Автоматизация
Автоматиза́ция — направление научно-технического прогресса, которое использует различные технические средства и математические методы, которые позволяют выполнять задачи быстрее, продуктивнее и эффективнее, с целью полного освобождения человека от участия в научно-технологических процессах, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоемкости выполняемых задач.
История
Слово «автоматизация» происходит от лат. automatum, «автомат», что означает «самодвижущийся». Термин «автоматизация» был введён в общественное пользование в 1940-х годах в контексте развития промышленного производства и связан с использованием различных механизмов и машин для автоматической обработки материалов и выпуска готовой продукции.
Первые формы автоматизации были связаны с использованием паровых механизмов для замены труда человека. В последующие годы технологии автоматизации стали более распространенными, и в производственных условиях появились специализированные машины и оборудование для выполнения конкретных задач.
В нынешнее время термин «автоматизация» относится к процессу применения компьютерных систем и программ для автоматической обработки информации и управления технологическими процессами. В этом контексте автоматизация играет важную роль в улучшении эффективности и производительности различных отраслей промышленности и бизнеса[1].
Области применения
Автоматизируются[2]:
- Производственные процессы;
- Проектирование (производственных комплексов, промышленных сооружений и др.);
- Организация, планирование и управление (в рамках предприятия, отрасли и др.);
- Научные исследования;
- Медицинское и техническое диагностирование;
- Бизнес-процессы;
- Процессы программирования, инженерные расчёты;
- Технологические, энергетические и транспортные процессы.
Основные виды систем автоматизации
- Система автоматического управления;
- Автоматизированная система научных исследований;
- Автоматизированная система управления технологическими процессами;
- Автоматизированный экспериментальный комплекс;
- Гибкое автоматизированное производство;
- Система автоматизированного проектирования;
- Автоматизированная система управления эксплуатацией;
- Автоматизированная система планирования.
Автоматизация, за исключением простых случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи.
В состав систем автоматизации входят различные сенсоры, датчики, устройства ввода и вывода, контроллеры, управляющие устройства, исполнительные устройства, компьютеры.
Основные виды направленностей автоматизации
Существует несколько видов направленностей автоматизации, которые зависят от целей, задач и сфер применения автоматизированных систем.
- Техническая направленность автоматизации позволяет организовать технологические процессы со скоростью, точностью, надежность и экономичностью, которые человек обеспечить не может, а также она связана с разработкой и созданием автоматических устройств и систем, которые выполняют различные технические функции;
- Экономическая направленность позволяет получить быструю окупаемость первоначальных затрат за счет снижения эксплуатационных расходов и повышения объёма и качества выпускаемой продукции;
- Социальная направленность позволяет изменить характер и улучшить условия труда человека;
- Промышленная направленность позволяет повысить производительность и эффективность производственных процессов, а также улучшить качество продукции;
- Информационная направленность позволяет автоматизировать процессы обработки и передачи информации, например, создание автоматизированных информационных систем.
Степени автоматизации
Степень автоматизации определяется, прежде всего, экономической эффективностью и технической целесообразностью в условиях конкретного производства.
По степени автоматизации производства различают ручную, полуавтоматическую, автоматическую с оператором, автоматическую с минимальным вмешательством оператора и полностью автоматическую автоматизацию.
Ручная автоматизация — это выполнение производственных операций полностью вручную оператором без использования каких-либо устройств автоматизации, но применяющих различные методы по автоматизации.
Полуавтоматическая автоматизация — это полуавтоматическое выполнение производственных операций с использованием устройств автоматизации. Функции человека при полуавтоматической автоматизации ограничиваются контролем и общим управлением.
Автоматическая автоматизация с оператором — это автоматическое выполнение системой большинства задач, но оператор все ещё вовлечен в процесс и может вмешаться при необходимости.
Автоматическая автоматизация с минимальным вмешательством оператора — это автоматическое выполнение системой почти полного спектра задач, оператор привлечен к самому минимуму операций.
Полная автоматизация — это полное автоматизирование всех основных и вспомогательных участков производства, включая систему контроля и управления. Система является полностью автономной и способна решать все задачи без участия оператора. Функции человека при полной автоматизации сводятся только к наблюдению за работой оборудования и устранению возникающих неисправностей, связанных с оборудованием[3].
Преимущества автоматизации
Улучшение производительности и качества: автоматизация позволяет устранить или свести к минимуму ручной труд и повысить скорость и точность выполнения задач, что приводит к улучшению производительности и качества. Автоматизация также позволяет увеличить точность управления бизнес-процессами на производстве за счет охвата большого объёма информации, а также автоматизированное компьютерное оборудование может выполнять сразу несколько технологических операций одновременно без ущерба для качества процесса и точности вычислений.
Снижение затрат: автоматизация позволяет сократить расходы, связанные с оплатой труда и обслуживанием оборудования, а также снизить количество ошибок и недостач.
Большая гибкость и адаптивность: автоматизированные системы могут легко адаптироваться к изменяющимся требованиям и условиям, что позволяет организациям быстро реагировать на изменения рынка и требования клиентов.
Безопасность: автоматизация может помочь снизить риск травм и аварийных ситуаций на рабочем месте, связанных с ручным трудом, что может быть особенно важно при работе с опасными и вредными веществами.
Улучшение рабочей среды: автоматизация может в значительной мере улучшить рабочую среду, особенно в случае ручных работ, связанных с повышенным шумом, вибрацией и другими видами негативного воздействия[4].
Примечания
- ↑ Никитин Н.С. История научных исследований в области автоматизации производства. «Киберленинка» (2019). Дата обращения: 13 мая 2023.
- ↑ Клокотов И.Ю. Автоматизация технологических процессов. «Киберленинка» (2019). Дата обращения: 13 мая 2023.
- ↑ Тахиров П.М. Сущность, основные положения и цели автоматизации. scienceforum.ru (2020). Дата обращения: 13 мая 2023.
- ↑ Волик Б. Г., Юркевич Е. В. АВТОМАТИЗА́ЦИЯ. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 13 мая 2023.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!