Введение
Современное производство листового стекла представляет собой сложный многостадийный технологический процесс, включающий подготовку сырьевых материалов, варку стекломассы, формование ленты стекла, отжиг и резку. Каждая из этих стадий характеризуется высокими требованиями к точности соблюдения технологических параметров, таких как температура, давление, состав шихты и скорость вытягивания. Отклонения от заданных режимов приводят к снижению качества продукции, увеличению брака и перерасходу энергоресурсов. По данным Alto Consulting Group, в 2022 году в России произвели 227 924,8 тыс. м² листового стекла, что на 15,1% меньше, чем в 2021 году, а отгрузки сократились до 199 165,1 тыс. м² (минус 15,9%). Такое падение объёмов делает задачу повышения эффективности производства особенно острой.
В этих условиях автоматизация технологического процесса становится ключевым фактором обеспечения стабильности производства, повышения его эффективности и конкурентоспособности предприятия. Автоматизированные системы управления позволяют в реальном времени контролировать и регулировать параметры процесса, минимизировать влияние человеческого фактора и оперативно реагировать на возмущения. Кроме того, автоматизация способствует снижению себестоимости продукции за счет экономии сырья и энергии, а также улучшению условий труда персонала. По оценке BusinesStat, в 2024 году производство стекла в России выросло лишь на 1% по сравнению с 2023 годом и составило 229 млн м², что свидетельствует о необходимости технологического обновления для восстановления докризисных показателей.
Целью данной курсовой работы является разработка мероприятий по автоматизации технологического процесса производства листового стекла, направленных на повышение его эффективности. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, включающих анализ теоретических основ автоматизации, изучение существующих методик и подходов, выявление факторов эффективности, а также проведение практического анализа действующей системы автоматизации на конкретном объекте и разработку предложений по ее совершенствованию.
Актуальность темы
Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности производства листового стекла в условиях растущей конкуренции и ужесточения требований к качеству продукции. По данным SectorMedia, в 2023 году выпуск листового стекла в России сократился на 2,6% относительно 2022 года и составил чуть более 200 млн м², а средняя загрузка мощностей снизилась до 70% против 76% годом ранее. Автоматизация технологических процессов позволяет обеспечить стабильность параметров, снизить долю брака, сократить удельные затраты энергии и сырья, а также повысить производительность труда. Внедрение современных автоматизированных систем управления является одним из приоритетных направлений технического перевооружения стекольных заводов, что подтверждается как отечественным, так и зарубежным опытом.
Степень разработанности темы
Проблемы автоматизации технологических процессов в стекольной промышленности рассматриваются в трудах как зарубежных, так и отечественных ученых. Среди зарубежных исследователей следует отметить Г. Шеффера, Р. Г. Гриски, Дж. С. Андерсона, М. К. Чоудхури. В отечественной науке значительный вклад в развитие теории и практики автоматизации стекольного производства внесли В. И. Ванюшин, А. Г. Шабанов, Н. И. Минько, Ю. А. Гулоян.
Объект и предмет исследования
Объект исследования — Объектом исследования является технологический процесс производства листового стекла.
Предмет исследования — Предметом исследования выступают методы и средства автоматизации технологического процесса производства листового стекла.
Цель и задачи работы
Цель работы — Целью курсовой работы является разработка мероприятий по автоматизации технологического процесса производства листового стекла, направленных на повышение его эффективности.
Для достижения цели поставлены задачи:
- Изучить сущность и содержание автоматизации технологических процессов в производстве листового стекла.
- Рассмотреть методики и подходы к автоматизации этапов производства листового стекла.
- Выявить факторы, определяющие эффективность автоматизации технологического процесса производства листового стекла.
- Провести анализ действующей системы автоматизации технологического процесса производства листового стекла на объекте исследования и выявить существующие проблемы.
- Разработать предложения по совершенствованию автоматизации технологического процесса производства листового стекла.
- Оценить ожидаемую результативность предложенных мероприятий по автоматизации технологического процесса производства листового стекла.
Методы исследования
В работе использованы методы системного анализа, сравнительного анализа, обобщения научно-технической литературы, а также методы оценки эффективности автоматизированных систем.
Теоретическая и практическая значимость
Теоретическая значимость работы заключается в систематизации знаний о методах и подходах к автоматизации производства листового стекла, выявлении факторов, влияющих на эффективность автоматизации, и обосновании направлений совершенствования автоматизированных систем управления.
Практическая значимость состоит в возможности применения разработанных предложений по автоматизации на действующем предприятии по производству листового стекла с целью повышения качества продукции, снижения затрат и роста производительности.
Структура работы
Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. В первой главе рассматриваются теоретические основы автоматизации технологического процесса производства листового стекла. Во второй главе проводится анализ действующей системы автоматизации на объекте исследования, разрабатываются предложения по ее совершенствованию и оценивается их результативность.