Автоматизация производства: системы, их назначение и разновидности

Автоматизация производства — это процесс, при котором рутинные и однотипные задачи на предприятии передаются от человека машинам. То есть, происходит замена ручного труда высокотехнологичными решениями. Автоматизация быстро и уверенно вошла в повседневную жизнь самых разных отраслей. Еще несколько десятилетий назад это были отдельные операции, теперь же часто автоматизируется сразу целый цикл производства.

Технологии могут быть разными: от простейших механизмов, которые контролируют температуру или уровень жидкости, до автономных роботов, способных самостоятельно принимать решения в реальном времени. И чем выше степень автоматизации, тем меньше зависимость от человеческого фактора.

Цели автоматизации производства

Главная цель, которую помогает достичь автоматизация, — это рост прибыли. Она достигается посредством увеличения производительности и эффективности работы. Помимо неоспоримых плюсов у автоматизации есть и свои недостатки. В первую очередь, это безработица среди низкоквалифицированного персонала как результат автоматизации предприятий.

Вместе с тем параллельно может быть и кадровый голод. Узких специалистов, которые разбираются в современной технике и умеют работать по актуальным стандартам, не всегда достаточно на рынке труда. Тем не менее, для многих компаний автоматизация — это шаг вперёд, без которого невозможно оставаться конкурентоспособным в условиях изменчивой экономики.

Современные принципы автоматизации производства

Автоматизация — это не просто внедрение оборудования или программного обеспечения. Это сложный, поэтапный процесс, в основе которого лежат определенные принципы. Они универсальны и применимы к любому бизнесу, будь то производство электроники, продуктов питания или автокомпонентов. Разница лишь в масштабе и специфике задач.

Современные автоматизированные системы работают как единый организм. Любое действие в рамках этой системы согласуется с другими, и внутри одного процесса, и между смежными операциями. Такой подход позволяет избежать сбоев и разрывов в цепочке. Гибкая система легко адаптируется под новые задачи. Достаточно перенастроить отдельный элемент, а не менять всё оборудование.

Важно, чтобы все элементы системы были взаимосвязаны и работали синхронно. Производственные механизмы, логистика, склад и другие подразделения должны быть встроены в общую цифровую экосистему предприятия. Только тогда автоматизация работает на результат.

Эффективность автоматизации напрямую зависит от того, насколько замкнут цикл. Это возможно при использовании мультифункционального оборудования, универсальных технологий и стандартизированных процессов, которые не требуют постоянной ручной донастройки.

Новое оборудование и цифровые решения должны безболезненно встраиваться в уже существующую инфраструктуру. Принцип комплексной интеграции — это не только внутренняя перестройка, но и согласование всех процессов с внешней логистикой, поставщиками и клиентами.

Главным принципом выступает минимизация человеческого участия. Идея автоматизации в том, чтобы передать как можно больше задач технике, от управления производством до контроля качества. А человек должен выступать наблюдателем и стратегом.

Типы автоматизации производства

Разберемся, какие существуют типы автоматизации и как они применяются на практике.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ, или NC)

Давно не редкость на современных заводах. Такие машины работают по заданным программам и практически не требуют участия человека. Оператор здесь нужен лишь для настройки оборудования и контроля процесса. Всё остальное происходит автоматически. ЧПУ-станки способны изготавливать детали с ювелирной точностью. Если нужно перейти на выпуск новой продукции, достаточно просто перепрограммировать устройство, без замены оборудования.

Роботы

Промышленные роботы — это «руки» современного завода. Они берут на себя тяжелые, опасные и рутинные задачи: от сварки и упаковки до перемещения крупногабаритных грузов. Часть из них требуют оператора, другая работает полностью автономно.

Информационные технологии (IT)

IT-системы в производстве — это, в первую очередь, работа с данными. С хранением, анализом, прогнозированием и управлением компьютеры справляются быстрее и точнее людей. Особенно востребовано программное обеспечение там, где нужно контролировать большие объемы информации.

Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE)

Современные производственные циклы невозможно представить без программ, которые помогают разрабатывать продукт от идеи до реализации. CAD — для проектирования, CAM — для планирования производства, CAE — для анализа и тестирования. Эти системы позволяют избежать дорогостоящих ошибок ещё на этапе разработки.

Гибкие производственные системы (FMS)

Внедрение FMS позволяет предприятиям быстро адаптироваться к меняющимся условиям рынка. Освоение FMS требует серьезных вложений и квалифицированного персонала, но в долгосрочной перспективе позволяют максимально эффективно использовать оборудование. В эпоху, когда способность к кастомизации является принципиальным моментом, возможность эффективно производить небольшие партии ценится как никогда. Система FMS позволяют создавать уникальные продукты, которые удовлетворяют запросам нишевых аудиторий.

Системы компьютерного интегрирования (CIM)

Здесь все участки предприятия объединены в единую цифровую экосистему. Автоматизировано примерно всё: от проектирования и планирования до логистики, контроля качества, продаж и финансов. Это полноценная управленческая среда, в которой можно контролировать всё предприятие из одного интерфейса. В качестве примера автоматизированных систем управления (асу) можно привести продукты 1С. Компания занимается внедрением и интеграцией комплексных решений для предприятий.

Заключение

Автоматизация — это стратегический инструмент, позволяющий компаниям быть гибкими и конкурентоспособными в условиях нестабильного рынка. Они снимают с человека рутинную нагрузку, делают производство предсказуемым и управляемым. Автоматизация помогает сокращать расходы и снижает влияние человеческого фактора. Путь к максимальной автоматизации нелегкий: требуются инвестиции, переобучение персонала, внутренняя перестройка процессов. Но те, кто готов к этим изменениям, получают в руки мощный рычаг роста.