РОЛЬ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Государственная политика России, направленная на переход от экспортно-сырьевой к инновационной модели экономического роста страны требует реализации комплекса преобразований по нескольким направлениям. В частности, актуальным является не только закрепление и расширение глобальных конкурентных преимуществ России в традиционных сферах (энергетика, транспорт, сельское хозяйство, переработка природных ресурсов), но и использование научно-технического потенциала с целью формирования современных производств, новой востребованной на мировых рынках продукции. В современных условиях перевод общественного производства на инновационный путь развития базируется на автоматизации промышленного производства и использования человеческого фактора.

Кардинальное ускорение научно-технического прогресса предусматривает формирование интеграцию автоматизированных информационных систем управления (ИАИСУ) на основе совместимости локальных АИСУ – систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), автоматизированных систем управления предприятием (АСУП) и др. [2]. Подобные системы способствуют консолидации машинного и человеческого потенциалов, постоянно взаимодействуя в развитии промышленного производства.

К средствам автоматизации кроме АИСУ относятся также и промышленные роботы, поднявшие производство на качественно более высокий уровень. В мире происходит динамичное развитие робототехники. Создаются все новые высокоэффективные конструкции роботов, промышленные контроллеры для массового применения. Их количество быстро растет, так как сокращение доли ручного труда, повышение производительности и рост темпов производства являются насущной задачей эффективного промышленного производства в развитых постиндустриальных странах. При этом во многих случаях именно появление технологии является стимулом к разработке новых видов продукции. В данной статье раскрывается роль средств автоматизации и промышленной робототехники в инновационном развитии страны. Приводится пример локальной автоматизации промышленного производства, осуществленный в рамках технического проекта для одного из предприятий компании Unilever.

В настоящее время существует множество подходов к пониманию автоматизации производства. Одним из наиболее популярных представлений автоматизации является по степени участия человека в отдельном производственном процессе. Существует количественный показатель, характеризующий степень автоматизации производственного процесса. Данный показатель можно представить следующей математической формулой:

 , [1]                                      (1)

где числитель представляет собой сумму показателей уровня автоматизации по всем видам подготовительных, транспортных, основных, управляющих и обслуживающих работ при исполнении i-й группы операций, а знаменатель  – число групп операций в технологическом процессе.

При этом уровень автоматизации j-ого вида работ при исполнении i-й группы операций рассчитывается по следующей формуле:

                                                                 (2)

 где  – время, затраченное на j-й вид работ, выполненных автоматизированным способом,  – общее время, необходимое для выполнения i-й операций (процесса).

В данной статье подробнее рассмотрим процесс и возможности автоматизации производственной линии по изготовлению мороженного на примере одного из предприятий компании Unilever.

Целью разработки проекта было предложить решение по совершенствованию процесса доставки готовых вафельных стаканчиков от печи до основной производственной линии и их установкой в специальные ячейки - ламели для наполнения смесью мороженого. Критериями оценки предложенных решений выступали: минимизация рисков относительно качества и безопасности продукции, возможность интеграции инноваций в существующую схему производства, а также осуществимость и экономический эффект от внедрения автоматизации.

На первом этапе авторами проекта был изменен способ доставки готовых вафельных стаканчиков от печи до линии основного конвейера путем внедрения промежуточного реечного конвейера, позволяющего расположить стаканчики в горизонтально-ориентированном положении. С каждой печи стаканчики будут приходить на отдельную линию основного конвейера.

Следующим этапом решения было введения регулирующих сигнализаторов в виде системы технического зрения (СТЗ), контролирующих качество вафельных стаканчиков. В качестве СТЗ были выбраны фотокамеры и подсветка конвейерной ленты, позволяющие обнаружить и произвести отсев дефектной продукции. Далее осуществляется фасовка стаканчиков в автоматическом режиме по 20 штук, перемещаясь вдоль очередного реечного конвейера, стаканчики составляются в паллеты. Автоматизация этапа фасовки позволяет исключить возможность появления брака в результате ручного труда занятых работников. Последним этапом предложенного решения являлось введение робота-фасовщика, взаимодействующего с магазином паллет. Отдельные паллеты заполняются вручную, каждая паллета состоит из пяти рядов стаканчиков, получаемых с предыдущего этапа и ламелями для заполнения смесью мороженого. При помощи нескольких захватов происходит заполнение ламели с параллельной подачей новых паллет из магазина.

Данный пример демонстрирует возможности введения локальной автоматизации производственного процесса, с точки зрения повышения производительности технологических операций, культуры производства и общей его эффективности. Однако любая инновация требует существенных затрат, которые окупаются в течение нескольких лет. В этом состоит одна из главных проблем введения автоматизации на крупных, а тем более мелких производствах.

Таким образом, автоматизация и роботизированное производство по своей сути тесно связаны с разработкой новых видов продукции и способны определять уровень конкурентоспособности страны в целом. Поэтому необходимо изучать и исследовать производственные циклы предприятий различных отраслей с крупносерийным, серийным и мелкосерийным выпуском продукции с целью определения областей рационального применения промышленных роботов и установления функциональных и технических требований к ним.

Список литературы

1. Волчкевич Л.И. Автоматизация производственных процессов. Москва, Машиностроение, 2007. - 380 с.
2. Мыльник В.В. Диалектика развития автоматизации промышленного производства на различных ее этапах. Организатор производства, 2009, № 2 С. 28-31.
3. Ежеленко В. Промышленная автоматизация в России: проблемы, опыт, решения.// Умное производство,2013, №21. С. 1-4.