مکانیزاسیون و اتوماسیون فرآیندهای تولید

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

اتوماسیون فرآیندهای تولید و فناوری رویه‌ای است که در آن عملکردهای کنترلی و مدیریتی انجام شده توسط شخص به ابزارها و دستگاه‌ها منتقل می‌شود. به همین دلیل بهره وری نیروی کار و کیفیت محصول به طور قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر این، کاهش سهم کارگران درگیر در بخش‌های مختلف صنعتی تضمین می‌شود. اجازه دهید بیشتر در نظر بگیریم که اتوماسیون و اتوماسیون فرآیندهای تولید چیست.

پیشینه تاریخی

دستگاه های مستقل - نمونه های اولیه سیستم های اتوماتیک مدرن - در دوران باستان ظاهر شدند. با این حال، تا قرن هجدهم، فعالیت های صنایع دستی و نیمه صنایع دستی گسترده بود. در این راستا، چنین دستگاه های "خودکار" کاربرد عملی دریافت نکرده اند. در پایان قرن 18 - آغاز قرن 19. جهش شدیدی در حجم و سطح تولید وجود داشت. انقلاب صنعتی ایجاد شدپیش نیازهای بهبود روش ها و ابزار کار، تطبیق تجهیزات برای جایگزینی فرد.

مکانیزاسیون و اتوماسیون فرآیندهای تولید

تغییرات حاصل از انقلاب صنعتی عمدتاً بر چوب و فلزکاری، ریسندگی، کارخانه‌های بافندگی و کارخانه‌ها تأثیر گذاشت. مکانیزاسیون و اتوماسیون فرآیندهای تولید به طور فعال توسط ک. مارکس مورد مطالعه قرار گرفت. او در آنها مسیرهای اساسی پیشرفت را دید. وی به گذر از استفاده از ماشین های فردی به اتوماسیون مجموعه آنها اشاره کرد. مارکس می گفت که کارکردهای آگاهانه کنترل و مدیریت باید به یک فرد واگذار شود. کارگر در کنار فرآیند تولید می ایستد و آن را تنظیم می کند. دستاوردهای اصلی آن زمان اختراعات دانشمند روسی پولزونوف و مبتکر انگلیسی وات بود. اولی یک تنظیم کننده خودکار برای تغذیه دیگ بخار ایجاد کرد و دومی یک کنترل کننده سرعت گریز از مرکز برای یک موتور بخار ایجاد کرد. برای مدت طولانی، فعالیت فکری دستی باقی ماند. قبل از معرفی اتوماسیون، جایگزینی کار فیزیکی از طریق مکانیزه کردن فرآیندهای کمکی و اصلی انجام می شد.

وضعیت امروز

در مرحله کنونی توسعه انسانی، سیستم‌های اتوماسیون فرآیندهای تولید مبتنی بر استفاده از رایانه و نرم‌افزارهای مختلف است. آنها به کاهش میزان مشارکت مردم در فعالیت ها کمک می کنند یا به طور کامل آن را حذف می کنند. به وظایف اتوماسیونفرآیندهای تولید شامل بهبود کیفیت عملیات، کاهش زمان مورد نیاز برای آنها، کاهش هزینه ها، افزایش دقت و پایداری اقدامات می باشد.

دستورالعمل

امروزه اتوماسیون فرآیندهای تولید در بسیاری از صنایع وارد شده است. صرف نظر از گستره و حجم فعالیت شرکت ها، تقریباً همه آنها از دستگاه های نرم افزاری استفاده می کنند. سطوح مختلفی از اتوماسیون فرآیندهای تولید وجود دارد. با این حال، همان اصول در مورد هر یک از آنها صدق می کند. آنها شرایط را برای اجرای کارآمد عملیات فراهم می کنند و قوانین کلی را برای مدیریت آنها تدوین می کنند. اصولی که طبق آنها اتوماسیون فرآیندهای تولید انجام می شود عبارتند از:

1. ثبات. تمام اقدامات در عملیات باید با یکدیگر ترکیب شوند، در یک دنباله خاص انجام شوند. در صورت عدم تطابق، احتمال نقض فرآیند وجود دارد.
2. ادغام. عملیات خودکار باید با محیط کلی شرکت مطابقت داشته باشد. در یک مرحله یا مرحله دیگر، ادغام به روش های مختلف انجام می شود، اما ماهیت این اصل بدون تغییر است. اتوماسیون فرآیندهای تولید در شرکت ها باید تعامل عملیات با محیط خارجی را تضمین کند.
3. استقلال اعدام. یک عملیات خودکار باید به طور مستقل انجام شود. مشارکت انسانی در آن ارائه نشده است، یا باید حداقل باشد (فقط کنترل). اگر کارگر طبق الزامات تعیین شده انجام شود، نباید در عملیات دخالت کند.

اصول فوق مطابق با سطح اتوماسیون یک فرآیند خاص مشخص شده است. اصول اضافی تداوم، تناسب، تخصص، و غیره برای عملیات ایجاد شده است.

سطوح اتوماسیون

معمولاً بر اساس ماهیت مدیریت شرکت طبقه بندی می شوند. به نوبه خود می تواند این باشد:

1. استراتژیک.
2. تاکتیکی.
3. عملیاتی.

بر این اساس، وجود دارد:

1. سطح پایین‌تر اتوماسیون (اجرایی). در اینجا مدیریت به عملیات انجام شده به طور منظم اشاره دارد. اتوماسیون فرآیندهای تولید بر اجرای عملکردهای عملیاتی، حفظ پارامترهای تنظیم شده، حفظ حالت های عملیاتی تنظیم شده متمرکز است.
2. سطح تاکتیکی. این توزیع توابع بین عملیات را فراهم می کند. به عنوان مثال می توان به برنامه ریزی تولید یا خدمات، مدیریت اسناد یا منابع و غیره اشاره کرد.
3. سطح استراتژیک. کل شرکت را مدیریت می کند. اتوماسیون فرآیندهای تولید برای اهداف استراتژیک راه حلی برای مسائل پیش بینی و تحلیلی ارائه می دهد. حفظ فعالیت های بالاترین سطح اداری ضروری است. این سطح از اتوماسیون مدیریت استراتژیک و مالی را فراهم می کند.

طبقه بندی

اتوماسیون با استفاده از انواع سیستم ها (OLAP، CRM، ERP و غیره) ارائه می شود. همه آنهابه سه نوع اصلی تقسیم می شوند:

1. غیرقابل تغییر. در این سیستم ها، توالی اقدامات مطابق با پیکربندی تجهیزات یا شرایط فرآیند تنظیم می شود. در طول عملیات نمی توان آن را تغییر داد.
2. قابل برنامه ریزی. آنها می توانند توالی را بسته به پیکربندی فرآیند و برنامه داده شده تغییر دهند. انتخاب این یا آن زنجیره اقدامات با استفاده از مجموعه خاصی از ابزارها انجام می شود. آنها توسط سیستم خوانده و تفسیر می شوند.
3. قابل تنظیم (انعطاف پذیر). چنین سیستم هایی می توانند اقدامات مورد نظر را در طول کار انتخاب کنند. تغییرات در پیکربندی عملیات مطابق با اطلاعات مربوط به دوره عملیات رخ می دهد.

همه این انواع را می توان در همه سطوح به طور جداگانه یا ترکیبی استفاده کرد.

انواع تراکنش

در هر بخش اقتصادی سازمان هایی وجود دارند که محصولات تولید می کنند یا خدمات ارائه می دهند. آنها را می توان بر اساس "دور بودن" در زنجیره پردازش منابع به سه دسته تقسیم کرد:

1. استخراج یا ساخت - برای مثال شرکت های کشاورزی، نفت و گاز.
2. سازمان های فرآوری مواد خام طبیعی. در ساخت محصولات از مواد استخراج شده یا ساخته شده توسط شرکت های دسته اول استفاده می کنند. اینها برای مثال، الکترونیک، خودرو، نیروگاه‌ها و غیره هستند.
3. شرکت های خدماتی. در میان آنها بانک ها، پزشکی، آموزشی هستندموسسات، موسسات پذیرایی، و غیره.

برای هر گروه، عملیات مربوط به ارائه خدمات یا عرضه محصولات قابل تشخیص است. اینها شامل فرآیندهایی هستند:

1. کنترل. این فرآیندها تعامل درون سازمانی را فراهم می کند و به شکل گیری روابط شرکت با شرکت کنندگان علاقه مند در گردش مالی کمک می کند. دومی، به ویژه، شامل مقامات نظارتی، تامین کنندگان، مصرف کنندگان است. گروه فرآیند کسب و کار شامل، به عنوان مثال، بازاریابی و فروش، تعامل با مشتریان، مالی، پرسنلی، برنامه ریزی مواد و غیره است.
2. تحلیل و کنترل. این دسته با جمع آوری و تعمیم اطلاعات مربوط به اجرای عملیات همراه است. به طور خاص، چنین فرآیندهایی شامل مدیریت عملیاتی، کنترل کیفیت، ارزیابی سهام و غیره است.
3. طراحی و توسعه. این عملیات مربوط به جمع آوری و تهیه اطلاعات اولیه، اجرای پروژه، کنترل و تجزیه و تحلیل نتایج می باشد.
4. تولید. این گروه شامل عملیات مربوط به عرضه مستقیم محصولات می شود. از جمله موارد دیگر، برنامه ریزی تقاضا و ظرفیت، تدارکات، خدمات است.

بیشتر این فرآیندها امروزه خودکار هستند.

استراتژی

لازم به ذکر است که اتوماسیون فرآیندهای تولید پیچیده و کار فشرده است. برای رسیدن به اهداف خود باید با استراتژی خاصی هدایت شوید. به بهبود کیفیت عملیات انجام شده و به دست آوردن از کمک می کندنتایج مورد نظر اتوماسیون مناسب فرآیندهای تولید در مهندسی مکانیک امروزه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برنامه استراتژیک را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1. درک عملیات. برای اینکه اتوماسیون فرآیندهای تولید در مهندسی مکانیک یا سایر صنایع اقتصادی اثر مطلوب را به همراه داشته باشد، لازم است تمامی مراحل به طور کامل تجزیه و تحلیل شوند. به طور خاص، لازم است ورودی و خروجی عملیات، توالی اقدامات، ترکیب منابع، رابطه پیوندها و غیره تعیین شود.
2. ساده کردن فرآیند. پس از تجزیه و تحلیل کامل، لازم است عملیات بهینه شود. فعالیت های غیرضروری که نتیجه نمی دهند یا ارزش قابل توجهی ندارند باید کاهش یابد. برخی از عملیات ممکن است ترکیب یا به صورت موازی اجرا شوند. می‌توانید با پیشنهاد روشی متفاوت، عملکرد را بهبود بخشید.
3. اتوماسیون فرآیند. تنها زمانی می توان آن را انجام داد که عملیات حداکثر تخلیه شده باشد. هرچه این روش ساده‌تر باشد، اتوماسیون زمان‌بر کمتری خواهد داشت و بر این اساس، فرآیند کارآمدتر خواهد بود.

مزایا

مکانیزاسیون و اتوماسیون فرآیندهای مختلف می تواند کیفیت کالا و مدیریت تولید را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. مزایای دیگر عبارتند از:

1. افزایش سرعت عملیات تکراری. با کاهش میزان دخالت انسان، می توان همان اقدامات را سریعتر انجام داد. سیستم های خودکاربدون توجه به طول شیفت، دقت بیشتری ارائه می‌کند و عملکرد را حفظ می‌کند.
2. بهبود کیفیت کار. با کاهش میزان مشارکت افراد، تأثیر عامل انسانی کاهش یافته یا از بین می رود. این به طور قابل توجهی تغییرات در اجرای عملیات را محدود می کند، که به نوبه خود از بسیاری از خطاها جلوگیری می کند و کیفیت و پایداری کار را بهبود می بخشد.
3. افزایش دقت کنترل. استفاده از فناوری اطلاعات به شما این امکان را می دهد که در آینده نسبت به کنترل دستی اطلاعات بیشتری در مورد عملیات ذخیره و در نظر بگیرید.
4. تسریع در تصمیم گیری در موقعیت های معمولی. این کار عملکرد عملیات را بهبود می بخشد و از ناهماهنگی در مراحل بعدی جلوگیری می کند.
5. اجرای موازی اقدامات. سیستم های خودکار امکان انجام چندین عملیات را به طور همزمان بدون به خطر انداختن دقت و کیفیت کار می دهند. این باعث افزایش سرعت فعالیت و بهبود کیفیت نتایج می شود.

عیوب

علی رغم مزایای آشکار، ممکن است اتوماسیون همیشه بهترین راه حل نباشد. به همین دلیل است که قبل از اجرای آن یک تحلیل و بهینه سازی جامع ضروری است. پس از آن، ممکن است معلوم شود که اتوماسیون مورد نیاز نیست یا از نظر اقتصادی زیان آور خواهد بود. کنترل دستی و اجرای فرآیندها ممکن است در موارد زیر ترجیح داده شود:

1. عملیات بسیار پیچیده هستند که از نظر فنی یا اقتصادی خودکار نیستند.
2. چرخه عمر محصول بسیار کوتاه است. اگر قرار است محصولی توسعه یابد ودر مدت زمان کوتاهی معرفی شود، مدت ماندگاری آن در بازار کوتاه خواهد بود. در این مورد، اتوماسیون ممکن است غیرعملی شود. عملیات دستی سریعتر و کم هزینه تر خواهد بود.



3. محصولات منحصر به فرد یا منحصر به فرد تولید می شوند. برای ساخت محصولات از این نوع، پارامترها و الزامات خاصی تعیین می شود. در این صورت، عامل انسانی می تواند تأثیر مفیدی بر فرآیند داشته باشد. برخی از اقلام منحصر به فرد را فقط می توان با استفاده از کار دستی تولید کرد.
4. نوسانات ناگهانی در تقاضای بازار. تغییرات در فعالیت مصرف کننده بر حجم تولید تأثیر می گذارد. سازماندهی مجدد تولید در چنین شرایطی می تواند سریعتر انجام شود اگر محصولات با استفاده از کار دستی تولید شوند.

نتیجه گیری

مکانیزاسیون و اتوماسیون بدون شک برای بخش تولید از اهمیت بالایی برخوردار است. در دنیای مدرن، عملیات کمتر و کمتری به صورت دستی انجام می شود. با این حال، حتی امروزه در تعدادی از صنایع نمی توان بدون چنین کاری انجام داد. اتوماسیون به ویژه در شرکت های بزرگی که محصولاتی را برای مصرف کنندگان انبوه تولید می کنند مؤثر است. بنابراین، به عنوان مثال، در کارخانه های خودروسازی، حداقل تعداد افراد در عملیات شرکت می کنند. در همان زمان، آنها، به عنوان یک قاعده، کنترل بر روند فرآیند را اعمال می کنند، بدون اینکه مستقیماً در آن شرکت کنند. نوسازی صنعت در حال حاضر بسیار فعال است. اتوماسیون فرآیندهای تولید و تولید امروزه بیشترین توجه را داردراهی موثر برای بهبود کیفیت محصول و افزایش بازده.