ПРИМЕНЕНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

АННОТАЦИЯ

В работе приводятся результаты анализа опыта применения автоматизации в производственных процессах. Описаны основные принципы и подходы в изучении предприятий и преимущества их внедрения, приведено несколько примеров успешного использования на предприятиях. Целью данного анализа является популяризация применения автоматических производственных процессов на российских предприятиях.

Ключевые слова: производственные процессы, автоматические производственные процессы, оборудование, кадры, технологические процессы, безопасность, проектирование и моделирование.

Автоматизация производственных процессов является одним из ключевых факторов повышения эффективности и конкурентоспособности предприятий. В условиях современного рынка возрастает потребность в системах мониторинга, способных обеспечить контроль за состоянием оборудования, качеством продукции и безопасностью труда. Автоматические системы мониторинга позволяют оперативно выявлять отклонения от нормальных режимов работы, предотвращать аварийные ситуации и минимизировать простои производства.

Целью данной статьи является разработка и исследование возможностей применения автоматической системы мониторинга на производстве. Основное внимание уделяется вопросам проектирования, внедрения и эксплуатации таких систем, а также анализу их влияния на производительность и безопасность предприятия.

Современные подходы к автоматизации производственных процессов активно развиваются. В работах [1], [2] рассматриваются вопросы создания интеллектуальных систем управления производством, основанных на использовании технологий искусственного интеллекта и машинного обучения. В работе [3] исследуются методы прогнозирования отказов оборудования на основе анализа больших данных. В работе [4] обсуждаются экономические стратегии развития предприятий радиоэлектронной промышленности в посткризисный период.

Однако, несмотря на значительный прогресс в области автоматизации, остаются нерешенными многие практические вопросы, связанные с внедрением и эксплуатацией автоматических систем мониторинга на конкретных предприятиях. В частности, недостаточно изучены особенности адаптации этих систем к специфике отдельных производств, а также влияние человеческого фактора на эффективность их функционирования.

Материалы и методы

Разработка и внедрение системы мониторинга на предприятии представляет собой комплексное мероприятие, требующее глубокого всестороннего предварительного анализа. Реализация данного мероприятия является весьма сложным процессом, подготовку которого целесообразно осуществлять поэтапно. Предлагается следующая последовательность мер по реализации процесса разработки и внедрения системы мониторинга деятельности предприятия:

1. Оценка текущих условий и потребностей

Прежде чем приступить к автоматизации, важно провести детальный анализ текущего состояния производства. Необходимо оценить:

• Технологические процессы: какие операции выполняются вручную, какие могут быть автоматизированы.
• Оборудование: состояние существующего оборудования, его возможности и ограничения.
• Безопасность: текущие меры безопасности и потенциальные риски, связанные с автоматизацией.
• Кадры: уровень квалификации сотрудников, возможность их переподготовки.

2. Разработка стратегии автоматизации

На основании оценки текущих условий разрабатывается стратегия автоматизации. Она включает:

• Определение приоритетных направлений автоматизации.
• Выбор технологий и оборудования.
• Планирование этапов внедрения.
• Оценку финансовых затрат и ожидаемой экономической выгоды.

3. Подбор оборудования и технологий

Для автоматизации опасных производств требуются специализированные решения, обеспечивающие высокий уровень безопасности и надежности. Необходимо выбрать оборудование и технологии, соответствующие следующим критериям:

• Соответствие отраслевым стандартам и нормативным документам.
• Устойчивость к агрессивным средам и экстремальным условиям.
• Возможность интеграции с существующими системами управления.
• Наличие функций диагностики и предупреждения аварийных ситуаций.

4. Проектирование и моделирование

Перед началом работ проводится проектирование и моделирование будущих автоматизированных систем. Это включает:

• Разработку схем подключения и размещения оборудования.
• Моделирование технологических процессов с учетом новых элементов автоматизации.
• Проведение виртуального тестирования для выявления возможных проблем и оптимизации решений.

5. Реализация и внедрение

После завершения проектирования начинается этап реализации и внедрения. Он включает:

• Монтаж и настройку нового оборудования.
• Интеграцию автоматизированных систем с существующими процессами.
• Тестирование и отладку всех систем.
• Ввод в эксплуатацию и мониторинг первых результатов.

6. Обучение персонала

Важнейшим этапом автоматизации является обучение персонала. Сотрудники должны быть подготовлены к работе с новыми технологиями и оборудованием. Программа обучения может включать:

• Теоретический курс по основам автоматизации.
• Практическое освоение новых систем и оборудования.
• Тренировки по действиям в экстренных ситуациях.

7. Мониторинг и поддержка

После запуска автоматизированных систем необходимо организовать постоянный мониторинг их работы. Это позволит:

• Своевременно выявлять и устранять неисправности.
• Проводить регулярные проверки и техническое обслуживание.
• Вносить необходимые изменения и обновления.

8. Оценка результатов и оптимизация

По мере эксплуатации автоматизированных систем следует проводить оценку их эффективности. Это может включать:

• Анализ производительности и качества продукции.
• Измерение уровня безопасности и снижения рисков.
• Оценку экономической выгоды от внедрения автоматизации.
• На основании полученных данных можно вносить коррективы и улучшать системы, повышая их эффективность и конкурентоспособность предприятия.

Таким образом, успешная автоматизация производств требует комплексного подхода, учитывающего все аспекты от оценки текущих условий до постоянного мониторинга и поддержки.

Примеры успешного применения автоматизации на предприятиях:

Volvo Cars

Высокое качество продукции: Автоматизация сварочных и покрасочных операций привела к улучшению качества автомобилей.

Быстрая адаптация к изменениям: Искусственный интеллект помогает оперативно реагировать на изменения в спросе и корректировать производственные планы.

Экономия ресурсов: Оптимизация потребления энергии и материалов благодаря использованию современных технологий.

Siemens

Умный завод: Завод Amberg стал примером успешного применения концепции Smart Factory, где все процессы интегрированы и автоматизированы.

Производительность: Завод выпускает около 12 миллионов электронных компонентов ежегодно с минимальным участием человека.

Низкий уровень дефектов: Уровень дефектной продукции составляет менее 0,01%, что является одним из лучших показателей в отрасли.

General Electric (GE)

Предсказательная аналитика: Использование датчиков и аналитики больших данных позволило предсказать поломки оборудования и предотвратить простои, что увеличило коэффициент использования активов.

Улучшенная энергоэффективность: Мониторинг энергопотребления и оптимизация производственных процессов привели к снижению расходов на электроэнергию.

Повышение безопасности: Автоматическое обнаружение аномалий в работе оборудования помогло избежать аварийных ситуаций.

Таким образом, внедрение системы мониторинга деятельности предприятий позволяет объединить планирование, финансы, исследования и разработки, маркетинг и другие сферы их деятельности в единую саморегулируемую систему, функционирование которой ориентировано на достижение стратегических целей и способно существенно повысить качество управления ими. Система данного мониторинга позволяет добиться объединения управленческих подсистем и соответствующих им функций управления, что в конечном итоге позволяет обеспечить стабильное и эффективное долгосрочное развитие предприятий. Однако для успешного внедрения подобных систем требуется учет особенностей конкретного производства и проведение обучающих мероприятий для персонала. Дальнейшие исследования могут быть направлены на разработку более гибких и адаптивных систем мониторинга, способных самостоятельно настраиваться под изменяющиеся условия производства, а также на интеграцию таких систем с другими элементами автоматизации предприятия.

Список литературы:

1. Дороговцева, А. А. Искусственный интеллект в системе управления предприятием: эволюция, инновации и перспективы / А. А. Дороговцева, Н. К. Овчаренко // Экономика, предпринимательство и право. – 2024. – Т. 14, № 11. – С. 6259-6272. – DOI 10.18334/epp.14.11.121944
2. Наугольнова, И. А. Эволюция подходов к управлению промышленным предприятием: роль инноваций в современных условиях / И. А. Наугольнова // Креативная экономика. – 2023. – Т. 17, № 5. – С. 1763-1784. – DOI 10.18334/ce.17.5.118234Смирнов П.П., Орлов Е.Е. Прогнозирование отказов оборудования на основе анализа больших данных. М.: Инфра-М, 2018.
3. Салихов М. Р., Юрьева Р. А. Алгоритм прогнозирования состояния оборудования на основе машинного обучения // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 9. С. 648—655. DOI: 10.17586/00213454-2022-65-9-648-655.
4. Авдонин Б.Н., Батьковский А.М. Экономические стратегии развития предприятий радиоэлектронной промышленности в посткризисный период. М.:Креативная экономика, 2011. – 512 с. – ISBN: 978-5-91292-0561