Automatizace jednotlivých výrobních operací

Částečná automatizace výroby, přesněji automatizace jednotlivých výrobních operací, se provádí v případech, kdy je řízení procesů vzhledem ke své složitosti nebo pomíjivosti prakticky nepřístupné lidem a když je jednoduchá automatická zařízení účinně nahrazují. Stávající výrobní zařízení je zpravidla částečně automatizováno. Se zlepšením automatizace a rozšířením jejich aplikace bylo zjištěno, že částečná automatizace je nejefektivnější, když je výrobní zařízení vyvíjeno okamžitě jako automatizované. Částečná automatizace výroby zahrnuje také automatizaci řízení.  V případě komplexní automatizace výroby fungují staveniště, dílna, elektrárna a elektrárna jako jeden propojený automatizovaný komplex. Integrovaná automatizace výroby zahrnuje všechny hlavní výrobní funkce podniku, farmy, služby. Je účelné pouze s vysoce rozvinutou výrobou na bázi pokročilých technologií a progresivních metod řízení s využitím spolehlivých výrobních zařízení provozovaných v rámci daného nebo samoorganizujícího se programu, zatímco lidské funkce jsou omezeny na celkovou kontrolu a řízení komplexu.  Plná automatizace výroby je nejvyšší úrovní automatizace, která zajišťuje přenos všech řídících funkcí a řízení komplexní automatizované výroby do automatických řídicích systémů. Provádí se, když je automatizovaná výroba rentabilní, stabilní, její režimy se téměř nemění a je možné zohlednit možné odchylky předem, jakož i podmínky nepřístupné nebo nebezpečné pro život a zdraví člověka. Při určování stupně automatizace se bere v úvahu především jeho ekonomická efektivita a proveditelnost v podmínkách konkrétní výroby. Automatizace výroby neznamená bezpodmínečnou úplnou výměnu osoby automaty, ale směr jejího jednání, charakter jejího vztahu se strojem se mění; lidská práce získává nové vysoce kvalitní zbarvení, stává se složitějším a smysluplnějším. Těžiště pracovní činnosti osoby se přesouvá na údržbu automatů a na analytické a administrativní činnosti. Podle G.A. Vasilyeva: „Práce jedné osoby, pokud jde o automatizaci, se stává stejně důležitou jako práce celé dílny“ [1]. Automatizace výroby je ve svých dílech jedním z hlavních faktorů moderní vědecké a technologické revoluce, která lidstvu otevírá nebývalé možnosti transformovat přírodu, vytvářet obrovské materiální bohatství a zvyšovat lidské tvůrčí schopnosti. Problematika datování počátku historie automatizace je hodně práce, takže Chochiev RI ve své práci [2] informuje, že historie vývoje automatizace vzniká od okamžiku vzniku prvních samočinných zařízení. Byly to typy moderních automatů, jejich vzhled se datuje do antiky. Nicméně za podmínek drobné řemeslné a poloprůmyslové výroby až do 18. století se jim nedostalo praktického využití, a zatímco zůstaly zábavné „hračky“, svědčily pouze o vysokém umění starých mistrů. Zlepšení nástrojů a pracovních metod, adaptace strojů a mechanismů pro výměnu lidí ve výrobních procesech bylo povoláno na konci 18. století. – počátek 19. století. prudký skok v úrovni a měřítku výroby, známý jako průmyslová revoluce XVIII-IXX století. Průmyslová revoluce vytvořila nezbytné podmínky pro mechanizaci výroby na prvním místě předení, tkaní, kovu a zpracování dřeva. K. Marx viděl v tomto procesu [3] zásadně nový směr technického pokroku a navrhl přechod od používání jednotlivých strojů k „automatickému strojovému systému“, ve kterém vědomé funkce managementu zůstávají za člověkem: osoba se stane vedle výrobního procesu jako jeho kontrolor a řídící dopravy . Nejvýznamnějšími vynálezy tohoto období byly vynálezy ruského mechanika I.I. stroje a mechanismy. Stojí za zmínku, že podle V.V. Poshatayeva [5], od 60. let. IXX století., V souvislosti s rychlým rozvojem železnic se stala samozřejmostí potřeba automatizovat železniční dopravu a především vytvoření automatických zařízení pro řízení rychlosti pro zajištění bezpečnosti vlakové dopravy. V Rusku byl jedním z prvních vynálezů v tomto směru automatický ukazatel rychlosti strojního inženýra S. Prause a zařízení pro automatické zaznamenávání rychlosti vlaku, času jeho příjezdu, doby zastavení, času odjezdu a místa vlaku vytvořeného inženýrem V. Zalmanem a mechanikem O. To ukazuje Graftio o stupni distribuce automatických zařízení v praxi železniční dopravy S příchodem mechanických zdrojů elektrické energie – elektrických strojních generátorů s přímým střídavým proudem a elektromotorů, se ukázala možnost jejich přenosu na značné vzdálenosti a diferencované využití na místech spotřeby. Současně vznikla potřeba automatické stabilizace napětí generátorů, bez které by bylo omezeno jejich průmyslové využití. Teprve po vynálezu regulátorů napětí od počátku 20. století se elektřina začala používat k řízení výrobních zařízení. Spolu s parními stroji, jejichž energie byla distribuována přenosovými hřídeli a řemenovými pohony k obráběcím strojům, se elektrický pohon postupně rozšířil, nejprve přemístil parní stroje k otáčení převodů a pak obdržel individuální aplikaci, tj. Přechod z centrálního přenosového pohonu na jednotlivce ve 20. letech. XX století velmi rozšířené možnosti pro zlepšení technologie obrábění a zvýšení ekonomického efektu. Jednoduchost a spolehlivost jednotlivých elektrických pohonů umožnila mechanizovat nejen energii strojů, ale i jejich ovládání. Na tomto základě vznikly a vyvíjely se různé automaty, vícepolohové agregační stroje a automatické linky. Široké využití automatizovaného elektrického pohonu ve 30. letech. XX století nejen přispěl k mechanizaci mnoha průmyslových odvětví, ale v podstatě označil začátek moderní automatizace výroby. Zároveň se objevil termín „Automatizace výroby“. V roce 1936 [6] D.S. Harder (USA) definoval automatizaci jako „automatickou manipulaci částí mezi jednotlivými fázemi výrobního procesu“. Zpočátku tento termín zjevně znamenal vázání strojů s automatickým zařízením pro přenos a přípravu materiálů. Později společnost Harder rozšířila význam tohoto výrazu na každou operaci výrobního procesu.  Vysoká ekonomická efektivita, technologická proveditelnost a často i provozní nutnost přispěly k širokému rozšíření automatizace v průmyslu, dopravě, komunikačních technologiích, obchodu a různých odvětvích služeb. Její hlavní předpoklady jsou: efektivnější využívání ekonomických zdrojů – energie, surovin, vybavení, práce a kapitálových investic. Současně je zlepšena kvalita a je zajištěna jednotnost výrobků, zvyšuje se spolehlivost provozu instalací a konstrukcí. Analýza [6] S.I. Mokshina naznačuje, že vědecké základy automatizace výroby se vyvíjejí hlavně ve třech směrech. Za prvé, rozvíjejí metody pro efektivní studium zákonů upravujících objekty kontroly, jejich dynamiku, stabilitu, závislost chování na vlivu vnějších faktorů. Tyto úkoly řeší výzkumníci, designéři a technologové-specialisté z konkrétních oblastí vědy a výroby. Komplexní procesy a objekty jsou studovány metodami fyzikálního a matematického modelování, operativním výzkumem s využitím analogových a digitálních počítačů. Zadruhé určují ekonomicky proveditelné metody řízení, důkladně zdůvodňují cíl a funkci řízení hodnocení, volbu nejúčinnějšího vztahu mezi měřenými a kontrolními parametry procesu. Na tomto základě stanovit pravidla pro rozhodování a zvolit strategii chování manažerů výroby s přihlédnutím k výsledkům ekonomického výzkumu zaměřeného na identifikaci racionálních zákonů systému managementu. Specifické cíle řízení závisí na technických, ekonomických, sociálních a jiných podmínkách. Jedná se o dosažení maximálního výkonu procesu, stabilizaci vysoké kvality výrobků, nejvyšší využití paliva, surovin a zařízení, maximální objem prodeje a snížení nákladů na jednotku produktu atd.  Za třetí, úkolem je vytvořit inženýrské metody pro nejjednodušší, nejspolehlivější a najefektivnější implementaci struktury a návrhu automatizačních zařízení, které vykonávají stanovené funkce měření, zpracování získaných výsledků a řízení. Při vývoji racionálních řídících struktur a technických prostředků pro jejich implementaci se používá teorie algoritmů, automatů, matematické logiky a teorie reléových zařízení. Pomocí počítačové techniky automatizují mnoho procesů výpočtu, projektování a kontroly řídicích zařízení. Volba optimálních řešení pro sběr, přenos a zpracování dat je založena na metodách teorie informací. V případě potřeby se používá víceúčelové využití velkých toků informací, centralizované metody jejich zpracování.  Komplexní automatizace výroby vyžaduje vysokou úroveň vědecké organizace práce s širokým využitím různých asistenčních technologií na pracovištích výrobních a řídících pracovníků. Mezi ně patří: zařízení pro přípravu, prohledávání, skladování a reprodukci dokumentů, výkresů, referenčních materiálů pro mechanizaci inženýrských, administrativních a manažerských prací, specializovaného nábytku a zařízení atd. Výroba se proto stále více stává oblastí praktického a technologického využití vědy. Na základě vědeckého pokroku často vznikají nová odvětví výroby. Vývoj výroby nyní pokrývá vědu, technologii a technologii, jakož i systém organizace práce a řízení výroby.