Cơ giới hóa và tự động hóa quy trình sản xuất

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Tự động hóa quá trình sản xuất và công nghệ là một thủ tục trong đó các chức năng điều khiển và quản lý do một người thực hiện được chuyển giao cho các công cụ và thiết bị. Nhờ đó, năng suất lao động và chất lượng sản phẩm được nâng lên rõ rệt. Ngoài ra, đảm bảo giảm tỷ lệ lao động tham gia vào các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Hãy để chúng tôi xem xét thêm về tự động hóa và tự động hóa các quy trình sản xuất.

Bối cảnh lịch sử

Các thiết bị hoạt động độc lập - nguyên mẫu của các hệ thống tự động hiện đại - bắt đầu xuất hiện trong thời cổ đại. Tuy nhiên, cho đến thế kỷ 18, các hoạt động thủ công và bán thủ công đã phổ biến rộng rãi. Về vấn đề này, các thiết bị "tự hoạt động" như vậy đã không nhận được ứng dụng thực tế. Cuối thế kỷ 18 - đầu thế kỷ 19. đã có một bước nhảy vọt về số lượng và mức độ sản xuất. Cuộc cách mạng công nghiệp tạo rađiều kiện tiên quyết để cải tiến phương pháp và công cụ lao động, thiết bị thích ứng để thay thế con người.

Cơ giới hóa và tự động hóa quy trình sản xuất

Những thay đổi do cuộc cách mạng công nghiệp mang lại ảnh hưởng chủ yếu đến các nhà máy và nhà máy chế biến gỗ và kim loại, kéo sợi, dệt. Cơ khí hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất đã được K. Marx tích cực nghiên cứu. Ông đã nhìn thấy ở họ những hướng tiến bộ mới về cơ bản. Ông chỉ ra sự chuyển đổi từ việc sử dụng các máy riêng lẻ sang tự động hóa tổ hợp của chúng. Marx nói rằng các chức năng kiểm soát và quản lý có ý thức nên được giao cho một người. Người công nhân đứng cạnh quy trình sản xuất và điều tiết nó. Những thành tựu chính của thời đó là những phát minh của nhà khoa học người Nga Polzunov và nhà sáng tạo người Anh Watt. Thiết bị đầu tiên tạo ra bộ điều chỉnh tự động để cấp liệu cho nồi hơi, và thiết bị thứ hai tạo ra bộ điều khiển tốc độ ly tâm cho động cơ hơi nước. Trong một thời gian khá dài, hoạt động trí óc vẫn mang tính thủ công. Trước khi tự động hóa ra đời, việc thay thế lao động chân tay được thực hiện thông qua cơ giới hóa các quy trình phụ và chính.

Tình hình hôm nay

Ở giai đoạn phát triển hiện nay của con người, các hệ thống tự động hóa cho quá trình sản xuất dựa trên việc sử dụng máy tính và các phần mềm khác nhau. Chúng góp phần làm giảm mức độ tham gia của mọi người vào các hoạt động hoặc loại trừ hoàn toàn nó. Đối với các tác vụ tự động hóaquy trình sản xuất bao gồm cải thiện chất lượng của các hoạt động, giảm thời gian cần thiết cho chúng, giảm chi phí, tăng độ chính xác và ổn định của các hành động.

Hướng dẫn

Ngày nay, tự động hóa quy trình sản xuất đã được đưa vào nhiều ngành công nghiệp. Bất kể phạm vi và khối lượng hoạt động của các công ty, hầu hết tất cả họ đều sử dụng các thiết bị phần mềm. Có nhiều mức độ tự động hóa các quy trình sản xuất. Tuy nhiên, các nguyên tắc tương tự áp dụng cho bất kỳ nguyên tắc nào. Họ cung cấp các điều kiện để thực hiện hiệu quả các hoạt động và hình thành các quy tắc chung để quản lý chúng. Các nguyên tắc phù hợp với quá trình tự động hóa sản xuất được thực hiện bao gồm:

1. Tính nhất quán. Tất cả các thao tác bên trong hoạt động phải được kết hợp với nhau, đi theo một trình tự nhất định. Trong trường hợp không khớp, có khả năng vi phạm quy trình.
2. Hội nhập. Hoạt động tự động hóa phải phù hợp với môi trường chung của doanh nghiệp. Ở giai đoạn này hay giai đoạn khác, sự tích hợp được thực hiện theo những cách khác nhau, nhưng bản chất của nguyên tắc này là không thay đổi. Tự động hóa quy trình sản xuất trong doanh nghiệp cần đảm bảo sự tương tác của quá trình vận hành với môi trường bên ngoài.
3. Độc lập thực hiện. Một hoạt động tự động phải được thực hiện độc lập. Sự tham gia của con người vào nó không được cung cấp, hoặc nó phải ở mức tối thiểu (chỉ kiểm soát). Công nhân không được can thiệp vào hoạt động nếu nó được thực hiện theo các yêu cầu đã thiết lập.

Các nguyên tắc trên được quy định phù hợp với mức độ tự động hóa của một quy trình cụ thể. Các nguyên tắc bổ sung về tính liên tục, tương xứng, chuyên môn hóa, v.v. được thiết lập cho các hoạt động.

Mức độ tự động hóa

Họ thường được phân loại theo bản chất của quản lý công ty. Đến lượt nó, có thể là:

1. Chiến lược.
2. Chiến thuật.
3. Vận hành.

Theo đó, có:

1. Mức độ tự động hóa thấp hơn (điều hành). Ở đây quản lý đề cập đến các hoạt động được thực hiện thường xuyên. Tự động hóa các quy trình sản xuất tập trung vào việc thực hiện các chức năng vận hành, duy trì các thông số đã thiết lập, duy trì các chế độ vận hành đã thiết lập.
2. Cấp chiến thuật. Điều này cung cấp sự phân bố các chức năng giữa các hoạt động. Ví dụ bao gồm lập kế hoạch sản xuất hoặc dịch vụ, quản lý tài liệu hoặc tài nguyên, v.v.
3. Cấp chiến lược. Nó quản lý toàn bộ công ty. Tự động hóa các quy trình sản xuất cho các mục đích chiến lược cung cấp giải pháp cho các vấn đề dự đoán và phân tích. Cần duy trì các hoạt động của cấp hành chính cao nhất. Mức độ tự động hóa này cung cấp khả năng quản lý tài chính và chiến lược.

Phân loại

Tự động hóa được cung cấp thông qua việc sử dụng nhiều hệ thống (OLAP, CRM, ERP, v.v.). Tất cả bọn họđược chia thành ba loại chính:

1. Không thể thay đổi. Trong các hệ thống này, trình tự các hành động được thiết lập phù hợp với cấu hình của thiết bị hoặc điều kiện quy trình. Nó không thể thay đổi trong quá trình hoạt động.
2. Lập trình được. Họ có thể thay đổi trình tự tùy thuộc vào cấu hình của quá trình và chương trình nhất định. Việc lựa chọn chuỗi hành động này hoặc chuỗi hành động đó được thực hiện bằng một bộ công cụ đặc biệt. Chúng được đọc và giải thích bởi hệ thống.
3. Tự cấu hình (linh hoạt). Hệ thống như vậy có thể chọn các hành động mong muốn trong quá trình làm việc. Các thay đổi đối với cấu hình của hoạt động xảy ra theo thông tin về quá trình hoạt động.

Tất cả các loại này có thể được sử dụng ở tất cả các cấp độ riêng biệt hoặc kết hợp.

Các loại giao dịch

Trong mọi thành phần kinh tế đều có các tổ chức sản xuất sản phẩm hoặc cung cấp dịch vụ. Chúng có thể được chia thành ba loại theo "độ xa" trong chuỗi xử lý tài nguyên:

1. Khai thác hoặc sản xuất - ví dụ như các công ty nông nghiệp, dầu khí.
2. Tổ chức chế biến nguyên liệu tự nhiên. Trong quá trình sản xuất sản phẩm, họ sử dụng nguyên liệu do các công ty khai thác hoặc tạo ra từ loại đầu tiên. Chúng bao gồm, ví dụ, điện tử, ô tô, nhà máy điện, v.v.
3. Công ty dịch vụ. Trong số đó có ngân hàng, y tế, giáo dụccác tổ chức, cơ sở cung cấp dịch vụ ăn uống, v.v.

Đối với mỗi nhóm, các hoạt động liên quan đến việc cung cấp dịch vụ hoặc phát hành sản phẩm có thể được phân biệt. Chúng bao gồm các quy trình:

1. Kiểm soát. Các quá trình này cung cấp sự tương tác trong doanh nghiệp và góp phần hình thành các mối quan hệ của công ty với những người tham gia quan tâm đến doanh thu. Cụ thể, bên thứ hai bao gồm các cơ quan giám sát, nhà cung cấp, người tiêu dùng. Nhóm quy trình kinh doanh bao gồm, ví dụ, tiếp thị và bán hàng, tương tác với khách hàng, kế hoạch tài chính, nhân sự, vật tư, v.v.
2. Phân tích và kiểm soát. Danh mục này gắn liền với việc thu thập và tổng hợp thông tin về việc thực hiện các hoạt động. Đặc biệt, các quy trình đó bao gồm quản lý vận hành, kiểm soát chất lượng, đánh giá hàng tồn kho, v.v.
3. Thiết kế và phát triển. Các hoạt động này liên quan đến việc thu thập và chuẩn bị thông tin ban đầu, thực hiện dự án, kiểm soát và phân tích kết quả.
4. Sản xuất. Nhóm này bao gồm các hoạt động liên quan đến việc phát hành trực tiếp sản phẩm. Chúng bao gồm, trong số những thứ khác, lập kế hoạch nhu cầu và năng lực, hậu cần, dịch vụ.

Ngày nay hầu hết các quy trình này đều được tự động hóa.

Chiến lược

Cần lưu ý rằng việc tự động hóa các quy trình sản xuất rất phức tạp và sử dụng nhiều lao động. Để đạt được mục tiêu, bạn cần được hướng dẫn bởi một chiến lược nhất định. Nó góp phần nâng cao chất lượng của các hoạt động được thực hiện và thu được từkết quả mong muốn. Ngày nay, tự động hóa các quy trình sản xuất trong ngành cơ khí có tầm quan trọng đặc biệt. Kế hoạch chiến lược có thể được tóm tắt như sau:

1. Hiểu hoạt động. Để việc tự động hóa các quá trình sản xuất trong ngành cơ khí hay một ngành kinh tế khác mang lại hiệu quả như mong muốn, cần phải phân tích đầy đủ các khâu. Đặc biệt, cần xác định đầu vào và đầu ra của hoạt động, trình tự hành động, thành phần tài nguyên, mối quan hệ của các liên kết, v.v.
2. Đơn giản hóa quy trình. Sau khi phân tích đầy đủ, nó là cần thiết để tối ưu hóa hoạt động. Các hoạt động không cần thiết không mang lại kết quả hoặc không có giá trị đáng kể cần được giảm bớt. Một số hoạt động có thể được kết hợp hoặc chạy song song. Bạn có thể cải thiện hành động bằng cách đề xuất một cách khác để thực hiện.
3. Tự động hóa quy trình. Nó chỉ có thể được thực hiện khi hoạt động không tải tối đa. Thủ tục càng đơn giản, việc tự động hóa sẽ càng ít tốn thời gian và do đó, quy trình sẽ càng hiệu quả hơn.

Lợi ích

Cơ giới hóa và tự động hóa các quy trình khác nhau có thể cải thiện đáng kể chất lượng hàng hóa và quản lý sản xuất. Các lợi ích khác bao gồm:

1. Tăng tốc độ của các thao tác lặp đi lặp lại. Bằng cách giảm mức độ tham gia của con người, các hành động tương tự có thể được thực hiện nhanh hơn. Hệ thống tự độngcung cấp độ chính xác cao hơn và duy trì hiệu suất bất kể độ dài của ca làm việc.
2. Nâng cao chất lượng công việc. Khi mức độ tham gia của con người giảm xuống thì ảnh hưởng của nhân tố con người cũng bị giảm hoặc bị loại bỏ. Điều này hạn chế đáng kể các thay đổi trong việc thực hiện các hoạt động, do đó, ngăn ngừa nhiều lỗi và cải thiện chất lượng và tính ổn định của công việc.
3. Tăng độ chính xác điều khiển. Việc sử dụng công nghệ thông tin cho phép bạn lưu và xem xét trong tương lai một lượng lớn thông tin về hoạt động hơn so với điều khiển bằng tay.
4. Tăng tốc độ ra quyết định trong các tình huống điển hình. Điều này cải thiện hiệu suất của hoạt động và ngăn chặn sự mâu thuẫn trong các bước tiếp theo.
5. Thực hiện song song các hành động. Hệ thống tự động giúp bạn có thể thực hiện nhiều hoạt động cùng lúc mà không ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng của công việc. Điều này tăng tốc độ hoạt động và cải thiện chất lượng của kết quả.

Flaws

Mặc dù có những lợi ích rõ ràng, nhưng tự động hóa có thể không phải lúc nào cũng là giải pháp tốt nhất. Đó là lý do tại sao một phân tích toàn diện và tối ưu hóa là cần thiết trước khi thực hiện. Sau đó, nó có thể hóa ra rằng tự động hóa là không cần thiết hoặc sẽ không có lãi theo nghĩa kinh tế. Kiểm soát thủ công và thực hiện các quy trình có thể trở nên thích hợp hơn trong các trường hợp sau:

1. Các hoạt động quá phức tạp để có thể tự động hóa về mặt công nghệ hoặc kinh tế.
2. Vòng đời sản phẩm rất ngắn. Nếu một sản phẩm được phát triển vàđược giới thiệu trong một khoảng thời gian ngắn, thời gian lưu lại trên thị trường sẽ ngắn. Trong trường hợp này, tự động hóa có thể trở nên không thực tế. Thao tác thủ công sẽ nhanh hơn và ít tốn kém hơn.



3. Sản phẩm có một không hai hoặc độc nhất vô nhị được sản xuất. Để sản xuất các sản phẩm loại này, các thông số và yêu cầu nhất định được thiết lập. Trong trường hợp này, yếu tố con người có thể có tác động có lợi đến quá trình này. Một số mặt hàng độc đáo chỉ có thể được sản xuất bằng lao động thủ công.
4. Sự biến động đột ngột của nhu cầu thị trường. Những thay đổi trong hoạt động của người tiêu dùng có tác động đến khối lượng sản xuất. Việc tổ chức lại sản xuất trong những tình huống như vậy có thể được tiến hành nhanh hơn nếu sản phẩm được sản xuất bằng lao động thủ công.

Kết

Cơ khí hóa và tự động hóa chắc chắn có tầm quan trọng lớn đối với lĩnh vực sản xuất. Trong thế giới hiện đại, ngày càng có ít hoạt động được thực hiện thủ công. Tuy nhiên, ngay cả ngày nay trong một số ngành công nghiệp người ta không thể làm mà không có công việc như vậy. Tự động hóa đặc biệt hiệu quả trong các doanh nghiệp lớn sản xuất các sản phẩm cho người tiêu dùng đại chúng. Vì vậy, ví dụ, trong các nhà máy sản xuất ô tô, một số lượng tối thiểu người tham gia vào hoạt động. Đồng thời, theo quy định, họ thực hiện quyền kiểm soát đối với quá trình mà không tham gia trực tiếp vào quá trình đó. Hiện đại hóa của ngành công nghiệp hiện đang rất sôi động. Tự động hóa các quá trình sản xuất và sản xuất được coi là nhất hiện naymột cách hiệu quả để cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng sản lượng.