Под автоматизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях с управлением ими без участия человека для целей повышения производительности, снижения себестоимости, улучшения условий труда, качества изделий и т.д.
Под механизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях, управляемых человеком для тех же целей. Таким образом, различие между этими понятиями заключается в субъекте управления производственным процессом.
Качественную оценку механизации и автоматизации производят по виду, степени внедрения и категории.
По виду автоматизация бывает:
— частичная и полная;
— единичная и комплексная;
— первичная и вторичная.
Частичная автоматизация охватывает замену ручного труда машинным в отдельных циклах работы оборудования или отдельных операциях технологического или производственного процесса. Например, станки-полуавтоматы, обработка деталей по упорам на токарно-револьверных станках.
Полная автоматизация охватывает автоматизацию всех циклов работы оборудования, как основных, так и вспомогательных или технологических (производственных) процессов в целом, когда все функции контроля и управления выполняются автоматами. Например, станки автоматы, высоко автоматизированные ГПС.
Единичная автоматизация — автоматизация отдельных первичных частей технологического процесса изготовления изделия. Например, автоматизация механической обработки с ручной сборкой, автоматизация заготовительных операций без автоматизации операций окончательной обработки и сборки. Причем единичная автоматизация может быть как частичная, так и полная.
Комплексная автоматизация – автоматизация двух и более составных частей или всего ТП изготовления изделия (или системы технологических процессов). Например, автоматизация получения заготовки, механической обработки и сборки. Комплексная автоматизация также может быть полная или частичная.
Первичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, ранее выполнявшихся с применением ручного труда. Вторичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, бывших ранее автоматизированными.
При описании основных видов автоматизации обычно применяют следующие условные обозначения:
А – единичная автоматизация;
КА – комплексная полная или частичная автоматизация.
По степени внедрения можно выделить несколько вариантов автоматизации различающихся широтой охвата технологических или производственных процессов:
1 – автоматизация единичной технологической (производственной) операции;
2 – автоматизация законченного технологического (производственного) процесса;
3 – автоматизация системы технологических (производственных) процессов, выполняемых на участке;
4 – автоматизация системы процессов в цехе;
5 – автоматизация системы процессов в группе однородных цехов;
6 – автоматизация на предприятии в целом;
7 – автоматизация в объединении предприятий или фирм;
8 – автоматизация в пределах административно-территориальных образований или отраслей производства.
Категория автоматизации определяет ее уровень в зависимости от степени замены ручного труда машинным, снижения численности рабочих, коэффициента многостаночного обслуживания и других показателей.
Таким образом, при полной автоматизации присутствие человека (оператора) в управлении производственным (технологическим) процессом не требуется.
Такое производство считается автоматическим.
Безлюдным производством считается производство с такой степенью автоматизации, при которой станок, участок, цех, предприятие могут работать автоматически, по крайней мере, в течение одной производственной смены (8 часов) в отсутствии человека.
Если часть производственного процесса выполняется автоматически, другая часть требует присутствия оператора, то такое производство называется автоматизированным.
Экономические преимущества автоматизированных систем связаны с реализацией их технических преимуществ, к которым относятся: повышение производительности труда, более рациональное использование материальных, трудовых и энергетических ресурсов, более стабильное качество продукции и сокращение срока технологической подготовки производства.
Повышение производительности труда достигается:
— за счет возможной круглосуточной работы оборудования;
— вследствие увеличения скорости протекания технологических и вспомогательных производственных процессов;
— за счет высвобождения рабочих.
Автоматизация производства позволяет более экономично использовать труд, материалы, энергию. Автоматическое планирование и оперативное управление производством обеспечивают оптимальные организационные решения, сокращают запасы незавершенного производства. Автоматическое регулирование процесса предотвращает потери вследствие поломок инструментов и вынужденных простоев оборудования. Автоматизация проектирования и изготовления продукции с использованием ЭВМ позволяет значительно сократить количество бумажных документов: чертежей, схем, графиков, описания и других, необходимых в неавтоматизированном производстве и отнимающие на их составление, хранение, передачу и использование много времени.
В социальном аспекте преимущества автоматизации производства следующие: рост благосостояния членов общества благодаря увеличению производительности труда, увеличению выпуска высококачественной продукции в необходимых для общества количествах при более экономичном использовании труда, материалов, энергии; высвобождение человека от тяжелой и монотонной физической и умственной работы, работы в опасных и вредных для здоровья условиях; возможность сокращения рабочего времени при соответствующем росте производительности труда; высвобождение времени для всестороннего и гармоничного развития; стимулирование повышения интеллекта человека, занятого в современном автоматизированном производстве; исключение работы человека в третью (ночную) смену.
Третья смена ночная наиболее тяжела для работы, необходимость работы в ней возникает в непрерывных производствах, которые невозможно останавливать. Кроме того, работа в три смены всегда экономически более выгодна благодаря более эффективному использованию оборудования. С повышением сложности и стоимости оборудования, сокращением периода его морального изнашивания организация работы в третью смену может быть единственно приемлемым с экономической точки зрения решением. Многоцелевые станки должны эксплуатироваться не менее чем в две смены, а ГПС – в три, чтобы окупились затраты. Таким образом, возникает противоречие между стремлением экономично использовать оборудование в круглосуточном производстве и нежелательностью работы людей в ночную смену. Кроме того, не всегда можно организовать многосменную работу из-за недостатка рабочей силы. Выходом из этого положения может стать организация третьей смены в автоматическом режиме работы.