Автоматизированное производство и его роль в повышении эффективности работы предприятия

Министерство  транспорта Российской Федерации

ГОУ ВПО

«Дальневосточный  Государственный университет путей  сообщения» 
 
 
 
 

                                                              Кафедра: «Менеджмент» 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

Тема: «Автоматизированное  производство и его роль в повышении

эффективности работы предприятия»

                                                     Вариант 10 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                Выполнил: студент 326 гр.

                                            Иванюра Р. И.,

                                                                Проверила: преподаватель 

                                            Некрасова О.И 
 
 
 
 
 
 
 

Хабаровск 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание………………………………………………………………………..2

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Часть 1           

1. Автоматизация производства…………………………………………..5

2. Методы автоматизации производства…………………………………7
3. Технические средства автоматизации производства…………………8             
2. Часть 2                 
1. Расчет производственной мощности участка………………………..16      
2. Расчет параметра сетевого графика.....................................................19       
3. Определение продолжительности технологического цикла……….22 
4. Определение продолжительности производственного цикла сложного процесса…………………………………………………….24

Заключение……………………………………………………………………….29

Литература……………………………………………………………………….30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Процесс проникновения компьютеров в  производство как главного элемента автоматизированных систем управления технологическими процессами начался в 50-х годах нашего века, когда были предприняты попытки его использования в металлургии и химической промышленности. Вскоре стали очевидны выгоды такого мероприятия, поскольку компьютеры по мере своего совершенствования стали осуществлять управление технологическими процессами "в режиме реального времени", то есть в соответствии с темпом протекания технологических процессов. Это обстоятельство и сделало постепенно компьютеры центральным звеном многих автоматизированных систем управления технологическими процессами. При этом темпы развития автоматизации на прямую связаны с развитием средств информатики, особенно с совершенствованием компьютеров - повышением скорости их быстродействия, уменьшением размеров и стоимости. 

     В процессе взаимодействия человека и компьютера возможен не только контроль со стороны человека за реализацией принимаемых им решений, но и последовательность действий человека и компьютера. Последнее предполагает диалог человека и компьютера и является одним из способов реализации адаптации человеко-машинных систем. 

     Комплексная автоматизация производства осуществляет интеграцию трех видов средств: механических, электронных и информационных. Информационный аспект выдвигается на первый план. Главное - это своевременная переработка и четкая передача надежной информации. Информационная технология должна сыграть роль основного средства интеграции этапов производственного цикла. Станок с компьютерным управлением способен изготовить из того же количества материалов больше, чем самый квалифицированный работник. Снижается потребность во многих традиционных видах массового сырья. Возрастает значение новаторских технологий, производственных комплексов. Интегрированные производственные комплексы объединяют под управлением электронно-вычислительной техники весь технологический процесс. 

     Цель  данной работы заключается в том, чтобы рассмотреть процесс автоматизированного  производства и его роль в повышении  эффективности работы предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Часть 1 

     1.1. Автоматизация производства

     Автоматизация производства, процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Автоматизация производства — основа развития современной промышленности, генеральное направление технического прогресса. Цель Автоматизация производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства. Различают Автоматизация производства: частичную, комплексную и полную (см. 5).  

       Частичная Автоматизация производства, точнее — автоматизация отдельных  производственных операций, осуществляется  в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование. По мере совершенствования средств автоматизации и расширения сферы их применения было установлено, что частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное. К частичной Автоматизация производства относится также автоматизация управленческих работ. 

       При комплексной Автоматизация  производства участок, цех, завод,  электростанция функционируют как  единый взаимосвязанный автоматизированный  комплекс. Комплексная Автоматизация  производства охватывает все основные производственные функции предприятия, хозяйства, службы; она целесообразна лишь при высокоразвитом производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением надёжного производственного оборудования, действующего по заданной или самоорганизующейся программе, функции человека при этом ограничиваются общим контролем и управлением работой комплекса. 

       Полная Автоматизация производства  — высшая ступень автоматизации,  которая предусматривает передачу  всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления (см. 7). Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, а возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях недоступных или опасных для жизни и здоровья человека. 

       При определении степени автоматизации  учитывают прежде всего её  экономическую эффективность и  целесообразность в условиях  конкретного производства. Автоматизация производства не означает безусловное полное вытеснение человека автоматами, но направленность его действий, характер его взаимоотношений с машиной изменяется; труд человека приобретает новую качественную окраску, становится более сложным и содержательным. Центр тяжести в трудовой деятельности человека перемещается на техническое обслуживание машин-автоматов и на аналитически-распорядительную деятельность. 

       Работа одного человека становится  такой же важной, как и работа  целого подразделения (участка,  цеха, лаборатории). Одновременно с изменением характера труда изменяется и содержание рабочей квалификации: упраздняются многие старые профессии, основанные на тяжёлом физическом труде, быстро растет удельный вес научно-технических работников, которые не только обеспечивают нормальное функционирование сложного оборудования, но и создают новые, более совершеные его виды. 

       Автоматизация производства является  одним из основных факторов  современной научно-технической  революции, открывающей перед  человечеством беспрецедентные возможности преобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножения творческих способностей человека.  

     1.2. Методы автоматизации производства 

       Научные основы Автоматизация производства развиваются главным образом по 3 направлениям (см. 3). Во-первых, разрабатывают методы эффективного изучения закономерностей объектов управления, их динамики, устойчивости, зависимости поведения от воздействия внешних факторов. Эти задачи решаются исследователями, конструкторами и технологами-специалистами конкретных областей науки и производства. Сложные процессы и объекты изучают методами физического и математического моделирования, исследования операций с использованием аналоговых и цифровых вычислительных машин. 

       Во-вторых, определяют экономически целесообразные методы управления, тщательно обосновывают цель и оценочную функцию управления, выбор наиболее эффективной зависимости между измеряемыми и управляющими параметрами процесса. На этой основе устанавливают правила принятия решений по управлению и выбирают стратегию поведения руководителей производства с учётом результатов экономических исследований, направленных на выявление рациональных закономерностей системы управления. Конкретные цели управления зависят от технико-экономических, социальных и других условий. Они состоят в достижении максимальной производительности процесса, стабилизации высокого качества выпускаемой продукции, наибольшего коэффициента использования топлива, сырья и оборудования, максимального объёма реализованной продукции и снижении затрат на единицу изделия и др. 

       В-третьих, ставится задача создания  инженерных методов наиболее  простого, надёжного и эффективного  воплощения структуры и конструкции  средств автоматизации, осуществляющих  заданные функции измерения, обработки полученных результатов и управления. При разработке рациональных структур управления и технических средств их осуществления применяют теорию алгоритмов, автоматов, математическую логику и теорию релейных устройств. С помощью вычислительной техники автоматизируют многие процессы расчёта, проектирования и проверки устройств управления. Выбор оптимальных решений по сбору, передаче и обработке данных основывается на методах теории информации. При необходимости многоцелевого использования больших потоков информации применяются централизованные (интегральные) методы её обработки (см. Автоматов теория, Информации теория, Логика).

     Структура управления, оптимально выбранная для  выполнения заданных целей, в сочетании  с комплексом технических средств (измерительных, регулирующих, исполнительных, по сбору и обработке информации всех видов и т. д.), во взаимодействии с объектом управления и человеком (оператором, диспетчером, контролёром, руководителем участка) на основе рационально построенных форм и потоков информации образует автоматизированную систему управления (АСУ). В СССР системный подход к построению и использованию комплекса средств автоматизации измерения и управления, широкое агрегатирование этих средств в рамках государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) стал основой государственной политики в области Автоматизация производства (см. 6). 

       В современную АСУ входят устройства  для первичного формирования, автоматического  извлечения и передачи, логической  и математической обработки информации, устройства для представления полученных результатов человеку, выработки управляющих воздействий и исполнительные устройства. В ГСП все они группируются по функциональному, информационному и конструктивно-технологическому признакам, образуя на унифицированной элементной базе блочные наборы, из которых составляются необходимые агрегатные комплексы средств автоматизации. 

       1.3. Технические средства автоматизации производства 

       К средствам формирования и  первичной обработки информации  относятся клавишные устройства для нанесения данных на карты, ленты или другие носители информации механическим (перфорированием) или магнитным способами; накопленная информация передаётся на последующую обработку или воспроизведение. Из клавишных устройств, перфорирующих или магнитных блоков и трансмиттеров составляются регистраторы производства локального и системного назначения, которые формируют первичную информацию в цехах, на складах и в других местах производства. 

       Для автоматического извлечения  информации служат датчики (первичные преобразователи). Они представляют собой весьма разнообразные по принципам действия устройства, воспринимающие изменения контролируемых параметров технологических процессов. Современная измерительная техника может непосредственно оценивать более 300 различных физических, химических и других величин, но этого для автоматизации ряда новых областей человеческой деятельности бывает недостаточно (см. 2). Экономически целесообразное расширение номенклатуры датчиков в ГСП достигается унификацией чувствительных элементов. Чувствительные элементы, реагирующие на давление, силу, вес, скорость, ускорение, звук, свет, тепловое и радиоактивное излучения, применяются в датчиках для контроля загрузки оборудования и его рабочих режимов, качества обработки, учёта выпуска изделий, контроля за их перемещениями на конвейерах, запасами и расходом материалов, заготовок, инструмента и др. Выходные сигналы всех этих датчиков преобразуются в стандартные электрические или пневматические сигналы, которые передаются другими устройствами. 

       В состав устройств для передачи  информации входят преобразователи  сигналов в удобные для транслирования  виды энергии, аппаратура телемеханики  для передачи сигналов по каналам  связи на большие расстояния, коммутаторы для распределения сигналов по местам обработки или представления информации (см. 8). Этими устройствами связываются все периферийные источники информации (клавишные устройства, датчики) с центральной частью системы управления. Их назначение — эффективное использование каналов связи, устранение искажений сигналов и влияния возможных помех при передаче по проводным и беспроводным линиям. 

       К устройствам для логической  и математической обработки информации  относятся функциональные преобразователи,  изменяющие характер, форму или сочетание сигналов информации, а также устройства для переработки информации по заданным алгоритмам (в т. ч. вычислительные машины) с целью осуществления законов и режимов управления (регулирования). 

       Вычислительные машины для связи  с другими частями системы управления снабжаются устройствами ввода и вывода информации, а также запоминающими устройствами для временного хранения исходных данных, промежуточных и конечных результатов вычислений и др. (см. Ввод данных. Вывод данных, Запоминающее устройство). 

       Устройства для представления  информации показывают человеку-оператору  состояние процессов производства  и фиксируют его важнейшие  параметры. Такими устройствами  служат сигнальные табло, мнемонические  схемы с наглядными символами  на щитах или пультах управления, вторичные стрелочные и цифровые показывающие и регистрирующие приборы, электроннолучевые трубки, алфавитные и цифровые печатные машинки. 

       Устройства выработки управляющих  воздействий преобразуют слабые  сигналы информации в более  мощные энергетические импульсы требуемой формы, необходимые для приведения в действие исполнительных устройств защиты, регулирования или управления. 

       Обеспечение высокого качества  изделий связано с автоматизацией  контроля на всех основных  этапах производства (см. 1). Субъективные оценки со стороны человека заменяются объективными показателями автоматических измерительных постов, связанных с центральными пунктами, где определяется источник брака и откуда направляются команды для предотвращения отклонений за пределы допусков. Особое значение приобретает автоматический контроль с применением ЭВМ на производствах радиотехнических и радиоэлектронных изделий вследствие их массовости и значительного количества контролируемых параметров. Не менее важны и выпускные испытания готовых изделий на надёжность (см. Надёжность технических устройств). Автоматизированные стенды для функциональных, прочностных, климатических, энергетических и специализированных испытаний позволяют быстро и идентично проверять технические и экономические характеристики изделий (продукции). 

       Исполнительные устройства состоят  из пусковой аппаратуры, исполнительных  гидравлических, пневматических или  электрических механизмов (сервомоторов) и регулирующих органов, воздействующих  непосредственно на автоматизируемый процесс. Важно, чтобы их работа не вызывала излишних потерь энергии и снижения кпд процесса. Так, например, дросселирование, которым обычно пользуются для регулирования потоков пара и жидкостей, основанное на увеличении гидравлического сопротивления в трубопроводах, заменяют воздействием на потокообразующие машины или иными, более совершенными способами изменения скорости потоков без потерь напора. Большое значение имеет экономичное и надёжное регулирование электропривода переменного тока, применение безредукторных электрических исполнительных механизмов, бесконтактной пускорегулирующей аппаратуры для управления электродвигателями. 

       Реализованная в ГСП идея построения  приборов для контроля, регулирования  и управления в виде агрегатов,  состоящих из самостоятельных  блоков, выполняющих определённые функции, позволила путём различных сочетаний этих блоков получить широкую номенклатуру устройств для решения многообразных задач одними и теми же средствами. Унификация входных и выходных сигналов обеспечивает сочетание блоков с различными функциями и их взаимозаменяемость. 

       В состав ГСП входят пневматические, гидравлические и электрические  приборы и устройства (см. 9). Наибольшей универсальностью отличаются электрические устройства, предназначенные для получения, передачи и воспроизведения информации. 

       Применение универсальной системы  элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА) позволило свести разработку  пневматических приборов в основном  к сборке их из стандартных  узлов и деталей с небольшим  количеством соединений. Пневматические устройства широко применяются для контроля и регулирования на многих пожаро- и взрывоопасных производствах. 

       Гидравлические устройства ГСП  также комплектуются из блоков. Гидравлические приборы и устройства  управляют оборудованием, требующим  для перестановки регулирующих органов больших скоростей при значительных усилиях и высокой точности, что особенно важно в станках и автоматических линиях. 

       С целью наиболее рациональной  систематизации средств ГСП и  для повышения эффективности  их производства, а также для упрощения проектирования и комплектации АСУ устройства ГСП при разработке объединяются в агрегатные комплексы. Агрегатные комплексы, благодаря стандартизации входных-выходных параметров и блочной конструкции устройств, наиболее удобно, надёжно и экономно объединяют различные технические средства в автоматизированных системах управления и позволяют собирать разнообразные специализированные установки из блоков автоматики широкого назначения. 

       Целевое агрегатирование аналитической  аппаратуры, испытательных машин, массодозировочных механизмов с унифицированными устройствами измерительной, вычислительной техники и оргатехники облегчает и ускоряет создание базовых конструкций этого оборудования и специализацию заводов по их изготовлению. 

       Управление территориально рассредоточенными объектами газовой и нефтяной промышленности, водоснабжения и ирригации, транспорта, связи, гидрометеослужбы и т. п. связано с формированием большого количества текстовой и измерительной информации, передачей её на большие расстояния, концентрацией логической и математической обработки, хранением и распределением.  

       Агрегатный комплекс средств  сбора и первичной обработки  алфавитно-цифровой информации (АСПИ) в сочетании с комплексами  вычислительной техники (АСВТ), единого  времени (АСЕВ) и оргатехники (АСОТ) при наличии математического обеспечения дают возможность автоматизировать управление отраслями народного хозяйства (см. 10). Для сбора объективных сведений о количестве и качестве выпускаемой продукции промышленные предприятия оснащаются комплексами средств электроизмерительной техники (АСЭТ), испытания материалов на прочность (АСИП) и измерения и дозирования масс (АСИМ). Для автоматизации управления производственными процессами существенное значение имеют также комплексы средств контроля и регулирования (АСКР), аналитической техники (АСАТ) и программного управления (АСПУ), позволяющие вести производство в оптимальных режимах. Взаимодействие этих комплексов создаёт реальные условия для автоматизации многих технологических установок на основе точной измерительной информации о ходе процесса в адаптивном режиме или по заданной программе с коррекцией влияния внешних условий и среды. 

       Исследовательская деятельность  во многом зависит от своевременного  получения, быстрой и полноценной обработки объективной и точной информации о составе и строении веществ, структуре и свойствах материалов, энергетических параметрах процессов. 

       Применение комплексов средств  автоматизации в научно-исследовательских  институтах и лабораториях не  только освобождает исследователей от рутинных операций, связанных с освоением имеющихся данных, но и облегчает подготовку и ведение 

     Комплексная Автоматизация производства требует  высокого уровня научной организации  труда с широким применением  разнообразных вспомогательных технических средств на рабочих местах производственного и управленческого персонала (см. 2). Сюда относятся: устройства для подготовки, поиска, хранения и размножения документов, чертежей, справочных материалов для механизации инженерно-технических и административно-управленческих работ, специализированная мебель и оборудование и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.  Часть 2

    2.1.  Расчет производственной  мощности участка

    Производственная  мощность - максимально возможный выпуск продукции в единицу времени, при наиболее полном использовании при имеющемся оборудовании.

    Основное серийное изделие- А  (б, г);

    Основное  серийное изделие- Б (а, в, д);

    Число станков на участке- 35;

    Плановая  трудоемкость (станко/часы) -

    А(68) Б(75) а(110) б(95) в(145) г(150) д(185);

    Производственная программа (ед)-

    А(980) Б(650) а(30) б(20) в(10) г(30) д(20);

    Годовой действительный фонд времени работы оборудования- 3600 часов.

    Таблица 1

1. Вид изделия;

     t_i - Планируемая трудоемкость;

     P_i -  Производственная программа;

     ∑TO_i – суммарная трудоемкость;

     K_i- коэффициент приведения;

     O_i- объем производства основного изделия;

     d_i- удельный вес.

     Вычисления:

     1) ∑TO_i = t_{i *} P_i

     ∑TO_А= 68*980=66640 (для остальных изделий считать по такому же принципу);

     2) K_i =

     K_А = = 1,47 ;

     3) О_А = ∑TO_А + К_а*Р_а +К_д*Р_д

     О_Б = ∑TO_Б + К_б*Р_б +К_в*Р_в+К_г*Р_г

     О_А= 66640+1,4*20+2,2*30=66734

     О_Б= 48750+1,47*30+1,93*10+2,47*20=48862,8;

     4)∑O_i= О_А+ О_Б

     ∑O_i =66734+48862,8=115596,8;

     5) d_i =

     d_А= = 0,58

     d_Б= = 0,42;

     6)∑ d_i= d_А+ d_Б

     ∑ d_i= 0,58+0,42=1.

     Производственная  мощность: М_i=

     d_i- удельный вес;

     N- число станков;

     T- действительный фонд времени работы.

     М_А= =1075 ед.

     М_Б= =706 ед.

     Резерв  производственной мощности

     Р_зⁱ=M_i-P_i

     Р_з^А=1075-980=95 ед.

     Р_з^Б=706-650=56 ед.

Вывод

    Из  Расчета производственной мощности участка, мы выяснили, что производственная программа меньше, чем мы можем максимально произвести. Предприятию нужно повысить производственную программу по изделию А на 95 единиц, а по изделию Б на 56 единиц.

    2.2. Расчет параметра сетевого графика

    Сетевой график показывает последовательность выполнения комплекса работ, которые необходимы для завершения технологического процесса.