automatizacija

automatizacija, upravljanje strojevima, procesom ili sustavom s pomoću mehan. i elektroničkih uređaja koji zamjenjuju ljudski rad; nadziranje i donošenje odluka u poslovima koji su za čovjeka previše složeni, opasni ili zamarajući; također automacija. Pojam automatizacije usko je povezan s pojmom mehanizacije, jer i jedan i drugi označuju zamjenu ljudskog rada strojevima i uređajima. Automatizacija nema samo usko tehn. značenje, ona sadrži i društv. i gosp. aspekte. Za razliku od tih širih pojmova, izraz automatika, osim znanstveno-tehn. discipline, podrazumijeva i tehn. izvedbu automatskog uređaja, npr. automatika parne turbine.

Još od početka civilizacije pojavljuju se preteče strojeva i uređaja kojima se nastoji zamijeniti fizički rad. Pritom su strojevi mogli preuzeti samo rad koji je rutinski slijed operacija. Masovna primjena tih tzv. energetskih strojeva nastaje prije približno dva stoljeća, čime otpočinje i era mehanizacije: to je bila prva industrijska revolucija. Era mehanizacije obilježava zamjenu ljudskoga rada strojevima, sa svrhom da se poboljša, poveća i pojeftini proizvodnja i olakša rad. Razvoj tehnike bio je omogućen u prvom redu rješavanjem problema pretvorbe, prijenosa i upotrebe energije.

S uvođenjem strojeva i primjenom novih izvora energije smanjuje se opseg fizičkog rada. Međutim, koncentracija strojeva, složenost proizvodnje i podjela rada povećavaju ulogu čovjekova umnog rada. Kako je broj promjenljivih veličina koje čovjek može povezati jako ograničen, sve su jače bili naglašeni zahtjevi da se i umni rad pokuša zamijeniti strojevima. Trebalo je, dakle, uočiti one funkcije umnoga rada koje se mogu rutinizirati i mehanizirati. Tako je nastala široka primjena tzv. informacijskih strojeva (→ automat), čime otpočinje era automatizacije, koja je nazvana drugom industrijskom revolucijom. Era automatizacije može se prema tome nazvati etapom proizvodnje koju obilježava oslobađanje čovjeka od izravnog upravljanja proizvodnim procesom. Razvoj automatizacije sadrži problematiku pretvorbe, prijenosa i uporabe informacija. U procesu mehanizacije nastala je podjela rada u usko definirane operacije, dok je automatizacija obrnut proces: integracija pojedinačnih operacija u proizvodne sustave.

Kao primjer mehanizacije i automatizacije neka posluži izradba vijaka od metalnih šipki. Kada bi radnik vijke izrađivao ručnim alatom, bio bi to vrlo dugotrajan i mukotrpan posao, a gotov vijak bio bi nedovoljno precizno izrađen i skup. Mehanizacija rada zapravo je izradba na tokarskom stroju, gdje se potrebna mehan. energija dobiva elektromotorom napajanim iz el. mreže. Radnik je oslobođen fizičkog rada, iako mora upravljati procesom proizvodnje. Posao se može automatizirati na tokarskom automatu, gdje se računalo programira tako da upravlja pravilnim slijedom operacija tokarenja (stroj upravljan strojem), a čovjekova se uloga svodi ugl. na programiranje i nadzor.

Upravljanje i regulacija

U spomenutom primjeru tokarskog automata riječ je o najjednostavnijem primjeru automatizacije, upravljanju. Ono se odvija u otvorenom lancu, i to unaprijed, tako da signal putuje od ulaza k izlazu. Tako se, npr., u stroju za pranje rublja na ulazu u proces nalazi programator, tj. valjak koji se vrti i svojim izdancima uključuje i isključuje el. prekidače koji aktiviraju ventile za vodu, zasun za prašak, grijanje i elektromotor za pokretanje bubnja. To je primjer čvrsto (sklopovski, »hardverski«) programiranog automata. U novoj verziji programator je zamijenjen mikroračunalom; njegov program (»softverski«) daje potreban slijed el. signala. Osnovni je nedostatak takva upravljanja ograničena mogućnost odgovora na pojavu poremećaja, što bi u navedenom primjeru mogao biti smanjeni tlak vode, habanje ležajeva i sl., a što remeti jednoznačno postavljenu povezanost uzroka i posljedice.

Regulacija

Regulacija se, za razliku od upravljanja, odvija u regulacijskoj petlji i unatrag, a to znači da izlaz procesa djeluje preko povratne veze na ulaz. Tako, npr., da bi se u hladnjaku održala stalna temperatura komore, ugrađen je bimetalni prekidač, kojemu se prednapon određuje regulacijskim vijkom (namještena vrijednost temperature). Promjena temperature u komori uzrokuje da bimetal uključuje ili isključuje kompresor koji hladi komoru. Dakle, uređaj ili stroj samostalno nadzire ispravnost stanja ili procesa, on ima samoispravljajuće djelovanje. Upravo je automatska regulacija jedan od najvažnijih zadataka koji se postavljaju u današnjoj etapi tehn. razvoja (→ regulacija). Njezin je zadatak da s pomoću prikladnih uređaja održava zadano ili željeno stanje nekog procesa protiv svih unutar. i vanj. poremećaja, os. u procesnoj industriji (variranje topline, tlaka, protoka).

Automatska regulacija

Automatska regulacija dolazi u prirodi ondje gdje postoji stanje reda koje treba održavati. Tako je sa živim organizmima, koji predstavljaju visok stupanj organiziranosti i kod kojih se većina životnih funkcija, npr. tjelesna temperatura, količina šećera u krvi, osjećaj ravnoteže, automatski održava u željenom stanju. Slično je i s tehn. sustavima, osobito sa složenijim uređajima: dobar dio funkcija mora se sam održavati, a broj zahvata izvana svodi se na minimum. I gosp. sustavi, kao što je tvornica ili gospodarstvo kao cjelina, imaju mehanizme koji sami sebe reguliraju, npr. mehanizam tržišta automatski regulira ponudu i potražnju robe.

Automatizacija

Provedba automatizacije

Provedba automatizacije
potiče i odgovore na pitanja o razlozima, preduvjetima i tempu njezina uvođenja. Uključeno je i pitanje o svrhovitosti odluke uvođenja automatizacije, tj. mogu li si tvornice koje rade ekstenzivno i sa slabo iskorištenim kapacitetima priuštiti, u pravilu, vrlo velika ulaganja (i ako mogu, kada). Neki od općevrijedećih razloga za uvođenje automatizacije jesu: gosp. razlozi (povećanje proizvodnosti, povećanje proizvodnje, ušteda energije), zamjena čovjeka pri opasnom (nuklearni reaktor), pri teškom i prljavom (ljevaonice, rudnici) te monotonom radu (montažne vrpce), povećanje kvalitete proizvoda (npr. prilikom zavarivanja), radne operacije koje premašuju fiziološke i umne mogućnosti čovjeka (npr. u elektranama, gdje treba kontrolirati i stotinjak međuzavisnih parametara).

Da bi se postigao željeni učinak, prije uvođenja automatizacije trebaju biti ispunjeni određeni uvjeti, i to u područjima organizacije proizvodnje i poduzeća, oblikovanja proizvoda (konstrukcija), oblikovanja proizvodnje (tehnologija), razine znanja radnika te odgovornosti, radne discipline, radnih navika i društv. klime. Organizirana proizvodnja omogućuje maksimalno iskorištavanje kapaciteta, odn. rentabilnost vrlo skupe investicije. To se tiče i organiziranosti cijeloga gospodarstva, gdje drž. regulativa mora dati unaprijed poznate uvjete proizvodnje, nabave i prodaje, uvoza i izvoza, kreditne politike itd.

Primjena automatizacije

Elektronička računala glavna su poluga u automatizaciji fizičkih i misaonih procesa. Automatizacija fizičkih procesa poglavito se tiče proizvodnje energije i materijalnih dobara. Stupanj automatizacije energetskih postrojenja vrlo je visok i često iznosi i više od 90%. Slično je i u procesnoj industriji (tekuća proizvodnja), gdje je, prije svega u petrokemiji, stupanj automatizacije 60 do 80%. Suprotno je u metaloprerađivačkoj industriji (komadna proizvodnja), koja ima i danas nizak stupanj automatizacije. Tu prevladavaju male i srednje serije, loše su riješeni problemi transporta, mjerenja oblika i dimenzija, a standardizacija, tipizacija i modulna gradnja tek trebaju stvoriti preduvjete za šire uvođenje automatizacije, pa se u metaloprerađivačkoj industriji mogu očekivati i najveće tehnol. promjene s velikim društv. i gosp. implikacijama. Iznimka je opsežna automobilska industrija, gdje su velike serije skupnih proizvoda opravdale goleme investicije u specijalne automatizirane strojeve i montažne vrpce, uključujući i masovnu primjenu robota.

Uvođenje računala potaknulo je široku automatizaciju misaonih procesa, a naročito uredskog poslovanja, pri čemu je vrlo važna automatska obradba podataka. Od mnogih ostalih primjera može se izdvojiti automatizacija projektiranja i konstruiranja. To je uporaba računala u procesu projektiranja i konstruiranja izvadaka iz svih područja industrije i uslužnih djelatnosti. Proces je potpomognut opsežnim bazama podataka konstrukcijskih detalja i podsklopova, odn. dijelova neke konstrukcije.

Društveni i gospodarski aspekti automatizacije

Revolucionarne promjene u razvoju proizvodnih snaga uključit će u budućnosti i odgovarajuće promjene u proizvodnim odnosima. Automatizacija je toliko povećala proizvodnost da je uzrokovala globalnu prekvalifikaciju radne snage, pa je broj osoba koje rade u različitim područjima obradbe informacija prevladao nad onima u materijalnoj i energetskoj proizvodnji. U razvijenim zemljama uvelike se smanjuje broj industr. radnika. Da bi se taj proces ublažio, poduzimaju se protumjere: pravodobno upozorenje, doškolovanje, preraspored, skraćivanje radnog vremena, prijevremena mirovina. Sve se to već sada provodi u dogovoru između sindikata i poslodavaca. Ali, usporedno s time, zahvaljujući informatičkim tehnologijama koje su »generičkoga« karaktera, otvaraju se sveudilj nova radna mjesta, i to u sektoru usluga. U takvu se smjeru razvoja naročito ističu mala poduzeća. Zahvaljujući svim tim kretanjima, u razvijenim se zemljama, unatoč automatizaciji industrije, nezaposlenost nije bitno povećala.

Citiranje:
automatizacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2020. Pristupljeno 26. 11. 2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=4745>.