Применение технических средств автоматизации в производственном процессе
Автоматизация производства предполагает наличие надежных, относительно простых по устройству и управлению машин, механизмов и аппаратов. Развитие технических средств автоматизации является сложным процессом, в основе которого лежат интересы автоматизируемых производств-потребителей, с одной стороны, и экономика и возможности предприятий-изготовителей средств,— с другой. Первичным стимулом развития является повышение эффективности работы производств-потребителей за счет внедрения новой техники автоматизации. В связи с разнообразием функций автоматизированных объектов и их технических характеристик, появилась задача уменьшить функциональное и конструктивное многообразие, при этом сохранить оптимальное удовлетворение запросов автоматизируемых предприятий. Эта задача решается при помощи методов стандартизации.
Выделяют два основных принципа стандартизации:
- Агрегатирования и блочно-модульный принцип
- Унификация средств автоматизации
К техническим средствам автоматизации также предъявляют определенные требования. Такие как:
- Требования к составу средств автоматизации
- Требования к точности реализации алгоритмов управления
- Требования простоты обслуживания систем управления
Программируемые системы автоматизации
Качество управления и контроля производственных процессов заметно повысилось на фоне активного снабжения предприятий вычислительными устройствами и микропроцессорами. С точки зрения промышленных нужд возможности программируемых технических средств позволяют не только обеспечивать эффективное управление технологическими процессами, но и автоматизировать проектирование, а также проводить производственные испытания и эксперименты.
Устройства ЭВМ, которые применяются на современных предприятиях, в режиме реального времени решают задачи регулирования и управления технологическими процессами. Такие средства автоматизации производства называются вычислительными комплексами и работают на принципе агрегатирования. Системы включают в состав унифицированные функциональные блоки и модули, из которых можно составлять различные конфигурации и приспосабливать комплекс к работе в определенных условиях.
Куда поступать
Поскольку профессия весьма актуальна, сегодня многие образовательные учреждения имеют в своем распоряжении факультеты, где осуществляется подготовка высококвалифицированных специалистов. Одними из лучших в данной области считаются вузы Москвы:
- Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;
- Московский государственный технологический университет «Станкин»;
- Московский технический университет связи и информатики;
- Национальный исследовательский московский государственный строительный университет;
- Московский государственный университет пищевых производств.
Преимущества
Автоматизированные процессы увеличивают скорость выполняемых цикличных операций, обеспечивают их точность и сохранность работоспособности вне зависимости от факторов внешней среды. За счет исключения человеческого фактора сокращается количество возможных ошибок и повышается качество работы. В случае возникновения типичных ситуаций программа запоминает алгоритм действий и применяет его с максимальной оперативностью.
Понятие автоматизации процессов неразрывно связано с глобальным технологическим процессом. Без внедрения систем компьютеризации невозможно современное развитие отдельных подразделений и всего предприятия в целом. Машинизация производства позволяет максимально эффективно повысить качество конченой продукции, расширить линейку предлагаемых видов товаров и увеличить объем выпуска.
Конференция по автоматизации производства 28 ноября 2017 в Москве
Описание специальности
Специальность «Автоматизация технологических процессов и производств» связана с созданием современных программных и аппаратно-технических средств проектирования, исследования, технического диагностирования и промышленных испытаний, а также с созданием современных систем управления и автоматизации. Она охватывает перспективные направления работы инженера в области автоматизированного проектирования технологических процессов и производств в машиностроении.
В рамках обучения по специальности готовятся специалисты по созданию современных автоматизированных объектов, их эксплуатации и разработке для них программного обеспечения.
Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.
Объектами автоматизации и управления являются: объекты промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, торговли, медицины и т.д.; технологические и производственные процессы; техническое диагностирование, научные исследования и производственные испытания.
Студенты учатся:
- Собирать и анализировать исходные данные для проектирования технических средств систем автоматизации и управления производством
- Оценивать актуальность, перспективность и значимость объектов проектирования
- Проектировать аппаратно-программные комплексы автоматических и автоматизированных систем
- Контролировать соответствие разрабатываемых проектов стандартам и другим нормативным документам
- Выбирать средства автоматизации производств, программного обеспечения для автоматизированных систем управления, контроля, диагностики и испытаний
- Проектировать модели продукции на всех этапах её жизненного цикла
- Разрабатывать правила и требования к продукции различного назначения, процессам её изготовления, качеству, транспортировке и утилизации
- Снимать эскизы, выполнять и читать чертежи и другую конструкторскую документацию
- Изготавливать технические средства и программные продукты, создавать системы автоматизации и управления
- Оценивать уровень брака продукции, выявлять причины его появления, разрабатывать предложения по предупреждению брака и улучшению продукции
- Проводить сертификацию продукции, технологических процессов, аппаратных и программных средств
- Разрабатывать инструкции по использованию средств и систем автоматизации и управления
- Совершенствовать системы и средства автоматизации и управления процессами изготовления продукции, её жизненным циклом и качеством
- Обслуживать технологическое оборудование, средства и системы автоматизации управления, контроля, диагностики и испытаний
- Налаживать, настраивать, регулировать оборудование, средства и системы автоматизации, контроля, диагностики
- Обеспечивать соблюдение экологической безопасности на производстве
- Организовывать работу малых коллективов, планировать фонды оплаты труда, принимать экономические решения
- Повышать квалификацию сотрудников подразделения в области автоматизации технологических процессов и производств
- Организовывать на производстве рабочие места, размещать технологическое оборудование, средства автоматизации, управления, контроля, диагностики и испытаний
В процессе обучения предусмотрена глубокая фундаментальная подготовка будущих инженеров по математике, физике, химии, информатике, теоретической механике, сопротивлению материалов, а также по следующим дисциплинам:
- Технология машиностроения и приборостроения
- Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении
- Технология автоматизированного изготовления деталей и узлов
- САПР технологических процессов и средств автоматизации механосборочных операций
- Контрольно-диагностические системы искусственного интеллекта в машиностроении и приборостроении
- Вычислительные машины, системы и сети
- Диагностика и надежность автоматизированных систем
- Инженерная и компьютерная графика
- Материаловедение
- Прикладная механика
- Программирование и алгоритмизация
- Средства автоматизации и управления
- Теория автоматического управления
- Технологические процессы автоматизированных производств
- Электротехника и электроника и др.
Инженер-технолог работает на промышленных предприятиях и в проектных организациях.
Проектирование
Проектирование – это ключевой этап автоматизации производственных процессов, без которого на производстве невозможно внедрение комплексной механизации и компьютеризации. В его рамках создается специальная схема, отображающая структуру, параметры и ключевые характеристики используемых устройств. Схема стандартно состоит из следующих пунктов:
- масштаб автоматизации (описывается отдельно для всего предприятия и для отдельных производственных подразделений);
- определение контрольных параметров работы устройств, которые в дальнейшем будут выступать маркерами проверки;
- описание систем управления;
- конфигурация расположения автоматизированных средств;
- сведения о блокировке оборудования (в каких случаях она применима, как и кем будет запускаться в случае экстренной ситуации).
Перспективы трудоустройства по профессии
Кем можно работать по окончании вуза? Круг предполагаемых профессий довольно широк. Среди них встречаются такие должности:
- проектировщик,
- программист,
- разработчик систем автоматизации,
- материаловед,
- инженер по обслуживанию систем управления,
- аппаратчик-оператор,
- конструктор систем автоматизации,
- оператор линий.
С развитием в России автомобилестроения, строительного сектора, приборостроения и пищевой промышленности актуальность вышеперечисленных профессий находится на своем пике. Начинающие специалисты могут рассчитывать на оклад в 30 000 рублей, а более опытные эксперты получают от 45 000 рублей. Ведущие инженеры в крупных фирмах и предприятиях сегодня зарабатывают от 100 000 рублей и выше. Таким образом, при желании и стремлении талантливые выпускники могут добиться хорошего карьерного роста и обеспечить свое будущее достойной оплатой труда.
Цели
Внедрение на производстве автоматизированных средств, которые способны усовершенствовать технологические процессы, является ключевым залогом прогрессивной и эффективной работы. К ключевым целям автоматизации производственных процессов относят:
- сокращение численности персонала;
- увеличение производительности труда за счет максимальной автоматики;
- расширение линейки продукции;
- рост объемов производства;
- улучшение качества товаров;
- уменьшение расходной составляющей;
- создание экологически чистого производства за счет снижения вредных выбросов в атмосферу;
- внедрение высоких технологий в обычный производственный цикл с минимальными затратами;
- повышение безопасности технологичных процессов.
При достижении этих целей предприятие получает массу преимуществ от внедрения механизированных систем и окупает затраты на автоматизацию (при условии стабильного спроса на продукцию).
Качественное выполнение поставленных задач механизации определяется внедрением:
- современных автоматизированных средств;
- индивидуально разработанных методов компьютеризации.
Степень автоматизации зависит от интеграции инновационного оборудования в существующую технологическую цепочку. Уровень внедрения оценивается индивидуально в зависимости от особенностей конкретного производства.
Автоматизация технологических процессов: вид деятельности, начало бизнеса
Автоматизация технологических процессов на предприятии заключается в комплексной работе по созданию специальных систем, выполняющих процедуры сбора, обработки, учета и передачи данных, а также ряда прочих процессов.
Решения, которые предлагают специализированные предприятия по автоматизации технологических процессов, обычно заключаются в следующем:
- разработка, создание и внедрение «под ключ» автоматизированных систем управления;
- модернизация и усовершенствование существующих автоматизированных систем управления;
- проектирование систем управления;
- подбор и подготовка оборудования для решения поставленных задач;
- непосредственно сборка шкафов управления и прочего профильного оборудования;
- создание визуализации технологических процессов для дальнейшей диспетчеризации и управления.
На видео: АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В перечень предоставляемых компаниями такого типа услуг входят также
- модернизация приводной техники,
- создание диспетчерских систем распределительных систем,
- систем технического учета энергоресурсов,
- систем сбора, обработки и передачи данных и прочее.
На более продвинутом уровне, после достижения определенной репутации в своей нише можно включать в специализацию работы также виды работ, требующие высокого уровня квалификации и применения дорогостоящего оборудования. В их числе – разработка и установка автоматизированных систем управления химической и нефтегазовой промышленности, предприятий металлургического производства. Одним из перспективных, но на сегодня недостаточно развитых направлений можно считать разработку и модернизацию объектов солнечной энергетики.
На видео: Автоматика своими руками
Одной из основных целей и одновременно методов автоматизации технологических процессов будет планомерное сокращение штата компании. Это позволит не только увеличить производительность предприятия, но и уменьшить ежемесячные расходы на выплату заработной платы. А внедрение более современных методов производства позволяет уменьшить объем используемого сырья, что в свою очередь дает возможность решить сразу несколько актуальных проблем.
Из всех направлений деятельности предприятий по автоматизации технологических процессов одним из наиболее востребованных и выгодных на современном рынке называют энергетический сектор. В немалой степени это связано с тем, что в последнее время в особенности в столице и мегаполисах, помимо промышленных предприятий, растет количество торгово-развлекательных центров, для которых автоматизация и модернизация снабжения электроэнергией важна как из соображений безопасности, так и в целях экономии ресурсов. Таким образом, предложив разнообразные виды деятельности, можно рассчитывать на широкую целевую аудиторию. В том числе основными клиентами, помимо разнообразных промышленных предприятий и торговых центров, в перспективе могут стать спортивные комплексы, аэропорты, телекоммуникационные центры, электростанции и другие.
На видео: Автоматизация технологических процессов. Как это работает
Работа по автоматизации технологических процессов может иметь различный характер, но принцип построения деятельности будет включать несколько основных этапов:
- оценка исходного состояния;
- проектировка, инжиниринг;
- закупка и поставки необходимого оборудования;
- строительные или монтажные работы;
- пуско-наладочные работы;
- гарантийное и сервисное обслуживание.
Планируя открытие предприятия по автоматизации технологических процессов с нуля, следует понимать, что начинающая компания не будет иметь высокий уровень доверия потенциальных клиентов, поскольку за услугами такого уровня, как правило, обращаются к проверенным организациям. В связи с этим на первых этапах необходимо сделать ставку на небольшие предприятия производственного или непроизводственного типа для того, чтобы заработать репутацию в своей нише, а также достичь определенного финансового уровня, который позволит делать определенные инвестиции в дальнейшее развитие бизнеса.
Подробная информация об обучении
Мы рассмотрели, что же изучается желающими получить описываемую специальность, в целом. А сейчас давайте детализируем их знания:
- Собирать, группировать и анализировать исходные данные, необходимые для проектирования технических систем и модулей их управления.
- Оценивать значимость, перспективность и актуальность объектов, над которыми ведётся работа.
- Проектировать аппаратно-программные комплексы автоматизированных и автоматических систем.
- Контролировать проекты на соответствие стандартам и иной нормативной документации.
- Проектировать модели, которые покажут продукцию на всех этапах её жизненного цикла.
- Выбирать средства программного обеспечения и автоматизированного производства, которые наилучшим образом подойдут под конкретный случай. А также дополняющие их системы испытаний, диагностики, управления и контроля.
- Разрабатывать требования и правила к различной продукции, процессу её изготовления, качеству, условиям транспортировки и утилизации после использования.
- Выполнять и уметь понимать различную конструкторскую документацию.
- Оценивать уровень брака у созданной продукции, выявлять его причины появления, разрабатывать решения, которые предупредят отклонения от нормы.
- Сертифицировать разработки, технологические процессы, программные и аппаратные средства.
- Разрабатывать инструкции относительно использования продукции.
- Совершенствовать средства автоматизации и системы выполнения определённых процессов.
- Обслуживать технологическое оборудование.
- Настраивать, налаживать и регулировать системы автоматизации, диагностики и контроля.
- Повышать квалификацию сотрудников, которые будут работать с новым оборудованием.