Автоматизация технологических процессов

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:

1. масштаб автоматизации (описывается отдельно для всего предприятия и для отдельных производственных подразделений);
2. определение контрольных параметров работы устройств, которые в дальнейшем будут выступать маркерами проверки;
3. описание систем управления;
4. конфигурация расположения автоматизированных средств;
5. 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

1. модернизация приводной техники,
2. создание диспетчерских систем распределительных систем,
3. систем технического учета энергоресурсов,
4. 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:

1. Собирать, группировать и анализировать исходные данные, необходимые для проектирования технических систем и модулей их управления.
2. Оценивать значимость, перспективность и актуальность объектов, над которыми ведётся работа.
3. Проектировать аппаратно-программные комплексы автоматизированных и автоматических систем.
4. Контролировать проекты на соответствие стандартам и иной нормативной документации.
5. Проектировать модели, которые покажут продукцию на всех этапах её жизненного цикла.
6. Выбирать средства программного обеспечения и автоматизированного производства, которые наилучшим образом подойдут под конкретный случай. А также дополняющие их системы испытаний, диагностики, управления и контроля.
7. Разрабатывать требования и правила к различной продукции, процессу её изготовления, качеству, условиям транспортировки и утилизации после использования.
8. Выполнять и уметь понимать различную конструкторскую документацию.
9. Оценивать уровень брака у созданной продукции, выявлять его причины появления, разрабатывать решения, которые предупредят отклонения от нормы.
10. Сертифицировать разработки, технологические процессы, программные и аппаратные средства.
11. Разрабатывать инструкции относительно использования продукции.
12. Совершенствовать средства автоматизации и системы выполнения определённых процессов.
13. Обслуживать технологическое оборудование.
14. Настраивать, налаживать и регулировать системы автоматизации, диагностики и контроля.
15. Повышать квалификацию сотрудников, которые будут работать с новым оборудованием.