तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन

उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन मुख्य दिशा है जिसमें विनिर्माण वर्तमान में दुनिया भर में आगे बढ़ रहा है। वह सब कुछ जो पहले स्वयं मनुष्य द्वारा किया गया था, उसके कार्य, न केवल भौतिक, बल्कि बौद्धिक भी, धीरे-धीरे प्रौद्योगिकी के लिए गुजर रहे हैं, जो स्वयं तकनीकी चक्रों का प्रदर्शन करता है और उन पर नियंत्रण रखता है। यह अब आधुनिक तकनीक की मुख्यधारा है। कई उद्योगों में एक मानव की भूमिका अब एक स्वचालित नियंत्रक पर एक नियंत्रक के रूप में सिमट कर रह गई है।

सामान्य स्थिति में, "प्रक्रिया नियंत्रण" शब्द को शुरू करने, प्रक्रिया को रोकने, साथ ही आवश्यक दिशा में भौतिक मात्रा (प्रक्रिया संकेतक) को बनाए रखने या बदलने के लिए आवश्यक संचालन के एक सेट के रूप में समझा जाता है। व्यक्तिगत मशीनों, नोड्स, उपकरणों, उपकरणों, मशीनों और उपकरणों के परिसरों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, जो तकनीकी प्रक्रियाओं को पूरा करते हैं, स्वचालन में नियंत्रण वस्तुएं या नियंत्रित वस्तुएं कहलाती हैं। प्रबंधित वस्तुएं उद्देश्य में बहुत विविध हैं।

तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन - इस नियंत्रण को प्रदान करने वाले विशेष उपकरणों के संचालन के माध्यम से तंत्र और मशीनों के प्रबंधन पर खर्च किए गए व्यक्ति के शारीरिक श्रम का प्रतिस्थापन (विभिन्न मापदंडों का विनियमन, मानव हस्तक्षेप के बिना एक निश्चित उत्पादकता और उत्पाद की गुणवत्ता प्राप्त करना) .

उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन श्रम उत्पादकता को कई गुना बढ़ाना, इसकी सुरक्षा में सुधार, पर्यावरण मित्रता, उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार और मानव क्षमता सहित उत्पादन संसाधनों का अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव बनाता है।

तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन के स्वचालन का मतलब यह नहीं है कि ये प्रक्रियाएँ मानव श्रम के बिना संभव हैं। मानव श्रम आज उत्पादन का आधार बना हुआ है, केवल उसकी प्रकृति और सामग्री बदल रही है। स्वचालित उपकरणों को डिजाइन करने, उनके आवधिक समायोजन, विकास और कार्यक्रमों की शुरूआत के कार्य एक व्यक्ति के पास आते हैं, जिसके लिए उच्च योग्य विशेषज्ञों की आवश्यकता होती है और सामान्य तौर पर, लोगों का काम अधिक जटिल हो जाता है।

प्रत्येक तकनीकी प्रक्रिया एक विशिष्ट उद्देश्य के साथ बनाई और कार्यान्वित की जाती है। अंतिम उत्पाद का उत्पादन या एक मध्यवर्ती परिणाम प्राप्त करने के लिए। तो स्वचालित उत्पादन का उद्देश्य उत्पाद को छांटना, परिवहन करना, पैक करना हो सकता है। उत्पादन स्वचालन पूर्ण, जटिल और आंशिक हो सकता है।

आंशिक स्वचालन तब होता है जब एक ऑपरेशन या एक अलग उत्पादन चक्र स्वचालित मोड में किया जाता है। इस मामले में, इसमें किसी व्यक्ति की सीमित भागीदारी की अनुमति है।ज्यादातर, आंशिक स्वचालन तब होता है जब प्रक्रिया बहुत तेजी से आगे बढ़ती है ताकि व्यक्ति खुद इसमें पूरी तरह से भाग ले सके, जबकि बिजली के उपकरणों द्वारा संचालित काफी आदिम यांत्रिक उपकरण इसके साथ एक उत्कृष्ट काम करते हैं।

आंशिक स्वचालन, एक नियम के रूप में, पहले से ही काम कर रहे उपकरणों पर उपयोग किया जाता है, यह इसके अतिरिक्त है। हालाँकि, यह सबसे बड़ी प्रभावशीलता दिखाता है जब इसे शुरू से ही समग्र स्वचालन प्रणाली में शामिल किया जाता है - इसे तुरंत एक अभिन्न अंग के रूप में विकसित, निर्मित और स्थापित किया जाता है।

जटिल स्वचालन को एक अलग बड़े उत्पादन क्षेत्र को कवर करना चाहिए, यह एक अलग कार्यशाला, बिजली संयंत्र हो सकता है। इस मामले में, संपूर्ण उत्पादन एक परस्पर जुड़े स्वचालित परिसर के मोड में काम करता है। उत्पादन प्रक्रियाओं का पूर्ण स्वचालन हमेशा उचित नहीं होता है। इसके आवेदन का क्षेत्र आधुनिक अत्यधिक विकसित उत्पादन है जो अत्यंत विश्वसनीय उपकरण का उपयोग करता है।

मशीनों या इकाइयों में से किसी एक की विफलता पूरे उत्पादन चक्र को तुरंत रोक देती है। इस तरह के उत्पादन में स्व-नियमन और स्व-संगठन होना चाहिए, जो पहले बनाए गए कार्यक्रम के अनुसार किया जाता है। उसी समय, एक व्यक्ति केवल एक स्थायी नियंत्रक के रूप में उत्पादन प्रक्रिया में भाग लेता है, पूरे सिस्टम और उसके अलग-अलग हिस्सों की स्थिति की निगरानी करता है, स्टार्ट-अप और स्टार्ट-अप उत्पादन में हस्तक्षेप करता है और आपातकालीन स्थितियों के मामले में, या ऐसी घटना का खतरा।

उत्पादन प्रक्रियाओं के स्वचालन का उच्चतम स्तर पूर्ण स्वचालन है। इसमें, सिस्टम न केवल उत्पादन प्रक्रिया का अभ्यास करता है, बल्कि इस पर पूर्ण नियंत्रण भी करता है, जो स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों द्वारा किया जाता है।पूर्ण स्वचालन संचालन के एक निरंतर मोड के साथ स्थापित तकनीकी प्रक्रियाओं के साथ लागत प्रभावी, टिकाऊ उत्पादन में समझ में आता है।

मानदंड से सभी संभावित विचलनों को पहले से ही ध्यान में रखा जाना चाहिए और उनके विरुद्ध सुरक्षा के लिए प्रणालियां विकसित की जानी चाहिए। साथ ही, काम के लिए पूर्ण स्वचालन की आवश्यकता होती है जो मानव जीवन, स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकता है या उसके लिए दुर्गम स्थानों पर किया जा सकता है - पानी के नीचे, एक आक्रामक वातावरण में, अंतरिक्ष में।

प्रत्येक प्रणाली में ऐसे घटक होते हैं जो विशिष्ट कार्य करते हैं। एक स्वचालित प्रणाली में, सेंसर रीडिंग लेते हैं और सिस्टम को कैसे संचालित करना है, इस पर निर्णय लेने के लिए उन्हें प्रेषित करते हैं, डिवाइस द्वारा कमांड को पहले ही निष्पादित किया जाता है। सबसे अधिक बार, यह विद्युत उपकरण है, क्योंकि विद्युत प्रवाह की सहायता से कमांड निष्पादित करना अधिक समीचीन है।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली और स्वचालित को अलग करना आवश्यक है। एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में, सेंसर रीडिंग को ऑपरेटर के कंट्रोल पैनल तक पहुंचाता है, और वह निर्णय लेने के बाद, कमांड को कार्यकारी उपकरण तक पहुंचाता है। एक स्वचालित प्रणाली में - इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा सिग्नल का विश्लेषण किया जाता है, वे निर्णय लेने के बाद, निष्पादन उपकरणों को एक आदेश देते हैं।

एक नियंत्रक के रूप में यद्यपि स्वचालित प्रणालियों में मानवीय भागीदारी आवश्यक है। उसके पास किसी भी समय तकनीकी प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने, उसे ठीक करने या रोकने की क्षमता है।

तो तापमान संवेदक क्षतिग्रस्त हो सकता है और गलत रीडिंग दे सकता है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉनिक्स अपने डेटा को बिना किसी सवाल के विश्वसनीय मानेंगे।

मानव मन कई बार इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की क्षमताओं को पार कर जाता है, हालांकि यह प्रतिक्रिया की गति के मामले में उनसे हीन है। ऑपरेटर पहचान सकता है कि सेंसर दोषपूर्ण है, जोखिमों का आकलन करें और प्रक्रिया को बाधित किए बिना इसे बंद कर दें। साथ ही, उसे पूरा यकीन होना चाहिए कि इससे दुर्घटना नहीं होगी। अनुभव और अंतर्ज्ञान, जो मशीनों के लिए अनुपलब्ध हैं, उन्हें निर्णय लेने में मदद करते हैं।

यदि पेशेवर द्वारा निर्णय लिया जाता है तो स्वचालित प्रणालियों में इस तरह के लक्षित हस्तक्षेप से गंभीर जोखिम नहीं होता है। सभी स्वचालन को बंद करना और सिस्टम को मैन्युअल नियंत्रण मोड में स्थानांतरित करना इस तथ्य के कारण गंभीर परिणामों से भरा हुआ है कि कोई व्यक्ति स्थिति में बदलाव पर तुरंत प्रतिक्रिया नहीं दे सकता है।

एक उत्कृष्ट उदाहरण चेरनोबिल में परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना है, जो पिछली सदी की सबसे बड़ी मानव निर्मित आपदा बन गई। स्वचालित मोड के बंद होने के कारण यह ठीक हुआ, जब पहले से विकसित आपातकालीन रोकथाम कार्यक्रम स्टेशन के रिएक्टर में स्थिति के विकास को प्रभावित नहीं कर सके।

19वीं सदी की शुरुआत में उद्योग में व्यक्तिगत प्रक्रियाओं का स्वचालन शुरू हुआ। वाट द्वारा डिज़ाइन किए गए भाप इंजनों के लिए स्वचालित केन्द्रापसारक नियामक को वापस बुलाना पर्याप्त है। लेकिन केवल बिजली के औद्योगिक उपयोग की शुरुआत के साथ, एक व्यापक स्वचालन व्यक्तिगत प्रक्रियाओं का नहीं, बल्कि संपूर्ण तकनीकी चक्रों का संभव हो गया। यह इस तथ्य के कारण है कि पहले यांत्रिक शक्ति को धातु काटने की मशीनों में प्रसारण की मदद से प्रेषित किया गया था और ड्राइव।

बिजली का केंद्रीकृत उत्पादन और समग्र रूप से उद्योग में इसका उपयोग केवल बीसवीं शताब्दी में शुरू हुआ - प्रथम विश्व युद्ध से पहले, जब हर मशीन अपनी इलेक्ट्रिक मोटर से लैस थी। यह वह परिस्थिति थी जिसने न केवल मशीन की उत्पादन प्रक्रिया को मशीनीकृत करना संभव बनाया, बल्कि इसके प्रबंधन को भी मशीनीकृत किया। यह स्वचालित मशीनों के निर्माण की दिशा में पहला कदम था... जिसके पहले नमूने 1930 के दशक की शुरुआत में सामने आए थे। तब "स्वचालित उत्पादन" शब्द उत्पन्न हुआ।

रूस में, फिर यूएसएसआर में, इस दिशा में पहला कदम 1930 और 1940 के दशक में बनाया गया था। पहली बार, असर वाले पुर्जों के उत्पादन में स्वचालित धातु काटने की मशीनों का उपयोग किया जाता है। उसके बाद ट्रैक्टर इंजनों के लिए पिस्टन का दुनिया का पहला पूर्ण स्वचालित उत्पादन आया।

तकनीकी चक्रों को एक स्वचालित प्रक्रिया में जोड़ा गया, जो कच्चे माल की लोडिंग से शुरू होकर तैयार भागों की पैकेजिंग के साथ समाप्त हुआ। यह उस समय आधुनिक विद्युत उपकरणों के व्यापक उपयोग, विभिन्न रिले, रिमोट स्विच और निश्चित रूप से, ड्राइव के लिए संभव हो गया।

और केवल पहले इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों के आगमन ने स्वचालन के एक नए स्तर तक पहुंचना संभव बना दिया। अब तकनीकी प्रक्रिया को केवल अलग-अलग संचालन के एक सेट के रूप में माना जाना बंद हो गया है, जिसे परिणाम प्राप्त करने के लिए एक निश्चित क्रम में किया जाना चाहिए। अब पूरी प्रक्रिया एक हो गई है।

वर्तमान में, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियां न केवल उत्पादन प्रक्रिया का संचालन करती हैं, बल्कि इसे नियंत्रित भी करती हैं, आपातकालीन और आपातकालीन स्थितियों की निगरानी करती हैं।वे तकनीकी उपकरणों को चालू और बंद करते हैं, ओवरलोड की निगरानी करते हैं और दुर्घटनाओं के मामले में कार्रवाई करते हैं।

हाल ही में, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली ने नए उत्पादों के उत्पादन के लिए उपकरणों के पुनर्निर्माण को आसान बना दिया है। यह पहले से ही एक पूरी प्रणाली है जिसमें एक केंद्रीय कंप्यूटर से जुड़े व्यक्तिगत स्वचालित मल्टीमोड सिस्टम शामिल हैं जो उन्हें एक नेटवर्क में जोड़ता है और निष्पादन के लिए कार्य जारी करता है।

प्रत्येक सबसिस्टम एक अलग कंप्यूटर है जिसका अपना सॉफ्टवेयर है जिसे अपने स्वयं के कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह पहले से ही लचीला उत्पादन मॉड्यूल है। उन्हें लचीला कहा जाता है क्योंकि उन्हें अन्य तकनीकी प्रक्रियाओं में पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और इस प्रकार उत्पादन का विस्तार किया जा सकता है, इसे विविधता प्रदान की जा सकती है।

स्वचालित निर्माण का शिखर है औद्योगिक रोबोट... स्वचालन ने विनिर्माण को ऊपर से नीचे तक रिस दिया है। उत्पादन के लिए कच्चे माल की आपूर्ति के लिए एक परिवहन लाइन स्वचालित रूप से काम करती है। प्रबंधन और डिजाइन स्वचालित हैं। मानवीय अनुभव और बुद्धिमत्ता का उपयोग वहीं किया जाता है जहां इलेक्ट्रॉनिक्स उनका स्थान नहीं ले सकता।