Процесс и дискретное производство

Характеризовывать - это по-человечески. Учитывая бесчисленное количество отраслей и производственных мощностей в мире, и каждый год появляются новые, полезно охарактеризовать их. Таким образом, общие проблемы могут быть решены в большом количестве отраслей и, возможно, противопоставлены отраслям из другой категории для разработки альтернативных решений.

В целом производство можно разделить на два типа:процессное и дискретное. Между категориями возникает некоторая путаница. Иногда предприятие может попасть в любую из этих категорий, в зависимости от текущих методов производства.

Что такое непрерывное производство?

Непрерывное производство - это создание непрерывного продукта, который сложно отделить после создания. Созданные продукты часто разливаются в контейнеры для продажи населению или, возможно, отправляются непосредственно на другой промышленный объект для использования. Часто продукты претерпевают серьезную необратимую физическую или химическую реакцию, так что исходные компоненты уже нелегко разделить.

Рисунок 1 . Вы можете увидеть, как химические вещества сначала отделились, а затем смешались с красной краской. Видео любезно предоставлено Pronto Industrial Paints

Рассмотрим изготовление латексной краски. Исходные материалы включают компоненты, образующие латекс:красители, пеногасители, загустители и другие подобные ингредиенты. Они смешиваются друг с другом, происходит несколько реакций, и жидкость перетекает в банки с краской или подается непосредственно в другой последующий процесс.

Краску после изготовления трудно отделить; произошли химические реакции, и маловероятно, что обычный человек сможет отделить загустители от основной массы жидкости после ее смешивания. Вот почему это считается непрерывным производством.

Что такое дискретное производство?

При дискретном производстве создаются отдельные детали или устройства. Дискретное производство иногда называют «сборкой», потому что производственный процесс обычно заключается в добавлении или удалении материала из устройства по мере его прохождения через завод. Конечный продукт потенциально может быть разобран и разделен на части, составляющие его сборку.

Транспортные средства являются примером дискретного производства. С первых дней работы Генри Форда до современного автоматизированного завода процесс по-прежнему включает сборку. Рама протягивается по сборочной линии, на которой устанавливаются двигатель, трансмиссия, колеса и компоненты подвески. Затем устанавливаются сиденья и комбинации приборов, панели кузова и другие крупные компоненты, затем устанавливаются окна и различные приспособления.

Рисунок 2. Эта автомобильная сборочная линия является примером дискретного производства.

Когда автомобиль съезжает с конвейера, он может проехать прямо на свалку, и команда может разобрать его таким же образом, удалив каждый из этих компонентов. Никаких химических реакций, никаких серьезных физических изменений; все те же компоненты присутствуют и узнаваемы.

Общие черты непрерывного и дискретного производства

Оба стиля производства требуют одинаковых производственных параметров. Будь то консервированный суп или электродвигатели, производители стараются сократить расходы и увеличить прибыль. Таким образом, они оба будут измерять некоторую форму пропускной способности, то есть, сколько чего-то оставляет фактор, операционные расходы или сколько стоит производство каждого элемента или стандартной единицы объема, а также несколько других параметров.

В обоих случаях инженеры должны сократить время безотказной работы оборудования и оптимизировать маршрутизацию и использование инструментов, чтобы снизить эксплуатационные расходы. Они должны найти способы улучшить полезность, сырье и производительность труда при сохранении или увеличении производительности предприятия в целом. Все это требует тесного сотрудничества между внутренними отделами.

Тот факт, что пропускная способность увеличена в одном подразделении, не означает, что это лучшее решение. Например, добавление ферросилиция в расплав увеличивает текучесть при производстве стали, и производится больше стали. Однако он имеет тенденцию вступать в реакцию с футеровкой печи, вызывая более частые остановки для технического обслуживания. Независимо от того, выполняется ли производственное или дискретное производство, все изменения в производстве должны проходить процесс принятия изменений, чтобы гарантировать увеличение общей прибыли.

Рисунок 3. Сталь, покидающая установку непрерывной разливки, является примером технологического процесса. Изображение любезно предоставлено компанией pxfuel

Наконец, что наиболее важно, оба типа объектов требуют одинакового уровня планирования безопасности и обучения. Многие опасности встречаются на обоих типах производственных объектов, и травмы и смертельные случаи случаются на обоих. Хотя Управление по охране труда и здоровья (OSHA) имеет некоторые отраслевые протоколы, между двумя производственными категориями существует много общего.

Уникальные задачи непрерывного и дискретного производства

Хотя обе области производства схожи, у них есть некоторые ключевые различия, которые создают уникальные проблемы для каждой категории.

В непрерывном производстве одной из задач оптимизации является прогнозирование поступления сырья и своевременное поступление материалов (например, своевременное или бережливое производство). Хотя это проблема дискретного производства, немного легче спрогнозировать количество необходимых деталей.

Например, если производителю (дискретной) электроники требуется четыре небольших микросхемы усилителя на продукт, он, вероятно, купит несколько микросхем, кратных четырем. Вместо этого представьте себе сталелитейный завод, который производит конструкционные формы, такие как двутавровые балки. Они непрерывно разливают и прокатывают сталь, большая часть которой поступает из стального лома.

Чтобы сделать процесс повторяемым для целей контроля качества, для небольшого изменения химического состава добавляются небольшие «лигатуры», основанные на тестовых образцах на протяжении всего процесса. В зависимости от источника металлолома, который может происходить из измельченных двутавровых балок, бытовых приборов, автомобильных кузовов и других источников, химический состав может значительно меняться изо дня в день.

Это означает, что запас лигатуры, которая должна быть под рукой, будет использоваться с разной скоростью, и ее невероятно сложно смоделировать и спрогнозировать. Кроме того, многие операции непрерывного производства связаны с продуктами с коротким сроком хранения, такими как продукты питания, химикаты и т. Д., Что означает, что затоваривание этого сырья часто приводит к отходам.

У дискретного производства есть свои трудности. Часто непрерывное производство имеет очевидную маршрутизацию с минимальным временем принятия решения и транспортировкой. Химикаты направляются непосредственно из реактора в дистилляционную колонну, или стальные блюмы разрезаются и отправляются прямо на прокатный стан. При дискретном производстве обработанные детали могут иметь несколько путей, и оптимизация включает выбор наиболее логичного пути для каждого элемента. Это может означать изменение заказов на запуск технологического оборудования на основе графиков поставки или технического обслуживания или отправку продукции обратно для доработки или ремонта после проверки.

Рассмотрим монтажный кронштейн для генератора. Для этого требуется просверлить отверстие, один сварной шов и две детали, закрепленные болтами, но порядок не имеет значения. Инженер завода или техник может заглянуть вперед и решить сначала выполнить буровые работы, чтобы накопить запасы. Затем они могут снять сверло для текущего обслуживания и отправить инвентарь на сварочную станцию.

На технологические операции и операции дискретного производства влияют схожие проблемы, но также возникают некоторые уникальные проблемы. Поскольку ни одна производственная операция не является по-настоящему «технологической» или «дискретной», инженеры должны научиться решать проблемы в обеих областях, чтобы максимально использовать возможности своего предприятия. В ближайшие недели мы познакомимся с оборудованием, необходимым для разработки технологических процессов, и узнаем, как удаленный мониторинг способствует развитию обрабатывающих производств.