании
2. вести учет трудозатрат
3. организовывать графики производства
4. детализировать технологические процессы
5. координировать действия цехов и отделов

Дополнительно 1C:CRM предлагает инструменты для кадровиков, бухгалтеров и других работников, упрощая выполнение их задач. Эта система оптимизирует управление ресурсами компании и улучшает внутреннюю координацию.

Этапы внедрения автоматизации

Внедрение автоматизации делится на несколько важных этапов:

Определение целей

На этом шаге руководство компании формирует цели, например, расширение линейки продукции или совершенствование рабочих процессов. Эти установки формируют основу для последующей стратегии.

Разработка стратегии

Эффективное долгосрочное планирование включает анализ процессов и их оцифровку. Оптимизация структуры процессов и создание первичного проекта автоматизации являются ключевыми элементами этого шага.

Выбор необходимого оборудования

Включает как физическое оборудование, так и необходимые программные системы. Для работы могут потребоваться электропусковые элементы, щиты регулирования и защитные устройства.

Проектирование

Создание схемы автоматизации, где фиксируются масштабы внедрения, перечень оборудования и параметры эксплуатации систем.

Поиск подрядчика

Нанимают специализирующихся подрядчиков для установки и тестирования систем. Внутри компании проводится обучение сотрудников корректной эксплуатации новой техники.

После интеграции автоматизации предприятия должны решить две основные задачи: обеспечить плановое техническое обслуживание и защиту систем от негативных внешних влияний. Эти задачи решаются как с помощью собственных ресурсов, так и посредством привлечения специализированных сервисов.