Automatyzacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Przykład automatyzacji (oraz robotyzacji), procesu pakowania produktów żywnościowych w zakładach piekarniczych na terenie Niemiec.

Automatyzacja – znaczne ograniczenie lub zastąpienie (proces zastępowania) ludzkiej pracy fizycznej i umysłowej przez pracę maszyn działających na zasadzie samoregulacji i wykonujących określone czynności bez udziału człowieka (czyli samoczynnych). Również zastosowanie maszyn do pracy niemożliwej do wykonania w inny sposób. Automatyzacja jest kolejnym etapem po mechanizacji, gdzie bezpośrednia praca człowieka jest niezbędna przy wytworzeniu produktu finalnego[1].

Automatyzacja jest technologią czyli działalnością natury technicznej, ekonomicznej i organizacyjnej, mającą na celu wprowadzenie praw, metod i urządzeń samoczynnych, zastępujących lub ograniczających pracę ludzką, w rozmaite dziedziny życia.

Etymologia terminu automatyzacja[edytuj]

Automatyzacja to polski odpowiednik angielskiego terminu automation. Słowo automation zostało po raz pierwszy użyte przez Del'a Harder'a w firmie Ford by opisać pewien rodzaj samoczynnej, masowej produkcji jaką tam prowadzono. Słowo było używane wewnątrz firmy w latach 40. i 50. XX wieku. W roku 1952 John Diebold, specjalista od technologii informatycznych napisał książkę zatytułowaną Automation. Publikacja ta była owocem jego prac na Harvard Business School a termin używany był w kontekście nie tylko maszyn produkcyjnych ale i środków przetwarzania informacji (mimo, że w tym czasie przemysł komputerowy był jeszcze w powijakach). Stąd tytułowe słowo automation przyjęło się wówczas w powszechnym użyciu[2].

W języku polskim automatyzacja bywa mylona z automatyką (ang. automatic control) – dyscypliną, która zajmuje się sterowaniem (w praktyce jest ono realizowane bez udziału lub z ograniczonym udziałem człowieka co rzeczywiście przyczynia się do automatyzacji procesów).

Poziomy automatyzacji[edytuj]

W literaturze przyjmuje się różne liczby poziomów automatyzacji. Niemniej wszystkie z wyszczególnionych podziałów można zestawić względem trzech podstawowych grup procesów: ręczne (manualne), ręczno - maszynowe (mieszane) i zautomatyzowane.Bazując na tym zestawieniu można wyszczególnić pięć poziomów automatyzacji (Tabela 1)[3]. Poziom pierwszy tworzą wyłącznie procesy ręczne, poziomy drugi i trzeci to procesy mieszanie (ręczno – maszynowe), a poziomy czwarty i piąty składają się na procesy całkowicie zautomatyzowane.

Tabela 1: Zestawienie pięciu poziomów automatyzacji względem grup procesów, jakie tworzą

Nazwa poziomu automatyzacji Opis Grupa procesu
1. Manualne operacje Operacje występujące w procesach produkcyjnych, w których nie wykorzystuje się maszyn do wytworzenia wyrobu finalnego. Procesy ręczne (manualne)
2. Ręczno – maszynowe (mieszane) operacje Operacje, w których cykl produkcyjny wykonuje maszyna, a operator decyduje o jego uruchomieniu i zatrzymaniu. Operator również załadowuje i rozładowuje materiał do i z maszyny. Procesy ręczno – maszynowe (mieszane)
3. Ręczno – maszynowe (mieszane) operacje przy automatycznym cyklu Operacje, w których maszyna automatycznie rozpoczyna i kończy cykl produkcyjny, a operator odpowiedzialny jest za załadowanie albo rozładowanie materiału.
4. Automatyczne procesy produkcyjne z ręcznym przekazywaniem materiału Praca operatora sprowadza się do nadzorowania maszyny. Operator bezpośrednio nie bierze udziału w wytworzeniu wyrobu finalnego. Przepływ materiału pomiędzy gniazdami jest ręczny. Procesy zautomatyzowane
5. Automatyczne procesy produkcyjne z automatycznym przekazywaniem materiału Praca operatora sprowadza się wyłącznie do nadzorowania. Przepływ materiału pomiędzy gniazdami jest zautomatyzowany.

Poziom czwarty i piąty automatyzacji to procesy, w których przy bezpośrednim wytwarzaniu wyrobu finalnego występuje wyłącznie praca maszynowa. Są to zatem procesy zautomatyzowane, w których praca człowieka sprowadza się wyłącznie do nadzorowania pracy maszyny oraz reagowania na wskazywane przez nią problemy. Wraz ze zwiększaniem się poziomu automatyzacji w procesie maleje operacyjny udział pracy człowieka przy powstawania wyrobu finalnego na rzecz udziału pracy automatycznej. Procesy zautomatyzowane, w których wykorzystywane są całkowicie zautomatyzowane linie obrabiarek oraz wielozadaniowe maszyny pracujące w trybie automatycznym cechują się tym, że praca użytkowa wykonywana jest głównie przez maszyny. Operator nadzoruje pracę maszyny i wykonuje czynności obsługowe związane z konserwacją, czyszczeniem i przezbrajaniem maszyny. Procesy zautomatyzowane wymagają wysokich kosztów kapitałowych, ale uznaje się, że uzyskanie takiego poziomów automatyzacji w wielu przedsiębiorstwach jest niezbędne [4].

Automatyzacja, a autonomizacja[edytuj]

Automatyzacja procesów produkcyjnych ma na celu eliminację pracy operatora podczas bezpośredniego wytwarzania wyrobu finalnego[5] . Automatyzację należy zatem rozumieć, jako zastępowanie czynności użytkowych na maszynie na rzecz czynności obsługowych. Praca człowieka podczas eksploatacji maszyn pracujących w trybie automatycznym występuje, ale zmienia się jej charakter. Operator przy procesach zautomatyzowanych, odpowiedzialny jest za opiekowanie się maszyną min. poprzez jej czyszczenie, konserwację i reagowanie na problemy w jej pracy[3]. Autonomizacja (ang. Autonomation) definiowana jest jako automatyzacja z dodanym ludzkim czynnikiem[3]. Odnosi się ona do pracy człowieka z dowolną maszyną i związana jest ściśle z reakcją człowieka na problemy i odchylenia w pracy maszyny. Celem autonomizacji jest połączenie pracy operatora i maszyny. Autonomizację opisuje się na jako[3][5][6]:

  • zdolność do zatrzymania maszyny przez operatora, który wykonuje na niej zadania produkcyjne, w czasie kiedy dostrzeże błąd albo brak,
  • oddzielnie pracy człowieka od jednej maszyny, a w ten sposób dając możliwość eksploatacji przez operatora kilku maszyn,
  • strategię automatyzacji maszyn, a tym samym zmniejszania zakresu pracy użytkowej na rzecz pracy maszyny zaznaczając przy tym, że przy autonomizacji występuje udział człowieka. 

Autonomizację często opisuje się jako Jidoka[6][5]. Jidoka stanowi filar Systemu Produkcyjnego Toyoty TPS.

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. A. K. Gupta: Industrial Automation and Robotics. Laxmi Publications (P) Ltd., 2007, s. 1.
  2. Bob Malone: Automation was invented, not born (ang.). [dostęp 2010-12-23].
  3. a b c d Bartosz Misiurek: Metodyka standaryzacji autonomicznych procesów eksploatacyjnych zorientowana na poprawę efektywności maszyn zautomatyzowanych. Wrocław: Praca doktorska, Uniwersytet Technologiczny we Wrocławiu, 2015, s. 35-37.
  4. Harris, Rother: Tworzenie Ciągłego Przepływu. Przewodnik dla menadżerów, inżynierów i pracowników produkcji. Wrocław: Lean Enterprise Institute Polska sp. z o.o, 2008.
  5. a b c M. Baudin: Working With Machines: The Nuts and Bolts of Lean Operations With Jidoka. Productivity Press, 2007, s. 250-255.
  6. a b J. Liker: Droga Toyoty. 14 zasad zarządzania wiodącej firmy produkcyjnej świata. MT Biznes Ltd., 2005.

Linki zewnętrzne[edytuj]