Основные принципы построения автоматизации

Введение

Актуальностью темы данной работы является то, что на сегодняшний день автоматизация процессов охватила многие отрасли промышленности и сферы деятельности: от производственных процессов, до совершения покупок в магазинах. Вне зависимости от размера и сферы деятельности организации, практически в каждой компании существуют автоматизированные процессы. Процессный подход предусматривает для всех процессов единые принципы построения автоматизации.
Целью работы является исследование основных аспектов построения автоматизации.
Задачи работы:
раскрыть сущность автоматизации;
охарактеризовать составляющие компоненты автоматизации;
рассмотреть принципы построения автоматизации.

1. Общие сведения об автоматизации

Автоматизация представляет собой одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций. Термин «автоматизация», основанный на более раннем слове «автоматический» (поступающий с автомата), стал применяться с 1947 года. В то время Форд первым создал отдел автоматизации. Стали быстро развиваться и получили широкое распространение контроллеры обратной связи, появившиеся в середине 30-х годов 20 века годах.
Развитие промышленного производства определяется ростом производительности труда. Производительность технологической операции в любой отрасли промышленности зависит от затрат времени на выполнение главных функциональных действий (основное время), вспомогательных действий (вспомогательное время) и потерь времени, обусловленных плохой организацией труда (организационные потери) и длительным выполнением некоторых дополнительных действий (собственные потери).
Сокращения основного времени можно добиться путем совершенствования технологии обработки, а также конструктивными изменениями в оборудовании. Минимизация организационных потерь времени предполагает тщательную проработку условий организации производства, доставки материалов и комплектующих, налаженные кооперационные связи и многое другое, а сокращение вспомогательного времени и собственных потерь связано с механизацией и автоматизацией производства [5].
Объектами автоматизации могут быть:
производственные процессы;
проектирование;
организация, планирование и управление;
научные исследования;
обучение;
бизнес-процессы;
другие сферы человеческой деятельности.
Автоматизация способствует увеличению производительности труда, повышению качества выпускаемых изделий или товаров, оптимизации процессы управления, а также позволяет удалить человека от, опасных для здоровья, производств. Автоматизация, за исключением простейших случаев, подразумевает системный и комплексный подход к решению поставленной задачи

. Применяемые методы вычислений находят аналогию с нервными и мыслительными функциями человека. Данный комплекс методов и средств имеет название – система. Критерием оценки данной системы является уровень или ступень автоматизации.
Важнейшей предпосылкой автоматизации является отработанность технологии производства. Основными требованиями, устанавливаемые автоматизацией по отношению к технологии, являются неразрывность технологической цепи в пределах автоматизируемого участка и грамотно спланированное расположение оборудования, в соответствии с направлением движения материальных и энергетических протоков. Следовательно, экономическая эффективность автоматизации предопределяет высокое соответствие процесса установленным требованиям.
Автоматизация производства представляет собой применение технических средств для автоматического управления и контроля производственных процессов. При этом в отличие от механизации, которая направлена на облегчение физического труда работника, автоматизация нацелена на устранение непосредственного участия человека в производственном процессе и ориентацию его на осуществления мониторинга за процессом. Автоматизация может охватывать средства производства (технологические машины), отдельные составляющие процессов изготовления (манипуляция предметами, их транспортирование, складирование, контроль), а также процесс изготовления полностью (комплексная автоматизация) [1, c. 49].
Автоматизация производства возможна только на основе последних достижений науки и техники, использования передовых технологий и передового производственного опыта. Развитие автоматизации производства приводит к значительному повышению ее эффективности. Это связано, с одной стороны, с лучшей организацией производства, более быстрым оборотом средств и более эффективным использованием основных фондов, с другой стороны, со снижением затрат на обработку, расходов на заработную плату, энергию и, с другой стороны, рост культуры производства, качества продукции и т. д.

2. Составляющие компоненты автоматизации
К основополагающим компонентам современной производственной системы автоматизации относятся:
Станки с ЧПУ. Были разработаны в 1955 году. Массовое применение началось лишь с использованием микропроцессоров.
Промышленные роботы. Впервые созданы в 1962 году. Массовое применение связано с развитием микроэлектроники.
Роботизированный технологический комплекс (РТК). Был изобретен и коммерциализован ещё в 1970-80 годы. Массовое использование началось с применением программируемых систем управления.
Гибкие производственные системы обуславливаются комбинацией технологических единиц и роботов, управляемые с помощью ЭВМ, предполагающие наличия оборудования для перемещения обрабатываемых деталей и смены инструмента.
Автоматизированные складские системы (англ. Automated Storage and Retrieval Systems, AS/RS). Характеризуются применением управляемых компьютером подъемно-транспортных устройств, укладывающие изделия на склад и извлекающие их оттуда по команде.
Системы контроля качества на базе ЭВМ (англ