Mechanisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Automatisierung von Produktions- und technologischen Prozessen ist ein Vorgang, bei dem die von einer Person ausgeübten Kontroll- und Verw altungsfunktionen auf Instrumente und Geräte übertragen werden. Dadurch werden die Arbeitsproduktivität und die Produktqualität deutlich gesteigert. Darüber hinaus wird eine Reduzierung des Anteils der Beschäftigten in verschiedenen Industriezweigen sichergestellt. Betrachten wir weiter, was Automatisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen sind.

Historischer Hintergrund

Selbstständig funktionierende Geräte - die Prototypen moderner automatischer Systeme - tauchten bereits in der Antike auf. Bis ins 18. Jahrhundert waren jedoch handwerkliche und halbhandwerkliche Tätigkeiten weit verbreitet. In dieser Hinsicht haben solche "selbsttätigen" Vorrichtungen keine praktische Anwendung gefunden. Ende des 18. - Anfang des 19. Jahrhunderts. Volumen und Produktionsniveau stiegen stark an. Die industrielle Revolution geschaffenVoraussetzungen für die Verbesserung von Arbeitsmethoden und -werkzeugen, Anpassung der Ausrüstung an den Ersatz einer Person.

Mechanisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen

Die Veränderungen durch die industrielle Revolution betrafen vor allem Holz- und Metallverarbeitung, Spinnereien, Webereien und Fabriken. Die Mechanisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen wurden von K. Marx aktiv untersucht. Er sah in ihnen grundlegend neue Richtungen des Fortschritts. Er wies auf den Übergang vom Einsatz einzelner Maschinen zur Automatisierung ihres Komplexes hin. Marx sagte, dass die bewussten Funktionen der Kontrolle und des Managements einer Person zugewiesen werden sollten. Der Arbeiter steht neben dem Produktionsprozess und regelt ihn. Die wichtigsten Errungenschaften dieser Zeit waren die Erfindungen des russischen Wissenschaftlers Polzunov und des englischen Innovators Watt. Der erste schuf einen automatischen Regler zum Speisen eines Dampfkessels und der zweite einen Zentrifugaldrehzahlregler für eine Dampfmaschine. Lange Zeit blieb die intellektuelle Tätigkeit manuell. Vor der Einführung der Automatisierung erfolgte der Ersatz körperlicher Arbeit durch die Mechanisierung von Hilfs- und Hauptprozessen.

Die Situation heute

Im gegenwärtigen Stadium der menschlichen Entwicklung basieren Automatisierungssysteme für Produktionsprozesse auf der Verwendung von Computern und verschiedener Software. Sie tragen dazu bei, die Beteiligung der Menschen an Aktivitäten zu reduzieren oder ganz auszuschließen. Zu AutomatisierungsaufgabenProduktionsprozesse umfassen die Verbesserung der Qualität der Vorgänge, die Reduzierung der dafür erforderlichen Zeit, die Reduzierung der Kosten sowie die Erhöhung der Genauigkeit und Stabilität der Aktionen.

Richtlinien

Heute hat die Automatisierung von Produktionsprozessen in vielen Branchen Einzug geh alten. Unabhängig vom Umfang und Umfang der Aktivitäten von Unternehmen verwenden fast alle Softwaregeräte. Es gibt verschiedene Stufen der Automatisierung von Produktionsprozessen. Für alle gelten jedoch die gleichen Prinzipien. Sie schaffen Bedingungen für die effiziente Durchführung von Operationen und formulieren allgemeine Regeln für ihre Verw altung. Zu den Grundsätzen, nach denen die Automatisierung von Produktionsprozessen durchgeführt wird, gehören:

1. Konsistenz. Alle Aktionen innerhalb der Operation müssen miteinander kombiniert werden, in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen. Im Falle einer Nichtübereinstimmung ist ein Verstoß gegen den Prozess wahrscheinlich.
2. Integration. Der automatisierte Betrieb muss sich in die Gesamtumgebung des Unternehmens einfügen. In der einen oder anderen Phase wird die Integration auf unterschiedliche Weise durchgeführt, aber die Essenz dieses Prinzips bleibt unverändert. Die Automatisierung von Produktionsprozessen in Unternehmen sollte die Interaktion des Betriebs mit der externen Umgebung sicherstellen.
3. Unabhängigkeit der Ausführung. Ein automatisierter Betrieb muss selbstständig durchgeführt werden. Eine menschliche Beteiligung daran ist nicht vorgesehen oder sollte minimal sein (nur Kontrolle). Der Arbeiter darf den Vorgang nicht stören, wenn er gemäß den festgelegten Anforderungen durchgeführt wird.

Die obigen Prinzipien werden in Übereinstimmung mit dem Automatisierungsgrad eines bestimmten Prozesses spezifiziert. Für den Betrieb werden zusätzliche Grundsätze der Kontinuität, Verhältnismäßigkeit, Spezialisierung usw. festgelegt.

Automatisierungsstufen

Sie werden normalerweise nach der Art der Unternehmensführung klassifiziert. Es kann wiederum sein:

1. Strategisch.
2. Taktik.
3. In Betrieb.

Demnach gibt es:

1. Untere Ebene der Automatisierung (Executive). Management bezieht sich hier auf regelmäßig durchgeführte Operationen. Die Automatisierung von Produktionsprozessen konzentriert sich auf die Ausführung von Betriebsfunktionen, die Aufrechterh altung der eingestellten Parameter und die Aufrechterh altung der eingestellten Betriebsarten.
2. Taktische Ebene. Dies stellt eine Verteilung von Funktionen zwischen Operationen bereit. Beispiele sind Produktions- oder Serviceplanung, Dokumenten- oder Ressourcenmanagement und so weiter.
3. Strategische Ebene. Sie steuert das gesamte Unternehmen. Die Automatisierung von Produktionsprozessen für strategische Zwecke bietet eine Lösung für prädiktive und analytische Probleme. Es ist notwendig, die Aktivitäten der höchsten Verw altungsebene aufrechtzuerh alten. Dieser Grad an Automatisierung bietet strategisches und finanzielles Management.

Klassifizierung

Die Automatisierung erfolgt durch den Einsatz verschiedener Systeme (OLAP, CRM, ERP etc.). Alle von ihnensind in drei Haupttypen unterteilt:

1. Unveränderbar. In diesen Systemen wird die Reihenfolge der Aktionen gemäß der Konfiguration der Ausrüstung oder der Prozessbedingungen festgelegt. Es kann während des Betriebs nicht geändert werden.
2. Programmierbar. Sie können die Reihenfolge je nach Konfiguration des Prozesses und des gegebenen Programms ändern. Die Auswahl dieser oder jener Aktionskette wird mit Hilfe eines speziellen Satzes von Instrumenten durchgeführt. Sie werden vom System gelesen und interpretiert.
3. Selbstkonfigurierbar (flexibel). Solche Systeme können im Laufe der Arbeit die gewünschten Aktionen auswählen. Änderungen an der Konfiguration der Operation erfolgen gemäß den Angaben zum Operationsablauf.

Alle diese Typen können einzeln oder in Kombination auf allen Ebenen verwendet werden.

Arten von Transaktionen

In jedem Wirtschaftszweig gibt es Organisationen, die Produkte herstellen oder Dienstleistungen erbringen. Sie lassen sich nach „Remoteness“in der Ressourcenverarbeitungskette in drei Kategorien einteilen:

1. Gewinnung oder Herstellung - zum Beispiel Agrar-, Öl- und Gasunternehmen.
2. Organisationen, die natürliche Rohstoffe verarbeiten. Bei der Herstellung von Produkten verwenden sie Materialien, die von Unternehmen der ersten Kategorie abgebaut oder hergestellt werden. Dazu gehören zum Beispiel Elektronik, Automotive, Kraftwerke und so weiter.
3. Dienstleistungsunternehmen. Unter ihnen sind Banken, Medizin, BildungInstitutionen, Gastronomiebetriebe etc.

Für jede Gruppe können Vorgänge im Zusammenhang mit der Erbringung von Dienstleistungen oder der Freigabe von Produkten unterschieden werden. Dazu gehören Prozesse:

1. Kontrolle. Diese Prozesse sorgen für Interaktion innerhalb des Unternehmens und tragen zur Gest altung der Beziehungen des Unternehmens mit interessierten Umsatzteilnehmern bei. Zu letzteren zählen insbesondere Aufsichtsbehörden, Lieferanten, Verbraucher. Die Geschäftsprozessgruppe umfasst beispielsweise Marketing und Vertrieb, Interaktion mit Kunden, Finanzen, Personal, Materialplanung und so weiter.
2. Analyse und Kontrolle. Diese Kategorie ist mit der Sammlung und Verallgemeinerung von Informationen über die Ausführung von Operationen verbunden. Zu solchen Prozessen gehören insbesondere Betriebsführung, Qualitätskontrolle, Bestandsbewertung usw.
3. Design und Entwicklung. Diese Vorgänge beziehen sich auf die Sammlung und Vorbereitung von Anfangsinformationen, Projektdurchführung, Kontrolle und Analyse der Ergebnisse.
4. Produktion. Diese Gruppe umfasst Vorgänge im Zusammenhang mit der direkten Freigabe von Produkten. Dazu gehören unter anderem Bedarfs- und Kapazitätsplanung, Logistik, Service.

Die meisten dieser Prozesse sind heute automatisiert.

Strategie

Zu beachten ist, dass die Automatisierung von Produktionsprozessen komplex und arbeitsintensiv ist. Um Ihre Ziele zu erreichen, müssen Sie sich von einer bestimmten Strategie leiten lassen. Es trägt zur Verbesserung der Qualität der durchgeführten und erh altenen Operationen beigewünschten Erfolge. Die kompetente Automatisierung von Produktionsprozessen im Maschinenbau ist heute von besonderer Bedeutung. Der strategische Plan lässt sich wie folgt zusammenfassen:

1. Operation verstehen. Damit die Automatisierung von Produktionsprozessen im Maschinenbau oder einem anderen Wirtschaftszweig den gewünschten Effekt bringt, ist es notwendig, alle Stufen vollständig zu analysieren. Insbesondere ist es notwendig, den Input und Output der Operation, die Reihenfolge der Aktionen, die Zusammensetzung der Ressourcen, die Beziehung der Verknüpfungen usw. zu bestimmen.
2. Vereinfachung des Prozesses. Nach einer vollständigen Analyse ist es notwendig, den Betrieb zu optimieren. Unnötige Aktivitäten, die keine Ergebnisse bringen oder keinen signifikanten Wert haben, sollten reduziert werden. Einige Operationen können kombiniert oder parallel ausgeführt werden. Sie können die Aktion verbessern, indem Sie eine andere Vorgehensweise vorschlagen.
3. Automatisierung des Prozesses. Sie kann nur durchgeführt werden, wenn der Vorgang maximal unbelastet ist. Je einfacher das Verfahren, desto zeitsparender die Automatisierung und desto effizienter der Prozess.

Vorteile

Die Mechanisierung und Automatisierung verschiedener Prozesse kann die Qualität der Waren und das Produktionsmanagement erheblich verbessern. Weitere Vorteile sind:

1. Erhöhung der Geschwindigkeit sich wiederholender Vorgänge. Indem der Grad der menschlichen Beteiligung reduziert wird, können die gleichen Aktionen schneller ausgeführt werden. Automatisierte Systemebieten eine größere Genauigkeit und erh alten die Leistung unabhängig von der Länge der Schicht aufrecht.
2. Die Qualität der Arbeit verbessern. Mit abnehmendem Beteiligungsgrad der Menschen wird der Einfluss des menschlichen Faktors reduziert oder eliminiert. Dadurch werden die Variationen in der Ausführung von Operationen erheblich eingeschränkt, was wiederum viele Fehler verhindert und die Qualität und Stabilität der Arbeit verbessert.
3. Erhöhte Regelgenauigkeit. Durch den Einsatz von Informationstechnologie können Sie zukünftig eine größere Menge an Informationen über den Betrieb speichern und berücksichtigen als bei einer manuellen Steuerung.
4. Entscheidungsfindung in typischen Situationen beschleunigen. Dies verbessert die Performance der Operation und verhindert Inkonsistenzen in den nächsten Schritten.
5. Parallele Ausführung von Aktionen. Automatisierte Systeme ermöglichen es, mehrere Arbeitsgänge gleichzeitig auszuführen, ohne die Genauigkeit und Qualität der Arbeit zu beeinträchtigen. Dies beschleunigt die Aktivität und verbessert die Qualität der Ergebnisse.

Fehler

Trotz der offensichtlichen Vorteile ist Automatisierung nicht immer die beste Lösung. Deshalb ist vor der Umsetzung eine umfassende Analyse und Optimierung notwendig. Danach kann sich herausstellen, dass eine Automatisierung nicht erforderlich oder wirtschaftlich unrentabel ist. Die manuelle Steuerung und Ausführung von Prozessen kann in den folgenden Fällen vorzuziehen sein:

1. Operationen sind zu komplex, um sie technologisch oder wirtschaftlich zu automatisieren.
2. Produktlebenszyklus ist sehr kurz. Wenn ein Produkt entwickelt werden soll undinnerhalb kurzer Zeit eingeführt werden, wird die Verweildauer auf dem Markt kurz sein. In diesem Fall kann eine Automatisierung unpraktisch werden. Manuelle Vorgänge werden schneller und kostengünstiger.



3. Es werden Unikate oder Unikate hergestellt. Für die Herstellung von Produkten dieser Art werden bestimmte Parameter und Anforderungen festgelegt. In diesem Fall kann der menschliche Faktor den Prozess positiv beeinflussen. Einige Unikate können nur in Handarbeit hergestellt werden.
4. Plötzliche Schwankungen der Marktnachfrage. Änderungen in der Verbraucheraktivität wirken sich auf die Produktionsmengen aus. Eine Neuorganisation der Produktion in solchen Situationen kann schneller durchgeführt werden, wenn die Produkte in Handarbeit hergestellt werden.

Schlussfolgerung

Mechanisierung und Automatisierung sind zweifellos von großer Bedeutung für das verarbeitende Gewerbe. In der modernen Welt werden immer weniger Operationen manuell durchgeführt. Aber auch heute noch kommt man in vielen Branchen nicht ohne solche Arbeiten aus. Automatisierung ist besonders effektiv in großen Unternehmen, die Produkte für den Massenverbraucher herstellen. So ist beispielsweise in Automobilfabriken eine Mindestanzahl von Personen am Betrieb beteiligt. Gleichzeitig üben sie in der Regel die Kontrolle über den Prozessablauf aus, ohne direkt daran beteiligt zu sein. Die Modernisierung der Branche ist derzeit sehr aktiv. Die Automatisierung von Produktionsprozessen und Produktion wird heute am meisten betrachtetein effektiver Weg, um die Produktqualität zu verbessern und die Leistung zu steigern.