Введение автоматизированных систем управления производственными процессами в предприятиях легкой промышленности сегодня может быть актуально как никогда ранее. В данной отрасли находятся все предприятия, которые выпускают товары, относящиеся к народному или личному потреблению. Например, изготовление обуви, одежды, галантерей, тканей и т.д.
Автоматизация в легкой промышленности может быть направлено на обеспечение оптимизации производственных процессов в следующих предприятиях легкой промышленности:
• применение АСУ ТП в швейной промышленности, которая подразделяется на 2 больших раздела – это раскрой и пошив любых изделий;
• применение автоматизированных систем АСУ ТП в предприятиях текстильной промышленности трикотажной промышленности и шерстяной, шелковой;
• автоматизированные системы АСУ ТП в предприятиях обувной кожевенной и меховой промышленности.
Введение автоматизированных систем в предприятиях легкой промышленности происходит в целом согласно с основными требованиями разработанного менеджмента. При этом учитываются особенности технологии, которые неизменны, и могут меняться только способы из выполнения.
Каждая отрасль легкой промышленности имеет свои собственные специфические особенности. Поэтому невозможно производить их автоматизацию по одному и тому же принципу. При выполнении автоматизации в этих отраслях нужно быть предельно внимательным и все производимые системные мероприятия согласовывать непосредственно с производственными участками.
Специалисты нашей компании могут выполнять безупречно автоматизацию и внедрение систем АСУ ТП в любое предприятие легкой промышленности. При этом заказчик может быть уверен в рентабельности и оптимальности решения, которое будет внедрено на предприятии.
Тема 1. Введение. Автоматизация производства.
Целеполагание: дать понятие автоматизации; показать роль автоматизации в производственном процессе; объяснить необходимость скорейшей автоматизации производственных процессов; способствовать формированию единой научно-технической картины мира.
Оснащение урока: кодоскоп, карточки-опоры.
1. , , «Автоматизация производства» М., 2002г.
2. «Автоматизация производства электронной техники» М., «Высшая школа», 1998г.
3. , , «ЭВМ для всех: Электронно-вычислительная техника в народном хозяйстве» М., «Знание», 1998г.
4. «Микроэлектроника: технологический прогресс//Вычислительная техника и ее применение» М. «Знание», 1989г.
1. Знакомство с классом.
2. Объяснение материала.
3. Закрепление материала.
4. Домашнее задание.
2.Основные понятия урока: автоматизация и механизация производства; комплексная автоматизация производственных процессов; 5 приоритетных направлений развития народного хозяйства; что определяет развитие автоматизации.
Для облегчения восприятия и запоминания учащимся предлагаются карточки-опоры.
Автоматизация производства – механизация производства с полным или частичным устранением физического труда рабочих. В процессе автоматизации труд людей замещается работой оборудования, действующего по принципу само регуляции.
Начнем с истории: во времена К. Маркса и Ф. Энгельса рабочие в капиталистических странах получали 30 – 40% от стоимости изготовленного изделия. К. Маркс мечтал о том времени, когда рабочий будет получать не 30 – 40, а 60% от стоимости изготовленного изделия. В наше время. В нашей стране трудящийся человек получает не 30 – 40 и не 60%, а 8 –12% от стоимости произведенной продукции. В нашей стране автоматизация производства находится на низком уровне (в развитии), но есть страна, которая занимает первое место в мире по применению вычислительной техники (это применение робототехники, микропроцессорных систем, различных автоматизированных производств на основе ЭВМ). Это Швеция, и трудящийся человек там получает не 8 – 12%, а 80% от стоимости произведенной продукции. Теперь можно задуматься, нужна ли нам автоматизация?
В основах направления экономического и социального развития страны намечено «поднять на новую качественную ступень производственные силы и производственные отношения, кардинально ускорять научно-технический прогресс, обеспечить продвижение вперед на стратегических направлениях развития экономики…». Одним из направлений решения этих задач является автоматизация и механизация производства. Именно, поэтому современный рабочий, занятый, в частности, изготовлением изделий электронной техники, должен быть знаком с современными методами и техническими средствами автоматизированного производства.
Основная задача первого этапа перехода к машинному производству – значительное повышение производительности труда и замена мускульной энергии человека механической. Именно этому этапу свойственна в основном механизация, как частичная или полная замена ручного труда человека машинным в той части процесса. Где непосредственно происходит изменение формы и качества изделий при сохранении участия рабочего в управлении машинами и контроле за их работой.
На втором этапе – решение задачи передачи машине таких функций человека, как функция органов чувств, позволит осуществлять управление процессом обработки заготовок и контроль размеров. На третьем этапе проектирования – усиление логического воздействия средств автоматики на технологический процесс, т. е. передача машине «мыслительных» функций человека, создание машин-автоматов с самонастраивающейся системой, которая запоминает и обобщает опыт своей работы и полностью самоуправляемая.
Решение этих задач позволило разработать автоматизированные устройства, позволяющие выполнять рабочие функции изготовления, контроля, управления и само подстройки без участия человека-оператора.
Автоматизацией называют комплекс технических и организационных мероприятий, позволяющих осуществить технологический процесс и управлять им без непосредственного участия человека.
Существует 5 приоритетных направлений развития народного хозяйства:
а) развитие интегральной технологии производства
б) разработка и внедрение МКпроцессов.
в) разработка в широко масштабность вычислительной техники.
а) создание гибких автоматизированных производительных систем
б) создание систем автоматизированного проектирования.
в) создание систем автоматизированной технологической подготовки производства и управления.
г) создание роботизированных комплексов.
д) создание систем Ч. П. У.
Автоматизация базируется на применении МКЭВМ и МКпроцессоров.
Автоматизация производственных процессов есть комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических и вспомогательных процессов и созданию на их основе высокопроизводительного оборудования, осуществляющего технологические и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.
В нашей стране накоплен огромный опыт использования автоматизированных систем управления в различных сферах народного хозяйства. Для автоматизации характерно применение полуавтоматов и автоматов, работающих по определенному циклу.
Высшая форма автоматизации и механизации производства – комплексная автоматизация производственных процессов. Она охватывает весь комплекс производства изделия, когда все стадии его производства, начиная с получения исходных материалов и полуфабрикатов и кончая сборкой, автоматизированы. Эту проблему на первых этапах решили созданием перенастраиваемых средств, т. е. гибкого оборудования.
Первым шагом создания гибкого оборудования можно считать станки с числовым программным управлением. Это оборудование легко подключать к управляющим ЭВМ, которые по заранее составленным программам обеспечивают работу всей линии. Они позволили не только автоматизировать процесс взаимодействия на предмет труда, но и автоматизировать перестройку управления для изготовления новых деталей. Вторым шагом можно считать автоматизацию поиска и замену инструмента и приспособлений, далее автоматизацию загрузки, выгрузки, транспортировки, автоматизацию вспомогательных мероприятий и т. д. с привлечением соответствующих средств автоматизации: обрабатывающих центров, промышленных роботов, манипуляторов, транспортных средств, вычислительной техники. Появляется новое понятие — гибкая производственная система.
Внедрение комплексной автоматизации способствует сокращению трудовых затрат, максимальному использованию материальных и энергетических ресурсов, повышению производительности труда и улучшению качества продукции, но, несомненно требует новых методов ее решения. Это достигается совмещением всех требуемых для изготовления изделий технологических операций, применением высокопроизводительного, быстро переналаживаемого оборудования, а также использованием автоматических манипуляторов – промышленных роботов.
Решение задач комплексной автоматизации необходимо для всех отраслей народного хозяйства.
Приборостроению свойственны серийное и мелкосерийное производство. На многих приборостроительных заводах-предприятиях массовое производство средств автоматики, телемеханики полностью механизировано или автоматизировано. Созданы и работают автоматизированные участки по изготовлению печатных плат, автоматы для сборки механизмов малогабаритных часов-будильников, универсальные автоматы для обработки выводов конденсаторов и резисторов. Существуют производства с полной автоматизацией изготовления ионных приборов, транзисторов, электронно-лучевых трубок и блоков.
Создание поточных линий, цехов и заводов автоматов. Их ритмичная работа немыслима без дальнейшего развития механизации и автоматизации внутризаводского транспорта, складирование деталей и узлов. Огромное значение имеет развитие транспортных автоматических устройств различного назначения с автоматической переадресовкой грузов, с накопителями и механизированными складами. Повышению эффективности применения этих средств способствует применение промышленных роботов и манипуляторов.
При роботизации: уменьшается номенклатура заготовок, повышается объем производства и т. д.
Возникает необходимость новой технологии производства, следовательно, использование роторно-конвейерных линий, следовательно, повышение эффективности производства (огромная производительность).
Комплексная механизация и автоматизация в металлургической промышленности позволили полностью автоматизировать процесс выплавки чугуна, обеспечить непрерывную разливку стали, существенно повысить скорость прокатки в прокатных станах.
Автоматизация энергетических комплексов позволила быстрее ввести в строй новые атомные электростанции. Применение автоматизированной системы управления на тепловой станции на блоке 80 МВт при 1000 управляемых объектов и до 1300 контролируемых величин позволит осуществить управление процессом и наблюдение за ним одним инженером-оператором.
Большое значение для развития машиностроения имеет механизация и автоматизация добычи сырья и материалов. В горнодобывающей промышленности это ведет к сокращению сроков подготовки и введения в строй новых месторождений, сокращению эксплуатационных затрат на добычу сырья. Это обеспечивается применением высокопроизводительных горных машин, механизированных проходческих комплексов, автоматизированных подъемно-транспортных устройств, вспомогательного оборудования.
Автоматизация возможна только после совершенствования технологического процесса.
Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшения качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.
Итак, автоматизация и роботизация – одна из наиболее сложных и актуальных проблем производства. Она не только дает большой экономический эффект, но и способствует значительному повышению надежности изготавливаемых машин, аппаратов и приборов, т. к. в этом случае процесс сборки не зависит от квалификации сборщика.
Где только не применяется автоматизация:
§ В машиностроении охватывает не только технологию, но и технико-экономическую деятельность предприятия: планирование, материально-техническое снабжение, подготовку производства, учет и оперативное управление.
§ В радиопромышленности полностью автоматизировано массовое производство радиодеталей, электронных ламп, ионных приборов, электроннолучевых трубок, транзисторов, печатных плат и узлов, печатный монтаж модулей для радиоэлектронной аппаратуры, в том числе и для ЭВМ. Изготовление элементов микроэлектроники, пленочных и твердотельных блоков и интегральных схем возможно только на достаточно гибком быстропереналаживаемом оборудовании, допускающем переход на различные модификации изделий и непрерывное совершенствование технологического процесса.
§ В легкой промышленности применяют локальные системы автоматического контроля и регулирования. Применяют высокоэффективное автоматическое ткацкое оборудование, скоростные бесчелночные станки. Автоматизация отделочного производства на фабриках-автоматах связана с развитием новых методов беления и крашения волокна в массе и пряже, эффективных процессов браковки и сортировки полуфабрикатов и готовых изделий. Обувная, галантерейная и другие отрасли легкой промышленности располагают высокопроизводительным автоматизированным оборудованием, на котором идет массовый выпуск разнообразных изделий.
Такие сложные процессы, как образование искусственных волокон, прядение, ткачество, вязка и шитье, заменяются более прогрессивными с точки зрения их автоматизации – прокатом, вытяжкой и склеиванием. При этом сокращаются накладные расходы и достигается хорошее соответствие характеристик производимых материалов заданным показателям выпускаемых изделий, что необходимо для поддержания их высокого качества и минимальных отходов материалов в производстве.
§ В пищевой и сельскохозяйственной промышленности созданы автоматические установки для прямой переработки сельскохозяйственной продукции в пищевые полуфабрикаты, кулинарные изделия. Важнейшее направление в комплексной автоматизации пищевой индустрии – переход от периодических процессов с большим числом операций к непрерывным потокам, химизация производства, применение полиэлектролитов и ферментов для ускорения фильтрации соков, сублимации — для обезвоживания, ультразвука – для эмульгирования и экстрагирования, электронных потоков и радиоактивных излучений – для стерилизации, высокочастотных магнитных и электрических полей и инфракрасных лучей – для нагрева и т. д. Оснащение комплексными автоматическими установками пищевой промышленности, предприятий по первичной переработке сельскохозяйственной продукции и предприятий общественного питания резко сокращает потери и лучше сохраняет качество продуктов питания на различных этапах реализации.
Страна, занимающая первое место по роботизации – Швеция.
Чехословакия – роботы для литья под давлением.
Первая ЭВМ создана в США, впервые применена для расчета параметров атомной бомбы.
СССР- 1- ая ЭВМ в 1951г. академик Лебедев – МЭСМ. 1952г.- он же – БЭСМ.
Первая интегральная схема 1958г.
С 1961г. начался выпуск интегральных схем.
Предел возможностей ЭВМ, следовательно, необходимо изменять архитектурные и структурные решения.
Большое внимание уделялся развитию программного обеспечения, т. е. развитию наукоемных средств, т. к. информация и скорость работы вычислительной аппаратуры – стратегический потенциал страны.
3.Закрепление материала: ответьте на вопросы: (при ответе слабым учащимся можно отвечать с использованием карточек-опор)
q Какая страна занимает 1-ое место в мире по автоматизации производства?
q Что дает автоматизация производства?
q Что такое Автоматизация производства?
q Первая ЭВМ в нашей стране?
q Что необходимо сделать, чтобы поднять благосостояние в нашей стране?
Применение информационных технологий, серверное и сетевое оборудование для лёгкой промышленности.
В советские годы легкая промышленность давала около 20% валового дохода страны (что было сравнимо только с доходами от алкоголя). Но практически все население предпочитало импортные изделия швейной, обувной и ткацкой промышленностей. В конце прошлого века из-за значительного отставания технологий, эта отрасль находилась на грани распада.
Потребители продукции этой легкой промышленности не только граждане России, но и различные сферы промышленности, где необходим текстиль, кожевенная или полимерная тканевая продукция. Например, производство спецодежды, мебельная отрасль и автопром.
Конкуренция российской продукции с импортной позволила добиться стремительной модернизации технологий и оборудования, т.к. только продукция среднего европейского качества позволяет удержаться на отечественном рынке. Новые технологии, современные материалы и качественная фурнитура наряду с оперативностью обеспечения нужного и востребованного товара на рынке – вот залог успеха компании, функционирующей в легкой промышленности.
Чтобы удержаться на плаву современные компании, кроме современных технологий отрасли прибегают к таким способам, как автоматизация технологических процессов и оптимизация систем управления предприятиями и бизнесом с помощью систем класса ERP.
Автоматизация производства.
В швейной и кожгалантерейной промышленности значительное распространение получил автоматический раскрой ткани с применением систем автоматизированного проектирования (САПР). Для быстрой реализации и удовлетворения часто меняющегося спроса потребителей важнейшую роль играет качество конструирования и моделирования одежды и обуви.
Автоматизация подготовки производства способствует ускорению создания новых моделей, сокращению трудоемкости рутинной работы, повышению качества посадки одежды и обуви, наибольшее соответствие признакам размеров. САПР стал неотъемлемой частью современного швейного и обувного предприятия.
Интеграция систем и создание единых баз данных, которые позволяют автоматизировать те или иные производственные процессы с системой управления предприятием позволяет добиваться существенного снижения себестоимости продукции. А это также является залогом успеха на рынке.
Спрос и производство. ИТ для логистики
Многие годы со стороны китайских производителей существует жесткое давление в сфере продукции легкой промышленности. Они значительно повышают качество изделий и увеличивают объемы производств.
Глобальные цепочки поставок, ориентированных на спрос потребителей — вот условие работы корпораций на современном рынке легкой промышленности. Оперативный обмен информацией между подразделениями внутри самой компании, порой удаленных друг от друга на тысячи километров, оперативные взаимодействия (часто в интерактивном режиме) с поставщиками – исполнение всех этих условий может быть предоставлено с помощью создания корпоративной информационной системы (КИС).
Отслеживание текущего состояния дел, предупреждение о проблемных ситуациях на производстве, в сбыте и поставках – вот основные задачи корпоративной системы.
Легкая промышленность насчитывает около 14 тысяч предприятий. Только десятую их часть можно отнести к крупным и средним производствам. Поэтому в качестве КИС в отрасли редко можно встретить такие крупные системы, как SAP.
Новые технологии.
Несколько последних лет в мире существует тенденция, которая позволяет выполнять индивидуальные заказы в условиях промышленного предприятия. Индивидуальная подгонка изделий возможна только на основе точнейшего соответствия существующим размерам тела и раскрой тканей с помощью компьютера и современного программного обеспечения.
Значительное развитие получают системы, позволяющие бесконтактно снимать мерки, проводить серийные измерения одновременно большого количества людей. При этом производится большое число всевозможных замеров, учитываются особенности осанки и фигуры каждого человека.
Электронные измерители появляются на рынке оборудования даже для удаленных измерений параметров клиентов и выполнения удаленных индивидуальных заказов.
Пространственное моделирование при помощи специальных программ направлено на создание «влитых» костюмов и одежды. Инновационное конструирование использует трехкоординатные модели и их визуализацию.
Большое значение для повышения спроса на рынке имеет применение современных материалов, имеющих уникальные характеристики. Последнее время большое распространение особенно в одежде для детей получила микрофибра. По своим гигиеническим характеристикам она превосходит натуральные ткани, такие, как шелк и хлопок: устойчивая к световому и химическому воздействию, прочная, воздухопроницаемая, распределяет статическое электричество.
ИТ-технологии для легкой промышленности
Средства, вложенные в автоматизацию технологических процессов в легкой промышленности, окупаются в течение 6-12 месяцев. Интеграция систем управления производством уровня MES с системами управления предприятием способствуют получению еще большей экономической выгоды.
Информационную систему Lawson M3 Fashion называют отраслевой для предприятий легкой промышленности, которая учитывает ее особенности, включая сезонность производств различных моделей. Это ERP-решение охватывает все стороны производства, планирования, управления. Внедрение ее в полном объеме или отдельных модулей последнее время все увеличивается.
Замечательным результатом в 2016 году стал такой факт, что третье место (после банковской сферы и торговли) в области создания информационных хранилищ заняла отрасль легкой промышленности (по оценке Intersoft Lab). Автоматизация управления доходностью в данной сфере только будет повышаться, а, следовательно, развиваться ИТ-инфраструктура.
