БІЛОРУСЬКА НАЦІОНАЛЬНА політехнічному АКАДЕМІЯ
Кафедра менеджменту
РЕФЕРАТ
На тему:
«Рівень автоматизації виробництва»
МІНСЬК, 2009
Автоматизація - закономірний процес розвитку суспільного виробництва
Автоматизація виробництва на підприємстві являє собою самостійну комплексну проблему. До її вирішення підштовхує вселяє страх світова конкуренція, яка як удав стискає підприємства, примушуючи їх приймати відповідні заходи. Автоматизація створює можливості для поліпшення умов і підвищення продуктивності праці, зростання якості продукції, скорочення потреби в робочій силі і в систематичному підвищенні прибутку, що дозволяє змінити тенденцію розвитку, зберегти старі та завоювати нові ринки і таким чином вирватися з обіймів удава.
Без сумніву автоматизація не є новим напрямком, в широкому сенсі цього слова, поява автоматизації відноситься до часу промислової революції. Тоді машини значно підвищили продуктивність праці робітників. Розвиток автоматизації характеризується низкою великих досягнень. Одним з перших було впровадження взаємозамінності у виробництві, наступним - складальні конвеєри Генрі Форда. Справжню революцію в автоматизації виробництва справили промислові роботи і персональні комп'ютери.
Звичайно, автоматизація не єдиний спосіб вийти переможцем у конкурентній боротьбі. Великі можливості приховуються в стимулюючої ролі заробітної плати. Іншим зброєю в цій боротьбі є участь робітників в управлінні виробництвом і підвищенні якості продукції. Доречно нагадати тут японські «гуртки якості», які поширилися по всьому світу і зачіпають тепер не тільки питання якості, але й зниження вартості продукції, що випускається, забезпечення техніки безпеки та інші напрямки. Проте автоматизація є домінуючим засобом у досягненні успіху в умовах глобалізації міжнародних економічних відносин.
На шляху автоматизації стоять несприятливі аспекти та підводні камені, які необхідно враховувати. Приступають до автоматизації слід, перш за все, усвідомити що, займатися проблемами автоматизації не можна без попередньої підготовки виробів, технології і в цілому підприємства. Ретельне опрацювання конструкції виробу, оцінка стабільності технології і надійності, наявного на виробництві парку обладнання дозволяє отримати найбільшу користь від застосування у виробництві промислових роботів. Попередня проробка конструкції, аналіз та вдосконалення вироби та процесу можуть бути настільки ефективними, що, в кінцевому рахунку, дозволяють виключити необхідність застосування роботів або іншого автоматизованого обладнання
Рівні автоматизації
Рівень і способи автоматизації залежать від складу робочих місць, оснащеності їх технічними засобами і серійності продукції, що випускається. Умовно всі робочі місця можна розділити на три групи.
До першої групи належать робочі місця, на яких виконуються роботи вручну, а робітники, зайняті при машинах і механізмах, виконують лише функції з обслуговування машин і механізмів. У цій групі об'єднуються робітники, які не ведуть технологічні процеси, а зайняті постійно тільки завантаженням і вивантаженням предметами праці машин і механізмів.
Сюди належать професії Акумуляторник, такелажників, інші професії робітників, що виконують роботу вручну більше 50% часу, а також робітники, які виконують роботу за допомогою простих інструментів, наладчики, слюсарі та ремонтники.
До другої групи належать робочі місця, на яких виконуються роботи механізованим способом за допомогою машин, верстатів і механізмів. До робітників виконують роботу механізованим способом ставляться, що працюють за допомогою машин і механізмів, апаратів і механізованих інструментів, що приводяться в дію парою, електричними, пневматичними, гідравлічними і т.п. приводами, а також здійснюють спостереження за дією машин і механізмів.
У цьому випадку робітники виконують роботу на обладнанні (включаючи апаратні процеси з ручним управлінням циклу обробки) за допомогою виконавських механізмів. За безпосередньої участі (включаючи управління виконавчим механізмом) робочого здійснюється виконання всіх переходів (операцій) по впливу на предмет праці. Крім цього сюди відносяться операції з переміщення виконавчого механізму до предмета праці чи навпаки, переміщення предмета праці до механізму з додатком фізичного зусилля (наприклад, ручної підведення виконавчого механізму до оброблюваного предмету, обробка з ручною подачею і т.д.); управління виконавчим механізмом обладнання без безпосереднього програми фізичних зусиль для зміни форми або розміру, оброблюваного предмета праці (наприклад, обробка деталей інструментом з самохідною подачею супорта до предмета праці);
При цьому рівні механізації виконується також налагодження обладнання, виробів або приладів, за допомогою електронних та радіовимірювальних приладів, установок, стендів. Як правило, це робітники, зайняті завантаженням (розвантаженням) вручну або за допомогою найпростіших механізмів (пінцет, присоска і т.д.) устаткування і машин. Вони виробляють подальшу технологічну обробку виробів (розварювання, посадку, збірку, герметизацію, травлення, вимірювання і т.д.) Виконання технологічної операції в цьому випадку виробляється при впливі робочого будь-якої професії на відповідні механізми управління машин, верстатів або обладнання.
На цьому рівні механізації зайняті робітники таких професій як апаратники всіх профілів, водії, машиністи, верстатники та оператори всіх спеціальностей, зайняті завантаженням обладнання вручну, гальваніки, випробувачі, вимірники, комірники на комплексно-механізованих складах, лаборанти, зайняті роботою на обладнанні, контролери на випробувальних операціях, електромонтери з обслуговування обладнання та інші.
До третьої групи відносяться робочі місця, на яких технологічні операції виконуються в автоматичному режимі. Автоматизація має на меті виключити послідовно різні функції, що їх робочими з першої і другої груп. Розрізняють п'ять рівнів автоматизації.
Перший рівень автоматизації характеризується тим, що автоматизується цикл обробки виробу. В автоматичному режимі здійснюється управління послідовністю і характером рухів робочого інструмента для одержання заданої форми, розмірів і якісних характеристик оброблюваної деталі. Найбільш повне втілення автоматизація цього рівня отримала у верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК). При цьому забезпечується можливість оптимально здійснювати функції управління для широкої номенклатури деталей. Значно зростає продуктивність праці в порівнянні з верстатами, що мають ручне управління, істотно підвищується якість продукції.
У цьому випадку робітники виконують роботу на обладнанні, включаючи апаратні процеси з автоматичним циклом обробки, на якому без безпосередньої участі людини автоматично і напівавтоматично здійснюється виконання переходів і операцій з безпосереднього впливу на предмети праці. Робочий може здійснювати наступні дії: встановлення та зняття предметів праці або заповнення предметами праці та необхідними матеріалами завантажувальних пристроїв; пуск та встановлення устаткування; активне спостереження за роботою обладнання; контроль обробки; зміну інструменту, налагодження і підналагодження обладнання; видалення відходів у межах робочого місця.
Другий рівень автоматизації передбачає автоматизацію постановки і зняття деталей з верстата, тобто завантаження обладнання. Такий рівень автоматизації дозволяє робітнику обслуговувати кілька технологічних одиниць обладнання, таким чином перейти до багатоверстатного обслуговування. Як завантажувальних пристроїв широко використовуються промислові роботи. Вони відрізняються великою універсальністю і швидкістю переналагодження.
Другий рівень автоматизації, як правило, забезпечується створенням роботизованих технологічних комплексів (РТК). У них робот може обслуговувати як один так і групу верстатів чи обладнання.
Третій рівень автоматизації. На цьому рівні автоматизується, раніше виконується робочим вручну, контроль за станом інструменту і своєчасної його заміною (контроль за фактичним станом кожного інструменту і його зношуванням); якості оброблюваних виробів (розмірів, чистоти поверхні, а де можливо якості виробу після термічних , дифузійних, хімічних та інших процесів); за станом верстатів і устаткування, видаленням стружки та інших відходів виробництва, а також контроль і підналагодження технологічних процесів (адаптивне управління).
Автоматизація перерахованих операцій звільняє робітника від постійного зв'язку з обслуговується установкою і відкриває можливість розширення зони обслуговування обладнання одним людиною. Обладнання даної групи передбачає тривалу його роботу в автоматичному циклі при періодичному спостереженні за його роботою і завантаженням, контролем точності і підналагодження. Однак робота в такому режимі вимагає великого запасу комплектуючих та деталей для роботи протягом декількох змін.
При такому рівні автоматизації робітники виконують роботу на автоматичних лініях, автоматах, автоматизованих агрегатах, установках і апаратах. До цієї категорії належать також робітники, зайняті роботою з управління, контролю, періодичному регулюванню автоматичних ліній, автоматів, агрегатів, комплексів.
Як правило, до першого рівня автоматизації належать професії автоматників, верстатники всіх професій на автоматичних верстатах і верстатах з програмним управлінням, наладчики автоматичних ліній, оператори різних професій, зайнятих обслуговуванням автоматичних та напівавтоматичних ліній, верстатів, установок, верстатів з програмним управлінням і їм аналогічним.
Третій рівень автоматизації реалізується шляхом створення адаптивних роботизованих технологічних комплексів (РТК), гнучких виробничих модулів, що мають у своєму складі, наприклад, обробний центр, ПР, пристрої контролю, діагностики і підналагодження, інші допоміжні механізми, керованих від одного контролера або інших управляючих пристроїв
Четвертий рівень автоматизації. У цьому випадку здійснюється автоматична переналагодження устаткування. При ручній переналагодженні обладнання, вона займає значну частину робочого часу. Чим частіше за умовами виробництва потрібно переналагодження, тим більше виявляються втрати часу і зменшується зона обслуговування одним робітником. Природно прагнення застосовувати такі інструмент, оснащення і пристосування, методи завдання режимів обробки і циклів виробництва, завантажувальних пристроїв і контрольних систем, які здатні здійснювати автоматичну переналадку обладнання.
Обладнання з автоматичної переналадкой економічно вигідно при обробці будь-яких партій деталей і доцільно при випуску складальних комплектів деталей, необхідних для забезпечення ритмічної роботи складальних цехів. Воно дозволяє істотно скоротити обсяги незавершеного виробництва, скоротити до мінімуму виробничий цикл виготовлення виробів.
Технічні труднощі, що стоять на шляху автоматизації, створення високонадійного обладнання, засобів контролю та управління, а також висока поки вартість усіх засобів автоматизації, ще стримують широке використання, як у машинобудуванні так і в інших галузях цієї найбільш високого ступеня автоматизації.
П'ятий рівень автоматизації це гнучкі виробничі системи (ГВС). Відповідно до ГОСТ 26228-90 під ДПС розуміється керована засобами обчислювальної техніки сукупність технологічного обладнання, що складається з різних поєднань гнучких виробничих модулів і (або) гнучких виробничих осередків, автоматизованої системи технологічної підготовки виробництва та системи забезпечення функціонування, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження при зміні програми виробництва виробів, різновиди яких обмежені технологічними можливостями устаткування.
До складу ДПС входять гнучкі виробничі модулі (ГВМ), гнучкі виробничі осередки (ГПЯ) та система забезпечення функціонування гнучкої виробничої системи і гнучкої виробничої осередки. У загальному випадку вона забезпечує комплексну автоматизацію всіх ланок виробничого процесу включаючи процеси обробки і управління, підготовку виробництва, розробку конструкторської та технологічної документації, а також планування виробництва.
Гнучкими виробничими системами можуть бути як автоматизовані підприємства і заводи-автомати, так і їх структурні складові: автоматизовані цехи, автоматизовані та роботизовані ділянки, гібкопереналажіваемие автоматизовані лінії та роботизовані комплекси.
ДПС забезпечують автоматичне виробництво деталей різними партіями, з рівнем собівартості продукції і продуктивності близькою до досягається в сучасному масовому виробництві при виготовленні деталей одного найменування.
Коефіцієнт рівня автоматизації праці визначається за обсягом витрат автоматизованого праці в загальній трудомісткості підприємства. Слід відрізняти рівень від ступеня автоматизації або механізації праці, яка визначається як відношення чисельності робітників, зайнятих автоматизованим або механізованим працею відповідно до загальної чисельності промислово-виробничого персоналу (ППП). Ступінь зайнятості робітників ручною працею визначається відношенням чисельності робітників зайнятих ручною працею до загальної чисельності ППП.
Організація робіт з автоматизації виробництва
Визначенню рівня автоматизації виробництва і розробці заходів щодо її підвищення на підприємстві повинна передувати робота з паспортизації, атестації та раціоналізації робочих місць. Вона повинна проводитися з урахуванням відповідних рекомендацій і регламентуючих загальнодержавних нормативних документів і досвіду передових підприємств з даного питання. Паспортизації та обліку підлягають місця, де робітники, зайняті крім ручного, фізично важкого, і малокваліфікованої праці, також і зорово-напруженими, малопривабливими і монотонними роботами.
Метою паспортизації є підготовка необхідної інформації для розробки комплексної програми з механізації та автоматизації ручної праці. Вона полягає у вивченні зайнятості ручною працею за професіями, вишукуванні шляхів і можливості її скорочення, в розрахунку показників витрат та очікуваного соціально-економічного ефекту заходів, а також у визначенні потреби на ці цілі в обладнанні, комплектуючих виробах, проведенні науково-дослідних і дослідно- конструкторських робіт.
У порядку підготовки до цієї роботи на підприємстві розробляються методичні рекомендації та вказівки по проведенню атестації, виготовляються необхідні бланки актів атестації, карт обліку ручної праці, утворюються атестаційні комісії, проводиться інша організаційна та роз'яснювальна робота. Всі підготовчі заходи знаходять відображення у наказі директора підприємства про проведення атестації робочих місць.
У процесі атестації проводиться комплексна оцінка кожного робочого місця на його відповідність нормативним вимогам і передового досвіду з таких напрямків як техніко-економічний; організаційно-економічний рівень; умови праці та техніка безпеки на робочому місці. За результатами комплексної оцінки виявляються робочі місця, де вказані параметри можуть бути досягнуті після оснащення його прогресивним обладнанням і відповідної раціоналізації та модернізації самого робочого місця. Визначаються зайві (незавантажені) і робочі місця, модернізація яких неефективна.
На підставі отриманих даних проводиться техніко-економічний аналіз характеристик робочого місця і приймається рішення про атестацію та продовження експлуатації робочого місця або його скорочення. У першому випадку, при необхідності вживаються заходи по додатковій завантаженні, закріпивши за даним робочим місцем операції, які виконувалися на ліквідованих робочих місцях, або воно продовжує експлуатуватися без внесення змін.
За не атестованим робочих місць, що підлягають скороченню, приймається рішення про передачу операцій на інші робочі місця. У цьому випадку розробляються заходи з реалізації обладнання, перекваліфікації та працевлаштування вивільнюваних робітників. По підлягає раціоналізації, визначаються напрямки, можливості і терміни раціоналізації, намічаються заходи щодо оснащення роботами, іншим прогресивним обладнанням або інструментом з метою виключення важкого, фізичного і ручної праці, підвищення її організаційно-технічного рівня.
Основним інструментарієм у роботі з паспортизації ручного, фізично важкої і малокваліфікованої праці є карта його обліку, розроблена на ряді підприємств. Карта обліку це первинний носій інформації про чисельність робітників, зайнятих ручним працею на тих чи інших операціях, в тих чи інших виробничих підрозділах. У той же час це робочий документ, що дозволяє планувати заходи щодо скорочення ручної праці та подальшої його механізації та автоматизації, а також контролювати хід їх виконання.
Карти оформляються у відповідності з інструкцією по її заповненню на всі технологічні операції, на яких у момент заповнення карток робота виконується вручну, для чого комісією підрозділи вивчається виконувана робота на всіх технологічних операціях і встановлюється ступінь механізації і автоматизації. Карти обліку заповнюються і на ті операції, які кваліфікуються в цілому як механізовані, але включають ряд технологічних операцій і переходів, що виконуються вручну. Карта обліку ручної праці повинна заповняться також на професії та операції ручної праці, на яких скорочення його на поточний момент не представляється можливим.
У картах обліку відбивається найменування операції і професія зайнятого ручною працею, зміст ручної роботи, що використовується на операції обладнання, заходи по скороченню ручної праці і очікуваний економічний ефект від їх виконання. Діє вона, як правило, протягом п'ятирічного періоду і пристосована для обробки даних, що відображаються в ній на ЕОМ У разі передачі вироби іншому підрозділу або зняття з виробництва, відповідальний виконавець повідомляє контролюючому органу про зміни для своєчасного зняття карт з обліку або передачі їх іншому підрозділу .
Робочі комісії в цехах на основі аналізу карт обліку ручної праці розробляють заходи з його ліквідації або скорочення. Заходи узгоджуються із заводськими відділами головного технолога, підготовки виробництва, головного механіка та головного технолога, автоматизації і механізації виробництва. Заходи включаються в плани технічного переозброєння та науково-технічного розвитку даного цеху.
Заводська служба, відповідальна за автоматизацію виробництва, на основі отриманих даних, розробляє цільову комплексну програму по скороченню застосування ручної праці (ЦКПРТ) на майбутній період і представляє її на розгляд технічної ради підприємства, на якому вона затверджується. ЦКРПТ є додатком плану технічного переозброєння підприємства. Продубльовані заходи враховуються один раз.
Заходи ЦКПРТ є обов'язковими для виконання всіх підрозділів. У виняткових випадках, при узгодженні може бути допущена заміна одного заходу іншим, рівноцінним за значенням і веде до скорочення ручної праці. Програма направляється в підрозділ, що здійснює контроль за виконанням та урахуванням заходів ЦКПРТ.
Виконання заходи з автоматизації праці закінчується оформленням акта встановленого зразка, погодженого з відповідними підрозділами підприємства. Підрозділ, що здійснює контроль за цією роботою проводить оформлення картки обліку ручної праці на підставі результатів впровадження і робить відповідні відмітки в плані науково-технічного розвитку підприємства. При виконанні заходів та ліквідації повністю ручної праці по даній карті обліку або передачі техпроцесу стороннім організаціям карта обліку здається до архіву або знищується відповідно діючим положенням по документообігу.
Технічна рада або рада директорів підприємства не рідше одного разу на півріччя розглядає результати роботи по скороченню ручної праці.
Облік фактичної наявності робітників за професіями і рівнем механізації і автоматизації здійснює, як правило, відділ наукової організації праці та заробленої плати на підставі квартальних звітів з праці і даних табуляграм кадрового обліку в розрізі цехів, виробництв, заводів і об'єднання в цілому. На підставі даних обліку та фактичної наявності ручних технологічних операцій і робіт розробляється тематичний перелік технологічних операцій, виконуваних вручну і передбачуваних заходів щодо подальшої автоматизації і механізації виробництва.
Щоб вистояти в таких жорстоких умовах і забезпечити стабільний розвиток національної економіки, необхідно провести корінну реорганізацію виробничих підприємств, здатних випускати дешеві і високоякісні товари і гарантовано отримувати високі прибутки незалежно від зовнішніх умов. Технологічна сутність такої реорганізації полягає у високому ступені автоматизації виробництва, створення гнучких виробничих систем.
Впровадження автоматизації виробництва виявляється надійним засобом, що призводить не лише до адаптації підприємств до нових соціально-економічних умов, а й значного числа чисто технологічних переваг, які в підсумку забезпечують значне збільшення доданої вартості продукції. Крім того, автоматизація допомагає виконувати багато, раніше не доступні для людини, технологічні операції. Отже, впровадження автоматизація сприяє загальному технологічному прогресу суспільства. Однак висока вартість засобів автоматизації з вельми короткими термінами морального їх зносу утримують в нерішучості багатьох керівників і підприємців. Особливо це відноситься до дрібних і середніх підприємств, яких стає в даний час все більше, так як вони не мають великих фінансових можливостей для ризику.
Враховуючи першорядне значення автоматизації для економіки країни в цілому, її соціально-економічну значимість, безперечно, в країні повинні бути, розроблені національні економічні програми та заходи, спрямовані на полегшення процесу впровадження автоматизації у виробництво. Ці заходи можуть представляти систему додаткової компенсації витрат на придбання і впровадження обладнання, системи надання роботів і іншої автоматичної техніки в оренду, фінансово-кредитні системи, стимулюють автоматизацію. Створювані за участю та фінансової підтримки держави та регіональних органів, ці системи дають певні пільгові умови як фірмам виробникам засобів автоматизації, так і підприємствам, що бажають провести автоматизацію виробництва.
Заслуговує на увагу досвід зі створення і застосування в Японії промислових роботів і гнучких автоматизованих систем. Ця робота розпочата тут ще в 80-і роки. Розроблено ряд систем, що стимулюють підприємства розробляти та проводити автоматизацію виробництва. Із них слід відзначити такі: 1. Система додаткової компенсації витрат на придбання і впровадження перспективного мехатронного виробничого обладнання (керованих від ЕОМ промислових роботів з розширеними функціональними можливостями); 2. Система надання промислових роботів в оренду; 3. Система надання кредитів для модернізації промислового обладнання на дрібних і середніх підприємствах; 4. Система надання нової техніки в тимчасове користування; 5. Система забезпечення гарантій фірмам, які продають на виплат або надають кредити на придбання перспективного машинобудівного обладнання та інші.
Стимулювання роботи з автоматизації виробництва не обмежується загальнодержавним рівнем. Успішно впроваджуються прогресивні засоби праці на виробництві там, де цим питанням приділяється повсякденну увагу, де продумано створюють систему стимулювання цих робіт. На ці цілі виділятися фінансові ресурси, розробляються плани механізації та автоматизації виробництва, організацію робіт ведуть спеціально, створювані підрозділи, організуються відділи механізації і автоматизації виробництва. Істотно стимулюють ці роботи проведення оглядів конкурсів з механізації автоматизації виробництва, конкурсів на кращого конструктора, технолога, на краще підрозділ підприємства з механізації та автоматизації виробництва. Для заохочення переможців встановлюються призові місця з врученням свідоцтв і грошових премій.
Література
1. Асал Р. Роботи і автоматизація виробництва / Пер. з англ. М. Ю. Євстигнєєва и др. - М.: Машинобудування, 2001. - 448 с.: Іл.
2. Промислові роботи: Впровадження та ефективність: Пер. з яп. / Асаї К., Кігімі С., Кодзіма Т. І др. - М.: Світ, 2002. - 384 с.; Іл.
3. Роботизовані виробничі комплекси / Ю. А. Козирєв, А. А. Кудінов, В. Е. Булатов та ін; Під ред. Ю. Г. Козирєва, А.А. Кудінова. - М.: Машинобудування, 2002. - 272 с.; Іл.
4. Системи виробничі гнучкі. Терміни та визначення, номенклатура показників. ГОСТ 26228-90.
Кафедра менеджменту
РЕФЕРАТ
На тему:
«Рівень автоматизації виробництва»
МІНСЬК, 2009
Автоматизація - закономірний процес розвитку суспільного виробництва
Автоматизація виробництва на підприємстві являє собою самостійну комплексну проблему. До її вирішення підштовхує вселяє страх світова конкуренція, яка як удав стискає підприємства, примушуючи їх приймати відповідні заходи. Автоматизація створює можливості для поліпшення умов і підвищення продуктивності праці, зростання якості продукції, скорочення потреби в робочій силі і в систематичному підвищенні прибутку, що дозволяє змінити тенденцію розвитку, зберегти старі та завоювати нові ринки і таким чином вирватися з обіймів удава.
Без сумніву автоматизація не є новим напрямком, в широкому сенсі цього слова, поява автоматизації відноситься до часу промислової революції. Тоді машини значно підвищили продуктивність праці робітників. Розвиток автоматизації характеризується низкою великих досягнень. Одним з перших було впровадження взаємозамінності у виробництві, наступним - складальні конвеєри Генрі Форда. Справжню революцію в автоматизації виробництва справили промислові роботи і персональні комп'ютери.
Звичайно, автоматизація не єдиний спосіб вийти переможцем у конкурентній боротьбі. Великі можливості приховуються в стимулюючої ролі заробітної плати. Іншим зброєю в цій боротьбі є участь робітників в управлінні виробництвом і підвищенні якості продукції. Доречно нагадати тут японські «гуртки якості», які поширилися по всьому світу і зачіпають тепер не тільки питання якості, але й зниження вартості продукції, що випускається, забезпечення техніки безпеки та інші напрямки. Проте автоматизація є домінуючим засобом у досягненні успіху в умовах глобалізації міжнародних економічних відносин.
На шляху автоматизації стоять несприятливі аспекти та підводні камені, які необхідно враховувати. Приступають до автоматизації слід, перш за все, усвідомити що, займатися проблемами автоматизації не можна без попередньої підготовки виробів, технології і в цілому підприємства. Ретельне опрацювання конструкції виробу, оцінка стабільності технології і надійності, наявного на виробництві парку обладнання дозволяє отримати найбільшу користь від застосування у виробництві промислових роботів. Попередня проробка конструкції, аналіз та вдосконалення вироби та процесу можуть бути настільки ефективними, що, в кінцевому рахунку, дозволяють виключити необхідність застосування роботів або іншого автоматизованого обладнання
Рівні автоматизації
Рівень і способи автоматизації залежать від складу робочих місць, оснащеності їх технічними засобами і серійності продукції, що випускається. Умовно всі робочі місця можна розділити на три групи.
До першої групи належать робочі місця, на яких виконуються роботи вручну, а робітники, зайняті при машинах і механізмах, виконують лише функції з обслуговування машин і механізмів. У цій групі об'єднуються робітники, які не ведуть технологічні процеси, а зайняті постійно тільки завантаженням і вивантаженням предметами праці машин і механізмів.
Сюди належать професії Акумуляторник, такелажників, інші професії робітників, що виконують роботу вручну більше 50% часу, а також робітники, які виконують роботу за допомогою простих інструментів, наладчики, слюсарі та ремонтники.
До другої групи належать робочі місця, на яких виконуються роботи механізованим способом за допомогою машин, верстатів і механізмів. До робітників виконують роботу механізованим способом ставляться, що працюють за допомогою машин і механізмів, апаратів і механізованих інструментів, що приводяться в дію парою, електричними, пневматичними, гідравлічними і т.п. приводами, а також здійснюють спостереження за дією машин і механізмів.
У цьому випадку робітники виконують роботу на обладнанні (включаючи апаратні процеси з ручним управлінням циклу обробки) за допомогою виконавських механізмів. За безпосередньої участі (включаючи управління виконавчим механізмом) робочого здійснюється виконання всіх переходів (операцій) по впливу на предмет праці. Крім цього сюди відносяться операції з переміщення виконавчого механізму до предмета праці чи навпаки, переміщення предмета праці до механізму з додатком фізичного зусилля (наприклад, ручної підведення виконавчого механізму до оброблюваного предмету, обробка з ручною подачею і т.д.); управління виконавчим механізмом обладнання без безпосереднього програми фізичних зусиль для зміни форми або розміру, оброблюваного предмета праці (наприклад, обробка деталей інструментом з самохідною подачею супорта до предмета праці);
При цьому рівні механізації виконується також налагодження обладнання, виробів або приладів, за допомогою електронних та радіовимірювальних приладів, установок, стендів. Як правило, це робітники, зайняті завантаженням (розвантаженням) вручну або за допомогою найпростіших механізмів (пінцет, присоска і т.д.) устаткування і машин. Вони виробляють подальшу технологічну обробку виробів (розварювання, посадку, збірку, герметизацію, травлення, вимірювання і т.д.) Виконання технологічної операції в цьому випадку виробляється при впливі робочого будь-якої професії на відповідні механізми управління машин, верстатів або обладнання.
На цьому рівні механізації зайняті робітники таких професій як апаратники всіх профілів, водії, машиністи, верстатники та оператори всіх спеціальностей, зайняті завантаженням обладнання вручну, гальваніки, випробувачі, вимірники, комірники на комплексно-механізованих складах, лаборанти, зайняті роботою на обладнанні, контролери на випробувальних операціях, електромонтери з обслуговування обладнання та інші.
До третьої групи відносяться робочі місця, на яких технологічні операції виконуються в автоматичному режимі. Автоматизація має на меті виключити послідовно різні функції, що їх робочими з першої і другої груп. Розрізняють п'ять рівнів автоматизації.
Перший рівень автоматизації характеризується тим, що автоматизується цикл обробки виробу. В автоматичному режимі здійснюється управління послідовністю і характером рухів робочого інструмента для одержання заданої форми, розмірів і якісних характеристик оброблюваної деталі. Найбільш повне втілення автоматизація цього рівня отримала у верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК). При цьому забезпечується можливість оптимально здійснювати функції управління для широкої номенклатури деталей. Значно зростає продуктивність праці в порівнянні з верстатами, що мають ручне управління, істотно підвищується якість продукції.
У цьому випадку робітники виконують роботу на обладнанні, включаючи апаратні процеси з автоматичним циклом обробки, на якому без безпосередньої участі людини автоматично і напівавтоматично здійснюється виконання переходів і операцій з безпосереднього впливу на предмети праці. Робочий може здійснювати наступні дії: встановлення та зняття предметів праці або заповнення предметами праці та необхідними матеріалами завантажувальних пристроїв; пуск та встановлення устаткування; активне спостереження за роботою обладнання; контроль обробки; зміну інструменту, налагодження і підналагодження обладнання; видалення відходів у межах робочого місця.
Другий рівень автоматизації передбачає автоматизацію постановки і зняття деталей з верстата, тобто завантаження обладнання. Такий рівень автоматизації дозволяє робітнику обслуговувати кілька технологічних одиниць обладнання, таким чином перейти до багатоверстатного обслуговування. Як завантажувальних пристроїв широко використовуються промислові роботи. Вони відрізняються великою універсальністю і швидкістю переналагодження.
Другий рівень автоматизації, як правило, забезпечується створенням роботизованих технологічних комплексів (РТК). У них робот може обслуговувати як один так і групу верстатів чи обладнання.
Третій рівень автоматизації. На цьому рівні автоматизується, раніше виконується робочим вручну, контроль за станом інструменту і своєчасної його заміною (контроль за фактичним станом кожного інструменту і його зношуванням); якості оброблюваних виробів (розмірів, чистоти поверхні, а де можливо якості виробу після термічних , дифузійних, хімічних та інших процесів); за станом верстатів і устаткування, видаленням стружки та інших відходів виробництва, а також контроль і підналагодження технологічних процесів (адаптивне управління).
Автоматизація перерахованих операцій звільняє робітника від постійного зв'язку з обслуговується установкою і відкриває можливість розширення зони обслуговування обладнання одним людиною. Обладнання даної групи передбачає тривалу його роботу в автоматичному циклі при періодичному спостереженні за його роботою і завантаженням, контролем точності і підналагодження. Однак робота в такому режимі вимагає великого запасу комплектуючих та деталей для роботи протягом декількох змін.
При такому рівні автоматизації робітники виконують роботу на автоматичних лініях, автоматах, автоматизованих агрегатах, установках і апаратах. До цієї категорії належать також робітники, зайняті роботою з управління, контролю, періодичному регулюванню автоматичних ліній, автоматів, агрегатів, комплексів.
Як правило, до першого рівня автоматизації належать професії автоматників, верстатники всіх професій на автоматичних верстатах і верстатах з програмним управлінням, наладчики автоматичних ліній, оператори різних професій, зайнятих обслуговуванням автоматичних та напівавтоматичних ліній, верстатів, установок, верстатів з програмним управлінням і їм аналогічним.
Третій рівень автоматизації реалізується шляхом створення адаптивних роботизованих технологічних комплексів (РТК), гнучких виробничих модулів, що мають у своєму складі, наприклад, обробний центр, ПР, пристрої контролю, діагностики і підналагодження, інші допоміжні механізми, керованих від одного контролера або інших управляючих пристроїв
Четвертий рівень автоматизації. У цьому випадку здійснюється автоматична переналагодження устаткування. При ручній переналагодженні обладнання, вона займає значну частину робочого часу. Чим частіше за умовами виробництва потрібно переналагодження, тим більше виявляються втрати часу і зменшується зона обслуговування одним робітником. Природно прагнення застосовувати такі інструмент, оснащення і пристосування, методи завдання режимів обробки і циклів виробництва, завантажувальних пристроїв і контрольних систем, які здатні здійснювати автоматичну переналадку обладнання.
Обладнання з автоматичної переналадкой економічно вигідно при обробці будь-яких партій деталей і доцільно при випуску складальних комплектів деталей, необхідних для забезпечення ритмічної роботи складальних цехів. Воно дозволяє істотно скоротити обсяги незавершеного виробництва, скоротити до мінімуму виробничий цикл виготовлення виробів.
Технічні труднощі, що стоять на шляху автоматизації, створення високонадійного обладнання, засобів контролю та управління, а також висока поки вартість усіх засобів автоматизації, ще стримують широке використання, як у машинобудуванні так і в інших галузях цієї найбільш високого ступеня автоматизації.
П'ятий рівень автоматизації це гнучкі виробничі системи (ГВС). Відповідно до ГОСТ 26228-90 під ДПС розуміється керована засобами обчислювальної техніки сукупність технологічного обладнання, що складається з різних поєднань гнучких виробничих модулів і (або) гнучких виробничих осередків, автоматизованої системи технологічної підготовки виробництва та системи забезпечення функціонування, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження при зміні програми виробництва виробів, різновиди яких обмежені технологічними можливостями устаткування.
До складу ДПС входять гнучкі виробничі модулі (ГВМ), гнучкі виробничі осередки (ГПЯ) та система забезпечення функціонування гнучкої виробничої системи і гнучкої виробничої осередки. У загальному випадку вона забезпечує комплексну автоматизацію всіх ланок виробничого процесу включаючи процеси обробки і управління, підготовку виробництва, розробку конструкторської та технологічної документації, а також планування виробництва.
Гнучкими виробничими системами можуть бути як автоматизовані підприємства і заводи-автомати, так і їх структурні складові: автоматизовані цехи, автоматизовані та роботизовані ділянки, гібкопереналажіваемие автоматизовані лінії та роботизовані комплекси.
ДПС забезпечують автоматичне виробництво деталей різними партіями, з рівнем собівартості продукції і продуктивності близькою до досягається в сучасному масовому виробництві при виготовленні деталей одного найменування.
Коефіцієнт рівня автоматизації праці визначається за обсягом витрат автоматизованого праці в загальній трудомісткості підприємства. Слід відрізняти рівень від ступеня автоматизації або механізації праці, яка визначається як відношення чисельності робітників, зайнятих автоматизованим або механізованим працею відповідно до загальної чисельності промислово-виробничого персоналу (ППП). Ступінь зайнятості робітників ручною працею визначається відношенням чисельності робітників зайнятих ручною працею до загальної чисельності ППП.
Організація робіт з автоматизації виробництва
Визначенню рівня автоматизації виробництва і розробці заходів щодо її підвищення на підприємстві повинна передувати робота з паспортизації, атестації та раціоналізації робочих місць. Вона повинна проводитися з урахуванням відповідних рекомендацій і регламентуючих загальнодержавних нормативних документів і досвіду передових підприємств з даного питання. Паспортизації та обліку підлягають місця, де робітники, зайняті крім ручного, фізично важкого, і малокваліфікованої праці, також і зорово-напруженими, малопривабливими і монотонними роботами.
Метою паспортизації є підготовка необхідної інформації для розробки комплексної програми з механізації та автоматизації ручної праці. Вона полягає у вивченні зайнятості ручною працею за професіями, вишукуванні шляхів і можливості її скорочення, в розрахунку показників витрат та очікуваного соціально-економічного ефекту заходів, а також у визначенні потреби на ці цілі в обладнанні, комплектуючих виробах, проведенні науково-дослідних і дослідно- конструкторських робіт.
У порядку підготовки до цієї роботи на підприємстві розробляються методичні рекомендації та вказівки по проведенню атестації, виготовляються необхідні бланки актів атестації, карт обліку ручної праці, утворюються атестаційні комісії, проводиться інша організаційна та роз'яснювальна робота. Всі підготовчі заходи знаходять відображення у наказі директора підприємства про проведення атестації робочих місць.
У процесі атестації проводиться комплексна оцінка кожного робочого місця на його відповідність нормативним вимогам і передового досвіду з таких напрямків як техніко-економічний; організаційно-економічний рівень; умови праці та техніка безпеки на робочому місці. За результатами комплексної оцінки виявляються робочі місця, де вказані параметри можуть бути досягнуті після оснащення його прогресивним обладнанням і відповідної раціоналізації та модернізації самого робочого місця. Визначаються зайві (незавантажені) і робочі місця, модернізація яких неефективна.
На підставі отриманих даних проводиться техніко-економічний аналіз характеристик робочого місця і приймається рішення про атестацію та продовження експлуатації робочого місця або його скорочення. У першому випадку, при необхідності вживаються заходи по додатковій завантаженні, закріпивши за даним робочим місцем операції, які виконувалися на ліквідованих робочих місцях, або воно продовжує експлуатуватися без внесення змін.
За не атестованим робочих місць, що підлягають скороченню, приймається рішення про передачу операцій на інші робочі місця. У цьому випадку розробляються заходи з реалізації обладнання, перекваліфікації та працевлаштування вивільнюваних робітників. По підлягає раціоналізації, визначаються напрямки, можливості і терміни раціоналізації, намічаються заходи щодо оснащення роботами, іншим прогресивним обладнанням або інструментом з метою виключення важкого, фізичного і ручної праці, підвищення її організаційно-технічного рівня.
Основним інструментарієм у роботі з паспортизації ручного, фізично важкої і малокваліфікованої праці є карта його обліку, розроблена на ряді підприємств. Карта обліку це первинний носій інформації про чисельність робітників, зайнятих ручним працею на тих чи інших операціях, в тих чи інших виробничих підрозділах. У той же час це робочий документ, що дозволяє планувати заходи щодо скорочення ручної праці та подальшої його механізації та автоматизації, а також контролювати хід їх виконання.
Карти оформляються у відповідності з інструкцією по її заповненню на всі технологічні операції, на яких у момент заповнення карток робота виконується вручну, для чого комісією підрозділи вивчається виконувана робота на всіх технологічних операціях і встановлюється ступінь механізації і автоматизації. Карти обліку заповнюються і на ті операції, які кваліфікуються в цілому як механізовані, але включають ряд технологічних операцій і переходів, що виконуються вручну. Карта обліку ручної праці повинна заповняться також на професії та операції ручної праці, на яких скорочення його на поточний момент не представляється можливим.
У картах обліку відбивається найменування операції і професія зайнятого ручною працею, зміст ручної роботи, що використовується на операції обладнання, заходи по скороченню ручної праці і очікуваний економічний ефект від їх виконання. Діє вона, як правило, протягом п'ятирічного періоду і пристосована для обробки даних, що відображаються в ній на ЕОМ У разі передачі вироби іншому підрозділу або зняття з виробництва, відповідальний виконавець повідомляє контролюючому органу про зміни для своєчасного зняття карт з обліку або передачі їх іншому підрозділу .
Робочі комісії в цехах на основі аналізу карт обліку ручної праці розробляють заходи з його ліквідації або скорочення. Заходи узгоджуються із заводськими відділами головного технолога, підготовки виробництва, головного механіка та головного технолога, автоматизації і механізації виробництва. Заходи включаються в плани технічного переозброєння та науково-технічного розвитку даного цеху.
Заводська служба, відповідальна за автоматизацію виробництва, на основі отриманих даних, розробляє цільову комплексну програму по скороченню застосування ручної праці (ЦКПРТ) на майбутній період і представляє її на розгляд технічної ради підприємства, на якому вона затверджується. ЦКРПТ є додатком плану технічного переозброєння підприємства. Продубльовані заходи враховуються один раз.
Заходи ЦКПРТ є обов'язковими для виконання всіх підрозділів. У виняткових випадках, при узгодженні може бути допущена заміна одного заходу іншим, рівноцінним за значенням і веде до скорочення ручної праці. Програма направляється в підрозділ, що здійснює контроль за виконанням та урахуванням заходів ЦКПРТ.
Виконання заходи з автоматизації праці закінчується оформленням акта встановленого зразка, погодженого з відповідними підрозділами підприємства. Підрозділ, що здійснює контроль за цією роботою проводить оформлення картки обліку ручної праці на підставі результатів впровадження і робить відповідні відмітки в плані науково-технічного розвитку підприємства. При виконанні заходів та ліквідації повністю ручної праці по даній карті обліку або передачі техпроцесу стороннім організаціям карта обліку здається до архіву або знищується відповідно діючим положенням по документообігу.
Технічна рада або рада директорів підприємства не рідше одного разу на півріччя розглядає результати роботи по скороченню ручної праці.
Облік фактичної наявності робітників за професіями і рівнем механізації і автоматизації здійснює, як правило, відділ наукової організації праці та заробленої плати на підставі квартальних звітів з праці і даних табуляграм кадрового обліку в розрізі цехів, виробництв, заводів і об'єднання в цілому. На підставі даних обліку та фактичної наявності ручних технологічних операцій і робіт розробляється тематичний перелік технологічних операцій, виконуваних вручну і передбачуваних заходів щодо подальшої автоматизації і механізації виробництва.
Стимулювання роботи з автоматизації виробництва
В даний час відбувається прискорення темпів розвитку в усіх сферах людської діяльності, але самі дивні зміни спостерігаються у сфері матеріального виробництва. Підвищення рівня розвитку суспільства, супроводжується ускладненням всіх видів суспільних відносин, зміною способу життя кожного члена суспільства, індивідуалізацією стилю його життя. Це призводить до необхідності безперервного розширення асортименту товарів і послуг, пропонованих населенню, при цьому життєвий цикл виробу неухильно скорочується. Принцип «зроблено - продано» пішов в історію, сьогодні основний принцип дня - виробляти тільки ті товари і послуги, які потрібні, робити тільки тоді, коли потрібно, і виробляти стільки, скільки потрібно. Це не могло, не відіб'ється на зовнішності сучасного підприємства. Воно має адаптуватися до умов випуску товарів невеликими партіями, причому у великому асортименті і з частою зміною в широкому діапазоні. Підприємства дедалі частіше опиняються в умовах багатономенклатурного дрібносерійного виробництва. Гостра конкурентна боротьба змушує підприємство в короткі терміни і з мінімальними витратами перебудовуватися на випуск нової продукції відповідно до запитів ринку.Щоб вистояти в таких жорстоких умовах і забезпечити стабільний розвиток національної економіки, необхідно провести корінну реорганізацію виробничих підприємств, здатних випускати дешеві і високоякісні товари і гарантовано отримувати високі прибутки незалежно від зовнішніх умов. Технологічна сутність такої реорганізації полягає у високому ступені автоматизації виробництва, створення гнучких виробничих систем.
Впровадження автоматизації виробництва виявляється надійним засобом, що призводить не лише до адаптації підприємств до нових соціально-економічних умов, а й значного числа чисто технологічних переваг, які в підсумку забезпечують значне збільшення доданої вартості продукції. Крім того, автоматизація допомагає виконувати багато, раніше не доступні для людини, технологічні операції. Отже, впровадження автоматизація сприяє загальному технологічному прогресу суспільства. Однак висока вартість засобів автоматизації з вельми короткими термінами морального їх зносу утримують в нерішучості багатьох керівників і підприємців. Особливо це відноситься до дрібних і середніх підприємств, яких стає в даний час все більше, так як вони не мають великих фінансових можливостей для ризику.
Враховуючи першорядне значення автоматизації для економіки країни в цілому, її соціально-економічну значимість, безперечно, в країні повинні бути, розроблені національні економічні програми та заходи, спрямовані на полегшення процесу впровадження автоматизації у виробництво. Ці заходи можуть представляти систему додаткової компенсації витрат на придбання і впровадження обладнання, системи надання роботів і іншої автоматичної техніки в оренду, фінансово-кредитні системи, стимулюють автоматизацію. Створювані за участю та фінансової підтримки держави та регіональних органів, ці системи дають певні пільгові умови як фірмам виробникам засобів автоматизації, так і підприємствам, що бажають провести автоматизацію виробництва.
Заслуговує на увагу досвід зі створення і застосування в Японії промислових роботів і гнучких автоматизованих систем. Ця робота розпочата тут ще в 80-і роки. Розроблено ряд систем, що стимулюють підприємства розробляти та проводити автоматизацію виробництва. Із них слід відзначити такі: 1. Система додаткової компенсації витрат на придбання і впровадження перспективного мехатронного виробничого обладнання (керованих від ЕОМ промислових роботів з розширеними функціональними можливостями); 2. Система надання промислових роботів в оренду; 3. Система надання кредитів для модернізації промислового обладнання на дрібних і середніх підприємствах; 4. Система надання нової техніки в тимчасове користування; 5. Система забезпечення гарантій фірмам, які продають на виплат або надають кредити на придбання перспективного машинобудівного обладнання та інші.
Стимулювання роботи з автоматизації виробництва не обмежується загальнодержавним рівнем. Успішно впроваджуються прогресивні засоби праці на виробництві там, де цим питанням приділяється повсякденну увагу, де продумано створюють систему стимулювання цих робіт. На ці цілі виділятися фінансові ресурси, розробляються плани механізації та автоматизації виробництва, організацію робіт ведуть спеціально, створювані підрозділи, організуються відділи механізації і автоматизації виробництва. Істотно стимулюють ці роботи проведення оглядів конкурсів з механізації автоматизації виробництва, конкурсів на кращого конструктора, технолога, на краще підрозділ підприємства з механізації та автоматизації виробництва. Для заохочення переможців встановлюються призові місця з врученням свідоцтв і грошових премій.
Література
1. Асал Р. Роботи і автоматизація виробництва / Пер. з англ. М. Ю. Євстигнєєва и др. - М.: Машинобудування, 2001. - 448 с.: Іл.
2. Промислові роботи: Впровадження та ефективність: Пер. з яп. / Асаї К., Кігімі С., Кодзіма Т. І др. - М.: Світ, 2002. - 384 с.; Іл.
3. Роботизовані виробничі комплекси / Ю. А. Козирєв, А. А. Кудінов, В. Е. Булатов та ін; Під ред. Ю. Г. Козирєва, А.А. Кудінова. - М.: Машинобудування, 2002. - 272 с.; Іл.
4. Системи виробничі гнучкі. Терміни та визначення, номенклатура показників. ГОСТ 26228-90.