О технологических процессах и автоматизации управления процессами промышленного предприятия
Автоматизация управления технологическим процессом может охватывать отдельные операции, отдельные участки или процесс в целом.
Структура управления производством и структура технологического процесса могут не совпадать, но они взаимосвязаны. При необходимости эта взаимосвязь может изменяться, и тогда технологические процессы перераспределяются между структурными единицами промышленного производства.
Совершенствование уровня автоматизации технологического процесса может привести к созданию новых структурных единиц и к ликвидации устаревших. Определяющим фактором в данном процессе является технология. При этом структура управления общественным производством может не соответствовать технологии и тормозить ее развитие.
Специализация производства приводит к тому, что части технологического процесса обособляются в виде отдельных участков, цехов, предприятий. При этом автоматизация технологического процесса усложняется, так как возникают дополнительные операции, связанные с транспортировкой полуфабрикатов и продукции. Однако это усложнение, как и дополнительные затраты на автоматизацию управления, должны компенсироваться повышением производительности труда, связанным со специализацией производства.
Технологический процесс разбивается на части отраслями и отдельными предприятиями. Обычно технологические процессы относят к промышленности. Если взять первую операцию автоматизируемого технологического процесса, то для ее реализации нужны средства производства, процесс изготовления которых является цепочкой операций, осуществляемых до нашей первой операции. Так возникает циклическое представление автоматизируемого технологического процесса.
Внутри отрасли, предприятия, цеха технологический процесс может быть последовательным, параллельным и смешанным.
Параллельное построение автоматизируемого технологического процесса в отрасли означает, что все предприятия изготовляют однородную продукцию без кооперации между собой. Такое построение характерно, например, для швейного производства и для промышленности химических волокон. В этом случае автоматизация технологических процессов не увязывает их на уровне отрасли. Все управление сосредотачивается на предприятиях.
Если параллельное построение автоматизации отнести не к отрасли, а к предприятию, то каждая параллельная цепочка операций будет относится к цеху или участку и соответственно автоматизация управления технологическим процессом будет сосредоточена на цехе или участке.
Последовательное построение технологического процесса в отрасли означает, что все предприятия изготовляют неоднородную продукцию и, главное, выполняют работу последовательно друг за другом. Это характерно, например, для пищевой промышленности. Сахарные заводы производят сахар, который затем кондитерские фабрики используют при изготовлении конфет. При последовательном построении автоматизации технологического процесса часть управления им выходит за рамки предприятия и осуществляется на уровне отрасли.
Если последовательное построение автоматизации отнести не к отрасли, а к предприятию, то каждую часть технологического процесса будет выполнять специализированный цех или участок, однако часть автоматизированного управления технологическим процессом или участком будет реализовываться на уровне предприятия, выйдя за пределы цеха.
Смешанное построение процесса в отрасли означает наличие в нем последовательных и параллельных звеньев и соответственно особенностей параллельного и последовательного вариантов построения технологического процесса. Такое построение автоматизации предприятия характерно для черной металлургии, электронной промышленности и др.
Если эту схему автоматизации отнести не к отрасли, а к предприятию, то такая структура будет присуща предприятиям химических волокон (один прядильный цех обеспечивает несколько крутильных цехов), предприятиям резино-технических изделий (один смесительный цех обеспечивает несколько конфекционных цехов), приборостроительным заводам (один заготовительный цех обеспечивает несколько механообрабатывающих цехов или несколько механообрабатывающих цехов обеспечивают один сборочный цех).
При последовательном и смешанном построении автоматизируемого технологического процесса определенная часть управления процессом выходит за рамки отдельных цепочек и поднимается на уровень всей управляющей структуры отрасли или предприятия.
Объем автоматизации управления технологическим процессом, выходящим на уровень организационной структуры в целом, зависит от ряда причин. В энергетических отраслях, имеющих в основном параллельную структуру производства, структура технологического процесса в целом оказывается смешанной за счет последних операций по транспортировке, хранению и распределению продукции. Высокий уровень централизации этих автоматизируемых операций приводит к тому, что доля управления технологическим процессом, реализуемая на уровне отраслей, оказывается значительной. Это находит свое выражение в создании диспетчерских пунктов управления энергосистемами, перекачкой газа, нефти и т.п.
Управление технологическим процессом на уровне предприятия и даже отрасли выходит за рамки обычных представлений и требует пояснения. В качестве примера автоматизации управления технологическим процессом на уровне предприятия можно привести заводы нефтехимической промышленности, непрерывные технологические процессы и высокий уровень автоматизации которых позволяют управлять всем процессом из одного или нескольких центров. Операторы непосредственно воздействуют на оборудование или на технологический процесс.
Диспетчерские пункты энергосистем, кроме всего прочего, оборудованы средствами телемеханики, которые позволяют переключать потоки энергии, изменять их объемные характеристики, включать и выключать аппаратуру. Операторы этих диспетчерских пунктов непосредственно работают с автоматизируемым оборудованием.
Таким образом, автоматизация управления технологическим процессом осуществляется на уровне отдельного станка, агрегата, группы станков, участка, цеха, производства, предприятия, объединения, отрасли.
Объемы работ по автоматизации управления технологическим процессом на каждом уровне различны, зависят от многих причин и могут варьироваться в различных пределах. Чем выше уровень механизации и автоматизации технологического процесса, тем меньше доля живого труда по управлению процессом, тем больше одновременно выполняемых операций может охватить один оператор.
При внедрении систем автоматизации на предприятиях, одна из основных задач технологов – правильное распределение объемов работ по управлению технологическим процессом между работниками и между уровнями производственной структуры.
