Введение

Автоматизация производственных процессов давно является мечтой человечества. За последние десятилетия люди добились ошеломляющих успехов в решении этого вопроса. Несмотря на то, что до сих пор роботам не удалось полностью заменить человека на производстве, во многих сферах деятельности этот процесс довольно успешно развивается. Зачем вообще необходимо автоматизировать производство? Во-первых, это позволит высвободить человеческие ресурсы, которые можно использовать в других видах деятельности. Во-вторых, автоматика ошибается реже, чем человек, она не устает, способна работать без перерывов на сон, еду. В-третьих, системы автоматического контроля и управления могут работать в условиях, которые для человека являются вредными.

Актуальность темы состоит в необходимости автоматизации производства, быстроты действия и точности работы машин и механизмов, с целью повышения качества выпускаемой продукции, а также сэкономить время и деньги.

Обязательным условием высокого качества сливочного масла является постоянное и точное соблюдение параметров технологического процесса приготовления. В большинстве случаев выполнить это условие достаточно сложно ввиду наличия либо устаревшего оборудования, либо отсутствия высококвалифицированных специалистов. Одним из основных решений является включение в процесс производства сливочного масла автоматической системы управления и контроля технологического процесса, что позволяет с оптимальной производительностью, высокой точностью и стабильностью соблюдать технологию приготовления сливочного масла на всех этапах, начиная с заквашивания и заканчивая отпуском готовой продукции на линии фасовки, а так же вести учёт расхода молока и других расходных материалов.

Основная цель работы – автоматизировать технологическую линию производства сливочного масла ОАО «Молоко».

Для достижения цели курсовой работы необходимо выполнение следующих задач:

1. Изучить, как влияет автоматизация на производство;

2. Рассмотреть, как изменяется эффективности производственного процесса;

3. Расчитать экономическую эффективность, необходимую для оценки проекта .

Глава 1. Теоретические основы организации автоматизированного производства

1.1 Понятие и сущность автоматизации производства

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций.

Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, оптимизировать процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для здоровья. Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи.

Автоматизация производства – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства.

До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время оставался немеханизированным. В настоящее время операции интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.

Автоматизация - закономерный процесс развития общественного производства. 

Автоматизация производства на предприятии представляет собой самостоятельную комплексную проблему. К ее решению подталкивает вселяющая страх мировая конкуренция, которая как удав сжимает предприятия, понуждая их принимать соответствующие меры. Автоматизация создает возможности для улучшения условий и подъема производительности труда, роста качества продукции, сокращения потребности в рабочей силе и в систематическом повышении прибыли, что позволяет изменить тенденцию развития, сохранить старые и завоевать новые рынки.

Без сомнения автоматизация не является новым направлением, в широком смысле этого слова, появление автоматизации относится ко времени промышленной революции. Тогда машины значительно повысили производительность труда рабочих. Развитие автоматизации характеризуется рядом крупных достижений. Одним из первых было внедрение взаимозаменяемости в производстве, следующим – сборочные конвейеры Генри Форда. Подлинную революцию в автоматизации производства произвели промышленные роботы и персональные компьютеры.  Конечно, автоматизация не единственный способ выйти победителем в конкурентной борьбе. Большие возможности таятся в стимулирующей роли заработной платы. Другим оружием в этой борьбе является участие рабочих в управлении производством и повышении качества продукции. Уместно напомнить здесь японские «кружки качества», которые распространились по всему миру и затрагивают теперь не только вопросы качества, но и снижения стоимости выпускаемой продукции, обеспечения техники безопасности и другие направления. Однако автоматизация является доминирующим средством в достижении успеха в условиях глобализации международных экономических отношений. 

На пути автоматизации стоят неблагоприятные аспекты и подводные камни, которые необходимо учитывать. Приступающие к автоматизации следует, прежде всего, уяснить что, заниматься проблемами автоматизации нельзя без предварительной подготовки изделий, технологии и в целом предприятия. Тщательная проработка конструкции изделия, оценка стабильности технологии и надежности, имеющегося на производстве парка оборудования позволяет извлечь наибольшую пользу от применения в производстве промышленных роботов. Предварительная проработка конструкции, анализ и совершенствование изделия и процесса могут быть настолько эффективными, что, в конечном счете, позволяют исключить необходимость применения роботов или другого автоматизированного оборудования 

Различают автоматизацию производства трех уровней: частичную, комплексную и полную. Частичная автоматизация ограничивается автоматизацией отдельных операций технологического процесса, например, с использованием станков с автоматическим управлением, в том числе станков с ЧПУ. Комплексная автоматизация — это автоматизация производственных процессов изготовления деталей и сборки с использованием автоматических систем машин: автоматических линий, гибких производственных систем (ГПС). Полная автоматизация — высшая ступень автоматизации, при которой все функции контроля и управления производством выполняются автоматами.

Частичная автоматизация - автоматизация рабочего цикла машины, создание машин-автоматов и полуавтоматов.

Комплексная автоматизация - создание автоматических участков, цехов и заводов, которые функционируют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Она целесообразна в условиях высокоразвитого производства на базе прогрессивной технологии и методов организации и управления с применением ЭВМ и других надежных технических средств и оборудования, включая промышленные роботы, действующие по заданной им самоорганизующейся программе при общем контроле за работой всего комплекса со стороны человека или ЭВМ.

Полная автоматизация - предусматривает управление комплексно-автоматизированным производством без участия человека; проводится, когда производство рентабельно, устойчиво, а при изменившихся условиях имеется научно-техническая база, позволяющая адаптироваться в автоматическом режиме на полный цикл производства по выпуску новой продукции, что характерно для гибкого автоматизированного производства.

Экономическое обоснование автоматизации – получение прибыли в течение некоторого времени за счет внедрение автоматизации производственных процессов.

1.2. Теоретические аспекты экономической эффективности средств автоматизации.

Автоматические средства управления механизмами, выполняющими технологические процессы обработки, сборки и транспортирования, позволяют резко сократить трудоёмкость и поднять качество продукции.

Экономическая эффективность капиталовложений и новой техники принадлежит к числу важнейших проблем рыночной экономики. В сложившейся экономической ситуации особенно остро встаёт проблема снижения себестоимости и повышение конкурентоспособности продукции, выпускаемой промышленными предприятиями. Поэтому целесообразно осуществлять поиск новых путей и методов совершенствования технологических процессов с учётом возможностей, предоставляемых новыми, высокопроизводительными инструментами, оснасткой и оборудованием.

Причём, как показывает практика, одним из важнейших критериев при расчёте экономической эффективности внедрения средств автоматизации является не только их стоимость, а такие показатели, как гибкость и высокая производительность, рост качества продукции.

Технико-экономические показатели любого разрабатываемого технологического проекта должны с максимальной возможностью отражать экономическую эффективность производства. Ни один из технико-экономических показателей в отдельности не отвечает такому требованию. Поэтому возникает необходимость характеризовать экономическую эффективность с помощью системы показателей.

Уменьшение затрат производственных ресурсов на производство готовой продукции или работы называют экономией. Бережливость при расходовании материальных, трудовых, денежных, природных и других ресурсов употребляют также в смысле выгоды, эффекта, полученных в результате бережного, рационального использования различных видов ресурсов, сокращения непроизводственных потерь, совершенствования техники, технологии, организации производства, нормирования и т.д.

Экономия ресурсов позволяет достичь высокого конечного результата при сокращении их расхода. Величина сэкономленных ресурсов может быть определена в натуральном, трудовом или денежном выражениях в соответствующих единицах измерения. Экономия трудовых ресурсов может быть выражена числом высвобожденных работников или количеством сбережённых человеко- или нормо-часов.

Годовой экономический эффект от внедрения средств автоматизации - это годовая экономия приведённых затрат приведённая к тождественности, т.е. текущих и капитальных, приведённых к одной размерности в соответствии с нормативным коэффициентом экономической эффективности. В производстве различают экономический и социальный эффекты.

Экономический эффект в большинстве случаев определяют как суммарную экономию производственных ресурсов, которая в конечном счёте выражается в увеличении национального дохода (чистой продукции). Для лучшего понимания содержания эффекта данное определение желательно уточнить. В частности, источником эффекта служит не только экономия (снижение расходов) ресурсов, но и рост объёма их производства и сокращения потерь. Сэкономленные ресурсы не бездействуют, а вовлекаются в хозяйственный оборот. Снижение производственных издержек, как отмечал К. Маркс, «тождественно с развитием производственной силы». Для потребления ресурсов не имеет значения, каким путём они получены, и поэтому эффект более правильно определять как прирост ресурсов независимо от источника. Следует учитывать и рациональность использования ресурсов для получения конечной продукции.

Экономический эффект характеризует создаваемую потребительскую стоимость и произведенные для этого затраты. Экономический эффект является одним из важных показателей, применяемых при анализе и оценке экономической эффективности при различных вариантах внедрения новой техники и технологии, средств автоматизации, организации труда и производства. На основании данных о годовом экономическом эффекте оценивают эффективность сравниваемых вариантов и принимают решение о целесообразности внедрения того или иного средства автоматизации или осуществления различных организационно-технических мероприятий.

Экономический эффект характеризуется величиной достигнутой экономии материальных, трудовых, денежных и других ресурсов, экономией времени (снижением трудоёмкости, уменьшением потерь времени, ускорении оборачиваемости средств), улучшением качества, надёжности, ростом объёма производства продукции, работ, услуг и др. результатами. Экономический эффект может быть выражен с помощью натуральных, трудовых, стоимостных и других количественных и качественных показателей.

Экономическая эффективность - соотношение между получаемыми результатами производства: продукцией и материальными услугами, с одной стороны, и затратами труда и средств производства - с другой. Различают народнохозяйственную и хозрасчётную эффективность. Каждую из них классифицируют на абсолютную (общую) и сравнительную. Народно-хозяйственную эффективность оценивают отношением конечного народно-хозяйственного эффекта и обусловивших его народнохозяйственных затрат. В основу её оценки берут интересы государства. Под общей (абсолютной) экономической эффективностью понимают отношение экономического эффекта ко всей сумме затрат. Сравнительная экономическая эффективность представляет собой разность между сравнительными общими величинами экономической эффективности, исчисляемыми при различных вариантах - разрабатываемых и базовых.

Основное внимание в машиностроении уделяют малоотходной и безотходной технологии, внедрению замкнутых автоматизированных технологических процессов, использованию промышленных роботов, повышению степени автоматизации труда, использованию материальных и энергетических ресурсов, прогрессивных конструкторских.

Подводя итог, можно утверждать, что при проведении экономического анализа эффективности внедрения автоматизированных систем, автоматизация должна рассматриваться, скорее, стратегически (долгосрочное конкурентное преимущество), а не только тактически (краткосрочная способность получения прибыли). Следовательно, проект должен быть поддержан руководством - теми, кто действительно может оценить глобальные выгоды автоматизации для предприятия. Единственная цель проведения автоматизации состоит в том, чтобы выполнять работу более экономично, чем прежде. Предприятию нет смысла внедрять автоматизацию, если она не приведет к улучшению экономического положения, по крайней мере, по прошествии длительного времени. Поэтому жизненно важно понять некоторые соображения, включенные в экономическую оценку потенциального использования автоматизированных систем. Это нужно не столько бухгалтерам, сколько руководителям. Узкий и ограниченный взгляд может привести к тому, что автоматизация не будет применена тогда, когда в этом появится необходимость.

При обосновании 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 принимаются приведённые 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, производимой в условиях автоматизации. Кроме того, необходимо принимать во внимание следующее:

1. Сравниваемые варианты, предлагаемые для организации производства продукции, приводятся к тождественному эффекту.

2. Цель внедрения средств автоматизации – увеличение объема и качества выпускаемой продукции на базе интенсификации.

3. При рассмотрении двух вариантов тот вариант является наилучшим, которому соответствует минимум приведенных затрат.

Формула приведенных затрат позволяет соизмерять разнородные по своему характеру величины – текущие (себестоимость продукции) и единовременные затраты (капитальные вложения в средства автоматизации) - путем отнесения их на годовой объем производства продукции либо (при использовании вместо нормативного коэффициента эффективности нормативного срока окупаемости) на весь срок работы средств автоматизации производства, в течение которого стоимость должна окупиться за счет снижения текущих затрат (себестоимости продукции). При этом величина годового экономического эффекта (Э, р./год) от применения средств автоматизации производства определяется по формуле

Э = (С1 + Ен ∙ К1) – (С2 + Ен ∙ К2) , (1.3)

где С1 и С2 – себестоимость годового выпуска продукции соответственно до и после внедрения средств автоматизации производства, р./год;

К1 и К2 – капиталовложения соответственно до и после внедрения средств автоматизации, р.;

Ен – нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений (Ен = 0,15).

Положительное значение разности приведенных затрат говорит об экономической целесообразности внедрения системы автоматизированного производства. Кроме того, определяются вспомогательные показатели с учетом особенностей производства: такт (ритм) потока, часовая производительность, производственная мощность, численность обслуживающего персонала, трудоемкость обработки, выработка на одного работающего, продолжительность производственного цикла, величина незавершенного производства, занимаемая производственная площадь, съем продукции с 1 м² производственной площади, коэффициент сменности и другие показатели.

При расчете величины годового экономического эффекта должно быть соблюдено условие сопоставимости неавтоматизированного и автоматизированного производств.

1.3. Технико-экономический расчет

Технико-экономическое обоснование определяет целесообразность создания и внедрения системы автоматического управления в производство. Основными источниками экономической эффективности при автоматизации процесса производства сливочного масла являются:

- повышение качества выпускаемой продукции за счет автоматического регулирования определяющих технологических параметров;

- повышение производительности технологического оборудования за счет улучшения динамики управления процессом, что обеспечивает максимальное время работы оборудования в оптимальном технологическом режиме;

- сокращение расхода материальных и энергетических ресурсов за счет автоматического регулирования параметров процесса и, следовательно,

уменьшение потерь от брака;

- повышение производительности труда за счет выполнения большинства основных функций контроля и управления с помощью средств автоматики;

- сокращение технического персонала до двух человек (оператор линии производства и наладчик технологического оборудования).

Расчет экономической эффективности необходим для оценки проекта, т.к. в ряде случаев внедрение автоматизации и других новшеств является неэффективным.

В курсовой работе представлен расчет экономической эффективности внедрения системы автоматизации процесса производства сливочного масла.

- Рассчитаны следующие экономические показатели:

- чистый дисконтированный доход;

- индекс доходности;

- срок окупаемости;

- рентабельность по себестоимости;

- рентабельность по капитальным затратам;

- производительность труда.