В серийном производстве автоматические линии должны обладать универсальностью и обеспечивать возможность быстрой переналадки для изготовления различной однотипной продукции. Такие автоматические линии называют универсальными быстропереналаживаемыми, или групповыми. Несколько меньшая производительность универсальных автоматические линии по сравнению со специальными компенсируется их быстрой переналадкой для производства широкой номенклатуры продукции [1, c. 152].
1.1. Эффективность функционирования автоматизированного производства
При проведении работ на конкретном предприятии с целью перехода на автоматизированное производство возникает вопрос оценке капитальных затрат на внедрение средств автоматизации и определении эффективности этих затрат. Для этого необходимо установить структуру затрат на создание автоматизированного производства и процедуру определения эффективности этих затрат.
Соизмерение затрат и результатов при создании автоматизированного производства является частью общей проблемы, рассматриваемой в теории экономической эффективности капитальных вложений.
Технический уровень современного производства позволяет автоматизировать почти любую технологическую операцию. Однако далеко не всегда автоматизация при этом будет экономически эффективной. Автоматизация производства может осуществляться с применением различного оборудования, разных средств автоматизации, транспортных и контрольных устройств, любой компоновки технологического оборудования и т.д. Поэтому необходимо правильно выбрать варианты автоматизации производства и дать комплексную оценку их экономической эффективности.
Экономическая эффективность автоматизации производства оценивается показателями в стоимостном и натуральном выражении. К основным стоимостным показателям относятся себестоимость продукции, капитальные затраты, приведённые затраты и срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в средства автоматизации.
При обоснование экономической целесообразности создания и эксплуатации автоматической или автоматизированной производственной системы необходимо исходить из следующих основных принципов теории экономической эффективности капитальных вложений.
1. Экономический эффект от использования средств автоматизации – это экономия общественного труда при производстве каких-либо видов продукции. Экономия труда или экономия времени коренным образом определяет направленность капитальных вложений.
2. Целесообразность использования средств автоматизации на конкретном предприятии (в цехе) обосновывается соотношением хозяйственного эффекта и затратами по каждому варианту.
3. В качестве критерия сравнения вариантов применяются приведенные затраты, отражающие текущие затраты и капитальные вложения.
При экономическом обосновании целесообразности использования средств автоматизации в конкретном производстве следует учитывать:
· экономический эффект в сфере производства продукции в условиях автоматизации;
· сравниваемые варианты, предлагаемые для организации производства продукции, приведённые к тождественному эффекту;
· цель внедрения средств автоматизации – увеличение объёма и качества выпускаемой продукции на базе интенсификации;
· выбор наилучшего варианта из двух рассматриваемых, которому соответствует минимум приведённых затрат.
Формула приведенных затрат позволяет соизмерять разнородные по своем характеру величины – текущие (себестоимость продукции) и единовременные затраты (капитальные вложения в средства автоматизации) – путём отнесения их на годовой объём производства продукции, либо на весь срок работы средств автоматизации производства, в течение которого стоимость должна окупиться за счёт снижения текущих затрат (себестоимости продукции). При этом величина годового экономического эффекта (Э, руб./год) от применения средств автоматизации производства определяется по формуле
где
и - себестоимость годового выпуска продукции соответственно до и после внедрения средств автоматизации производства, руб./год; и - капиталовложения соответственно до и после внедрения средств автоматизации производства, руб.,– нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений.
Положительное значение разности приведенных затрат свидетельствует об экономической целесообразности внедрения системы автоматизированного производства. Кроме того, определяют вспомогательные показатели с учётом особенностей производства: такт (ритм) потока, часовую производительность, производственную мощность, численность обслуживающего персонала, трудоёмкость обработки, выработку на одного работающего, продолжительного производственного цикла, величину незавершённого производства и др. [10, c. 141-162].
Важной составляющей функционирования автоматизированного производства является непосредственная эффективность автоматической линии.
Управление АЛ осуществляется системами автоматического управления, которые подразделяются на внутренние и внешние. Внутренние системы управления обеспечивают выполнение отдельным агрегатом или механизмом линии всех основных и вспомогательных операций технологического процесса на данном агрегате. Внешняя система (как правило, система путевого контроля, организованного по принципу обратной связи) обеспечивает согласованную работу агрегатов и участков линии. В зависимости от конкретных условий системы управления АЛ строятся на электрических, механических, гидравлических, пневматических или комбинированных связях. Для автоматического регулирования технологического процесса и переналадки оборудования на АЛ с(преимущественно групповых) применяют системы электронного программного управления. Крупные комплексные АЛ оснащаются электронными управляющими машинами и другими средствами вычислительной техники. На агрегатах АЛ преимущественно применяется индивидуальный или многодвигательный электропривод и реже — регулируемый электрический, гидравлический или механический привод.
Стабильность процесса на АЛ характеризуется временем, в течение которого необходимые параметры процесса выдерживаются в требуемых допусках. Стабильность качества продукции и устранение влияния погрешностей во время обработки на АЛ достигаются применением систематического контроля заданных параметров и активным воздействием на технологический процесс.
Непосредственная эффективность АЛ сказывается, в частности, в уменьшении числа рабочих, ранее занятых на этом производстве. Но работа на АЛ требует более высокой квалификации обслуживающего персонала. Наиболее эффективны АЛ при комплексном внедрении совершенных технологических процессов. В условиях социалистического производства АЛ применяют для трудоёмких операций и вредных процессов, если это значительно облегчает труд рабочих и улучшает его условия. Однако, как правило, АЛ дают и необходимую экономическую эффективность, особенно высокую при комплексной автоматизации производства. Стоимость продукции, изготовляемой на АЛ, зависит главным образом от стоимости исходных материалов и полуфабрикатов, производительности АЛ и затрат на их создание.
Стоимость АЛ определяется количеством технологических операций, их сложностью, объёмом выпускаемой продукции, сложностью оборудования и систем управления, серийностью производства. При прочих равных условиях решающий фактор, определяющий стоимость АЛ, — серийность производства её оборудования. Стоимость АЛ снижается при использовании нормализованных узлов, механизмов и инструментов, при централизованном изготовлении систем транспортирования и управления, сокращении длительности монтажа и наладки. Снижение стоимости АЛ расширяет экономически целесообразные области их применения, позволяет вводить в действие АЛ, необходимые для технического перевооружения промышленности [1, c. 146].
Производительность АЛ зависит от времени, затрачиваемого на непосредственное осуществление рабочего процесса, времени на выполнение вспомогательных перемещений (несовмещённые транспортные операции, закрепление и открепление обрабатываемого изделия, отвод и подвод рабочих органов), времени на переналадку, наладку и восстановление работоспособности линии. Сокращение времени рабочего процесса достигается применением высокопроизводительной технологии. Уменьшение времени на вспомогательные перемещения достигается сокращением числа холостых перемещений или увеличением их скорости, совмещением во времени холостых перемещений с рабочим процессом. Для оценки производительности АЛ важен показатель цикловой непрерывности работы, который определяется (для дискретных процессов) отношением времени выполнения рабочего процесса к общему времени цикла. Время на подналадку, переналадку и ремонт сокращается при использовании автоматического регулирования, повышении стабильности рабочих инструментов и своевременной их замене.
При определении степени автоматизации учитывают, прежде всего, её экономическую эффективность и целесообразность в условиях конкретного производства. Автоматизация производства не означает безусловное полное вытеснение человека автоматами, но направленность его действий, характер его взаимоотношений с машиной изменяется; труд человека приобретает новую качественную окраску, становится более сложным и содержательным. Центр тяжести в трудовой деятельности человека перемещается на техническое обслуживание машин-автоматов и на аналитически-распорядительную деятельность.