Cơ khí hoá quá trình sản xuất là ứng dụng năng lượng của máy móc được điều khiển bởi con người nhằm mục đích giảm chi phí lao động và cải thiện điều kiện sản xuất.
Tự động hoá quá trình sản xuất là ứng dụng năng lượng của máy móc để thực hiện và điều khiển sản xuất mà không có sự tham gia trực tiếp của con người.
Tự động hoá quá trình sản xuất được chia ra làm hai mức:
1. Tự động hoá từng phần.
Tự động hoá toàn phần là tự động hoá từng nguyên công riêng biệt, ví dụ, nguyên công trên các máy có điều khiển tự động các máy CNC.
2. Tự động hoá toàn phần.
Tự động hoá toàn phần là tự động hoá quá trình gia công, kiểm tra và lắp ráp nhờ các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS(Flexible Manufacturing Systems).
Máy tự động là một cơ cấu tác động độc lập tổ hợp các cơ cấu có khả năng thực hiện lượng mà không có sự tham gia trực tiếp của con người.
Các thiết bị công nghệ tự động hiện đại được dùng để hình thành kích thước, hình dáng và tính chất của chi tiết đồng thời cũng có khả năng hình thành thông tin (chương trình gia công, kết quả kiểm tra kích thước của chi tiết, v…v). Với sự tăng lên của mức độ tự động hoá vai trò của các quá trình thông tin trong sản xuất cũng tăng theo, đó cũng chính là nguyên nhân tăng mức độ sử dụng máy tính để thiết kế và điều khiển sản xuất.
Các máy tự động có khả năng làm việc trong những điều kiện nặng nhọc, độc hại và nguy hiểm mà con người không thể chịu đựng được.
Ưu điểm của việc ứng dụng các thiết bị tự động trong sản xuất là :
- Nâng cao năng suất lao động
- Giảm chi phí vật liệu và năng lượng
- Đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định
- Giảm thời gian từ khâu thiết kế đến chế tạo hoàn chỉnh sản phẩm.
- Có khả năng mở rộng sản xuất mà không cần tăng nguồn lực lao động
Tăng năng suất lao động trong tự động hoá sản xuất có thể đạt được nhờ:
- Sử dụng toàn bộ thời gian làm việc của thiết bị tự động hoá.
- Tăng tốc độ thực hiện quá trình sản xuất mà không bị giới hạn bởi khả năng của con người.
- Giải phóng được số lượng lớn công nhân phục vụ sản xuất.
Dưới đây ta xét cụ thể các yếu tố này:
Trong một năm thiết bị tự động có thể làm việc 365 ngày x 24 giờ = 8760 giờ (Không tính thời gian dừng để thay dao, điều chỉnh và sửa chữa máy), khi làm việc hai ca thời gian hoạt động của thiết bị là 2550 giờ, chiếm 30% tổng quỹ thời gian của một năm (hình 2.1). Các ngày lễ, ngày nghỉ cũng chiếm khoảng chừng ấy thời gian. Thời gian còn lại là thời gian không làm việc ở ca ba và thời gian cần để thực hiện các dịch vụ tổ chức và các dịch vụ kỹ thuật .
Hình 2.1 Phân phối quỹ thời gian s¶n xuÊt trong một năm.
Tự động hoá quá trình sản xuất có thể đảm bảo hoạt động của thiết bị ở cả ca ba mà không có sự tham gia trực tiếp của con người.
Tự động hoá thiết kế và gia công sản phẩm có sự trợ giúp của máy tính cho phép giảm đáng kể khối lượng giấy tờ như bản vẽ, sơ đồ, đồ thị và các văn bản khác không thể thiếu trong sản xuất không tự động hoá (sản xuất thông thường).
Về ý nghĩa xã hội, ưu điểm của tự động hoá bao gồm:
- Nâng cao mức sống của toàn dân nhờ tăng năng suất lao động.
- Tăng sản phẩm có chất lượng cao mà vẫn giảm được khối lượng lao động, nguyên vật liệu và năng lượng.
- Giải phóng con người khỏi lao động cơ bắp nặng nhọc, đơn điệu, độc hại và nguy hiểm.
- Có khả năng giảm thời gian làm việc nhờ tăng năng suất lao động.
- Nâng cao trách nhiệm của người lao động.
Ca ba (ca đêm) không thuận lợi cho công việc, bởi vì ban đêm là lúc con người muốn và cần ngủ. Nếu nhu cầu này không được đáp ứng thì sẽ phát sinh bệnh tật. Nhu cầu làm việc ca ba là cần thiết trong sản xuất dây chuyền liên tục, ví dụ, trong công nghệ luyện kim. Sản xuất ca ba luôn luôn đạt hiệu quả kinh tế nhờ sử dụng có hiệu quả các thiết bị. Nếu tăng độ phức tạp và giá thành của thiết bị và giảm thời gian mòn vô hình của nó thì tổ chức sản xuất ca ba được xem là phương pháp có tính kinh tế. Các máy tổ hợp cần phải được hoạt động từ hai ca trở lên, còn hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing Systems) cần được hoạt động ba ca để bù lại chi phí. Như vậy, xuất hiện mâu thuẫn giữa sử dụng thiết bị ở cả ba ca công việc không thích hợp đối với con người ở ca đêm. Ngoài ra, không phải lúc nào cũng tổ chức sản xuất được ba ca vì lý do không đủ sức lao động. Như vậy, lối ra của tình trạng này chỉ có thể là tổ chức sản xuất ca ba với chế độ tự động.
Sản xuất tự động làm thay đổi đặc tính lao động có liên quan đến điều chỉnh, sửa chữa, lập trình và tổ chức công việc.
