Автоматизация производства
Автоматизация производства — передача трудовых функций человека автоматическим устройствам. Разбираем, зачем она нужна (не только скорость, но и здоровье), чем отличаются три уровня — частичная, комплексная и полная автоматизация, — где какой уровень уместен и почему полную автоматизацию ставят прежде всего на опасных производствах.
Автоматизация производства: частичная, комплексная, полная | Технология 8 класс44:55- Что такое автоматизация и зачем она нужна
- Три уровня: частичная, комплексная, полная
- Когда нужна полная — и всегда ли она нужна
Фабрика чипсов: за смену надо почистить и нарезать тонкими ломтиками сотни килограммов картофеля. Одинаково, тысячи раз подряд. Как сделать эту работу хотя бы не мучительной — и где заканчивается «помочь человеку машиной» и начинается «убрать человека из цеха совсем»? И почему на атомной станции его убирают специально?
Объяснять, что такое автоматизация производства и какие цели она преследует: производительность, качество, освобождение от монотонного труда, безопасность.
Различать частичную, комплексную и полную автоматизацию по одному признаку — сколько функций человека передано автоматам и что остаётся человеку.
Определять по описанию производства его уровень автоматизации и объяснять, почему полная автоматизация нужна на опасных производствах и не всегда целесообразна.
Что такое автоматизация и зачем она нужна
Вернёмся на фабрику чипсов. Чистить и резать картофель руками — работа, в которой нет ничего сложного, но она бесконечно однообразна и утомительна. Совершенствование производства идёт двумя путями: сначала механизация — человеку дают машину, но управляет ею он сам; потом автоматизация — машина начинает работать и следить за результатом сама.
Автоматизация производства — техническое и технологическое оснащение, при котором многие, а иногда и все, трудовые функции человека по управлению технологическим оборудованием и контролю результатов технологических процессов передаются автоматическим устройствам.
Разница между механизацией и автоматизацией — как между велосипедом и автопилотом. Велосипед помогает ехать быстрее, но крутишь педали и рулишь ты. Автопилот сам держит курс и сам проверяет, не сбился ли, — ты только задаёшь, куда лететь. В определении спрятаны две функции, которые могут уходить от человека к машине: управление оборудованием и контроль результата — «многие, а иногда и все». На первой ступени автомат берёт на себя лишь отдельные операции, на высшей — всё.
Зацепка: АВТОматизация — АВТОматически выполняет трудовые функции человека: управляет оборудованием и контролирует результат.
Зачем. Основная цель автоматизации — освобождение человека от однообразного монотонного труда, повышение производительности и качества продукции. Но есть и вторая цель, не менее важная: улучшение условий труда — устранение условий, вредных и опасных для здоровья, сокращение числа монотонных операций. Картофель на фабрике чипсов — про монотонность; цех окраски кузовов, где в воздухе растворитель, — про здоровье.
- Производительность — автомат не устаёт и работает быстрее.
- Качество — одинаковые ломтики, одинаковые швы: у автомата нет «плохого дня».
- Монотонность — однообразный труд отдают машине, человеку остаётся то, где нужна голова.
- Безопасность и здоровье — вредные и опасные операции выполняют без человека.
Автоматизация нужна только чтобы делать быстрее и дешевле.
Скорость и производительность — лишь одна из целей. Учебник называет и другие: освободить человека от монотонного труда и убрать его с вредных и опасных операций. Иногда автоматизируют не потому, что так быстрее, а потому, что так безопаснее.
Рабочий сам ставит заготовку, включает станок и проверяет размер, а тяжёлую операцию — прессование — за него выполняет автомат по нажатию кнопки. Есть здесь автоматизация?
показать
Рабочий сам ставит заготовку, включает станок и проверяет размер, а тяжёлую операцию — прессование — за него выполняет автомат по нажатию кнопки. Есть здесь автоматизация?
Да, частичная: одна трудоёмкая операция передана автомату, хотя управление и контроль остались у человека. Автоматизация начинается уже с передачи отдельных операций, а не только управления и контроля целиком.
Что в контексте автоматизации производства означает передача трудовых функций автоматическим устройствам?
Три уровня: частичная, комплексная, полная
Автоматизация — не выключатель «есть/нет», а лестница из трёх ступеней. Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию производства. На каждой ступени у человека забирают всё больше функций.
Частичная автоматизация производства — автоматизация некоторых трудоёмких производственных операций, которые тяжелы для выполнения.
Частично автоматизируют также операции, где автомат просто более эффективно, чем человек, выполняет утомительную или вредную для здоровья работу.
На кухне ты чистишь и режешь всё сам, но тесто месит миксер: одну тяжёлую операцию отдали машине, остальные — по-прежнему руками. Так и на фабрике чипсов: картофель чистит и режет автомат, а упаковку, скажем, пока делают люди.
Зацепка: ЧАСТИчная — автоматизируют только ЧАСТЬ трудоёмких, тяжёлых операций.
Комплексная автоматизация производства — автоматизация, включающая в себя один производственный процесс на участке, в цехе, на целом предприятии, при которой автоматические станки или устройства образуют автоматизированные линии, работающие без непосредственного участия человека.
Мастера и наладчики автоматизированных линий осуществляют наладку и контроль.
Комплексная — это не один миксер, а вся кухня-автомат от муки до готового печенья: станки выстроены в линию и передают заготовку друг другу без человека. Человек рядом есть — мастер и наладчик, — но он не участвует в процессе, а настраивает и проверяет линию. Причём автоматизирован один процесс: на автозаводе цеха сварки и окраски кузовов могут быть комплексно автоматизированы, а некоторые участки сборки — вообще нет.
Зацепка: КОМПЛЕКСная — целый КОМПЛЕКС автоматических станков выстроен в линию и работает без непосредственного участия человека.
Полная автоматизация производства — высший уровень автоматизации, при котором функции человека исключены не только из технологии получения или преобразования предмета труда, но и из управления и контроля результатов производства.
Все операции от начала и до конца выполняют автоматические устройства, даже контроль за ходом и результатами происходит автоматически. Функции работника сводятся к наблюдению; работник (диспетчер) может вмешаться только в чрезвычайной ситуации, когда автоматика не справляется.
Полная автоматизация — это самолёт на автопилоте с пилотом в кресле: он не ведёт самолёт и не проверяет приборы вручную, он просто наблюдает и готов вмешаться, если случится нештатное. Отличие от комплексной — в контроле: на комплексной линии контроль ведёт наладчик, при полной — сама автоматика.
Зацепка: ПОЛНАЯ — человек ПОЛНОСТЬЮ исключён из получения или преобразования предмета труда, управления и контроля.
| Частичная | Комплексная | Полная | |
|---|---|---|---|
Что автоматизировано | отдельные тяжёлые, утомительные или вредные операции | целый производственный процесс: участок, цех, предприятие | всё: технология, управление и контроль |
Что делает человек | выполняет остальные операции сам | не участвует в процессе; мастера и наладчики ведут наладку и контроль | только наблюдает; диспетчер вмешивается лишь в чрезвычайной ситуации |
Кто контролирует результат | человек | наладчики линии | автоматика |
Пример | автомат чистит и режет картофель, остальное — люди | цех сварки или окраски кузовов на автозаводе | химические производства, атомные и тепловые электростанции |
При комплексной автоматизации в цехе нет ни одного человека.
Люди есть — мастера и наладчики линии: они настраивают её и контролируют. Нет людей в самом процессе — линия работает без их непосредственного участия. Совсем без контроля человека обходится только полная автоматизация.
Прикинь: в цехе одна линия варит кузова сама, а рядом люди вручную ставят зеркала и сиденья. Какой уровень у цеха сварки и какой — у завода в целом?
показать
Прикинь: в цехе одна линия варит кузова сама, а рядом люди вручную ставят зеркала и сиденья. Какой уровень у цеха сварки и какой — у завода в целом?
Цех сварки автоматизирован комплексно; на заводе в целом соседствуют комплексно автоматизированные и неавтоматизированные участки — так и бывает на автозаводах.
Какой уровень автоматизации предполагает внедрение устройств только на отдельных, наиболее тяжелых операциях?
Когда нужна полная — и всегда ли она нужна
Полная автоматизация — самая дорогая ступень, поэтому ставят её не везде, а там, где без неё нельзя. Прежде всего это вредные для здоровья и опасные для жизни производства: химические заводы, предприятия атомной промышленности. И ещё — производства, где случайное вмешательство или ошибка человека могут привести к авариям и катастрофам: экологически вредные производства, тепловые и атомные электростанции.
Задай два вопроса о производстве:
- Опасно ли человеку там находиться (вредные вещества, радиация, температура)? Да — человека убирают из процесса: полная автоматизация.
- Опасна ли ошибка человека для других (авария, катастрофа)? Да — управление и контроль отдают автоматике: снова полная.
Нет ни того ни другого — обычно достаточно частичной или комплексной: автоматизируют тяжёлое и монотонное, а человека оставляют там, где он полезнее автомата. Это ориентир, а не закон: полная автоматизация применяется прежде всего на опасных производствах, но не каждое такое производство автоматизировано полностью, и решение зависит от конкретного процесса.
а) Атомная станция — опасное для жизни производство, где ошибка человека грозит катастрофой. Управление и контроль ведёт автоматика, диспетчер только наблюдает: полная автоматизация.
б) Автомату отдали одну трудоёмкую монотонную операцию, остальные выполняют люди: частичная.
в) Один производственный процесс — окраска — выполняется линией без непосредственного участия человека, наладчики контролируют: комплексная.
Всегда ли целесообразна полная автоматизация? Нет. Она нужна там, где опасно или где цена ошибки высока. Там, где человек справляется лучше автомата — где нужны гибкость, оценка, работа с непредсказуемым, — полная автоматизация не окупится и не даст выигрыша. Учебник даже просит привести примеры технологий, которые сегодня автоматизировать невозможно, — подумай, какие операции требуют именно человеческого суждения.
Подумай: турникеты в автобусе
Автоматические турникеты на входе в автобус, троллейбус или трамвай увеличивают время посадки и мешают графику движения. Зачем же их ставят? Это автоматизация не производства, а контроля: турникет забирает у кондуктора функцию проверки оплаты — однообразную и конфликтную. Выигрыш не в скорости, а в том, что рутинный контроль выполняет устройство. Это хороший пример того, что у автоматизации бывает цель, не связанная с производительностью.
Химический завод хотят автоматизировать частично — оставить людей на разливе кислоты, а автоматизировать только упаковку. Правильный ли уровень?
показать
Химический завод хотят автоматизировать частично — оставить людей на разливе кислоты, а автоматизировать только упаковку. Правильный ли уровень?
Порядок приоритетов перепутан: в первую очередь автоматизировать стоит именно вредную операцию — разлив кислоты, а упаковка как раз безопасна для человека. Именно на вредных и опасных производствах прежде всего и применяют полную автоматизацию, хотя выбор уровня зависит от конкретного процесса.
Что из перечисленного входит в содержание программы блока «Автоматизация производства»?
Картофель на фабрике чипсов — типичная работа для автоматизации: однообразная, утомительная, но простая. Чистку и нарезку отдают автомату — это частичная автоматизация: автоматизированы отдельные трудоёмкие операции, остальное делают люди. Следующая ступень — комплексная: целый процесс на участке или в цехе выполняет линия автоматов без непосредственного участия человека, а люди-наладчики лишь настраивают и контролируют её. Граница «убрать человека совсем» — это полная автоматизация: функции человека исключены и из технологии, и из управления, и из контроля, работнику остаётся только наблюдать и вмешиваться в чрезвычайной ситуации. На атомной станции человека убирают специально по двум причинам сразу: находиться там опасно для жизни, а его случайная ошибка может привести к катастрофе, — поэтому и управление, и контроль отдают автоматике.
Автоматизация производства — передача автоматическим устройствам трудовых функций человека по управлению оборудованием и контролю результатов.
Цели: освободить человека от монотонного труда, повысить производительность и качество, устранить вредные и опасные условия труда.
Частичная — автоматизированы отдельные тяжёлые, утомительные или вредные операции, остальное делает человек.
Комплексная — целый процесс (участок, цех, предприятие) выполняют линии автоматов без непосредственного участия человека; мастера и наладчики ведут наладку и контроль.
Полная — человек исключён из технологии, управления и контроля, только наблюдает; применяется на вредных и опасных производствах (химия, атомная промышленность, электростанции) и там, где ошибка грозит катастрофой. Целесообразна не везде.
Техническое и технологическое оснащение, при котором трудовые функции человека по управлению оборудованием и контролю результатов передаются автоматическим устройствам.
Автоматизация некоторых трудоёмких производственных операций, которые тяжелы для выполнения.
Автоматизация одного производственного процесса на участке, в цехе или на предприятии, при которой автоматические станки образуют линии, работающие без непосредственного участия человека.
Высший уровень автоматизации: функции человека исключены из технологии, управления и контроля результатов производства.
Автоматизация — функции управления оборудованием и контроля результата передаются автоматам (механизация — машина помогает, но управляет человек).
Цели: производительность, качество, освобождение от монотонного труда, безопасность и здоровье.
Частичная — отдельные тяжёлые/утомительные/вредные операции; остальное — человек. Комплексная — целый процесс (участок, цех, предприятие) на автоматизированных линиях без участия человека; наладчики настраивают и контролируют. Полная — человек исключён из технологии, управления и контроля; только наблюдает, вмешивается в ЧС.
Полную ставят: вредные и опасные производства (химия, атом), электростанции — где опасно находиться или опасна ошибка. Целесообразна не везде.
На одном автозаводе могут соседствовать разные уровни: цеха сварки и окраски кузовов автоматизированы комплексно, а некоторые участки сборки — не автоматизированы вообще.
При полной автоматизации даже контроль результата ведёт автоматика; диспетчеру оставлено единственное право — вмешаться, когда автоматика не справляется с чрезвычайной ситуацией.
Что такое автоматизация производства?
Это оснащение, при котором трудовые функции человека по управлению и контролю передаются автоматическим устройствам.
На предприятии внедрили систему, которая выполняет только самые тяжелые физические операции, ранее совершаемые рабочими. К какому виду автоматизации это относится?