Автоматизация
преимущества, недостатки и перспективы

Существует несколько видов автоматизации технологических процессов:

  • Единичная. На предприятии автоматизируется лишь одна составная часть производственного процесса, управления и т.д. Степень автоматизации при этом значения не имеет.
  • Частичная. Автоматизируются отдельные технологические операции или оборудование. Применяется, если управление отдельным технологическим процессом ввиду сложности или по иным причинам недоступно человеку. Данный тип автоматизации широко используется, например, на предприятиях пищевой промышленности.
  • Комплексная. Автоматизируются отдельные участки или цеха, в дальнейшем они функционируют как единый комплекс. Однако ряд функций остается за человеком.
  • Полная. Формально, предприятие становится полностью автоматизируемым, и присутствие операторов не нужно даже для проведения контроля. Все функции перекладываются на автоматику. На практике такой подход практически не встречается: функции контроля человек оставляет себе. Ближайшими по степени автоматизации являются компании, работающие в области атомной энергетики.

Уровни автоматизации технологических процессов и производств

Существует несколько уровней автоматизации:

  • Нулевая. Автоматизируются отдельные моменты, большая часть работы делается человеком. Данный уровень носит название механизации.
  • Первый уровень. Изготавливаются приборы, исключающие участие работника при выполнении несложных рабочих операций. На этом уровне используются автоматические и полуавтоматические машины. Автоматы не требуют участия человека, за исключением контроля. В полуавтоматах человек вмешивается в рабочий цикл.
  • Второй уровень. Автоматизация технических процессов. Разрабатываются автоматические линии – системы, действующие практически без участия человека. Отдельные машины устанавливаются в заданной последовательности и связываются транспортировочными и иными линиями. Если на каком-либо этапе требуется участие оператора, линия называется не автоматической, а автоматизированной.
  • Третий уровень. Автоматизируются все производственные этапы, от разработки продукции до отправки конечному потребителю. На этом этапе готовая продукция перемещается между отдельными цехами с помощью автоматической адресации. Хранение, утилизация и управление процессом также происходит с помощью компьютерной техники. Функции оператора состоят в обслуживании оборудования и контроле за состоянием технологических приборов.

Какие этапы производства требуют автоматизации

Практика показывает: 90 % циклических процессов на предприятии можно автоматизировать, – это лишь вопрос денег.

Цели и задачи автоматизации технологических процессов и производств

Среди главных целей, которые достигаются с помощью внедрения автоматизации на предприятии, можно выделить:

  • Снижение количества работников.
  • Рост объемов производства.
  • Рост эффективности производственного процесса.
  • Достижение более высокого качества выпускаемого продукта.
  • Уменьшение расходов сырья.
  • Повышение безопасности, экологичности, экономичности.

Ключевой целью автоматизации производства является повышение эффективности и безопасности производственного процесса.

В процессе достижения поставленных целей решается ряд задач автоматизации технологических процессов и производства:

Улучшается качество регулирования.

Повышается коэффициент готовности оборудования.

Работа операторов становится более эргономичной.

Обеспечивается сбор и хранение достоверной информации о самом технологическом процессе, авариях, используемом сырье и материалах.

Функции автоматизации технологических процессов и производств

Функции, которые должна выполнять система управления технологическими процессами и производством, зависят от потребностей конкретного предприятия. Стандартная система управления должна:

  • Проверять соответствие текущих параметров технологических процессов заданным. К примеру, соответствие температуры и давления нормативным показателям.
  • Контролировать работу всех автоматических процессов.
  • Предупреждать возникновение аварийных ситуаций.
  • Увеличивать сферу управления.
  • Оптимизировать режим работы.

Разработка и внедрение системы автоматизации технологических процессов и производств:

  • Создание и внедрение автоматизированных систем управления производством и технологическими процессами проводится в несколько последовательных этапов:
  • Разработка технического задания. Здесь оговаривается, какие исследования необходимо провести, какие системы могут потребоваться на предприятии и т.д.
  • Разработка концепции, проекта АСУ.
  • Создание производственного проекта.
  • Внедрение в рабочий процесс автоматизированных систем управления, проведение испытаний, анализ работы, выводы.

Разработка проекта автоматизации технологических процессов и производств зависит от того, что конкретно нужно сделать в рамках внедрения. Возможно привлечение ряда сторонних специалистов – экономистов, программистов, технологов.

После проведения необходимых исследований, рабочая группа проводит эскизную проработку проекта. В процессе происходит следующее:

  • Разрабатывается функциональная база и алгоритм.
  • Выбираются компоненты автоматизированной системы управления, обосновывается их выбор, рассчитывается требуемое количество и т.д.
  • В связи с проведенной автоматизацией ставится ряд сопутствующих задач, к примеру, обновление установленного оборудования.

После всех исследований разрабатывается техническое задание. Оно может включать следующие положения:

  • Функции, которые осуществляют автоматизированные системы управления технологическими процессами.
  • Обоснования разработки системы автоматизации с точки зрения экономиста и технолога.
  • Работы, которые необходимо выполнить в процессе проектирования и внедрения АСУ.
  • Составление подробного плана. В задании должен быть полный перечень работ по установке, запуску, испытаниям новых автоматизированных систем.

Следующая стадия – выполнение технического проекта. В зависимости от потребностей предприятия, на этом этапе можно разработать список сигналов, воспринимающих входные показатели АСУ, выделить технические требования к приборам.

После этого подбираются конкретные средства автоматизации технологических процессов, с помощью которых создается автоматизированная система управления, закупаются и программируются необходимые датчики, приборы и иные устройства.