Автоматтандыру жұмыс орындарын жай ғана қысқартпай, олардың құрамын өзгертуде
Автоматтандырудың өндірістегі жұмыспен қамтуға әсері роботтар адамдарды жай ғана алмастырады деген үйреншікті түсініктен әлдеқайда күрделі. Іс жүзінде автоматтандыру зауыттағы жұмыс түрін өзгертеді.
Дәстүрлі өндіріс көбіне қайталанатын құрастыру, тексеру, қаптау, материалдарды тасымалдау және машиналарды басқару жұмыстарын орындайтын операторларға сүйенді. Заманауи кәсіпорындар бұл міндеттерді орындау үшін роботтарды, бағдарламаланатын логикалық контроллерлерге негізделген басқару жүйелерін, машиналық көруді, материалдарды автоматты тасымалдау жүйелерін және өзара байланысқан өндірістік жабдықтарды барған сайын жиі қолданады.
Нәтижесінде қайталанатын жұмыстардағы орындар азайып, автоматтандырылған жабдықты орната, ақауын анықтай, бағдарламалай, күтіп ұстай және оңтайландыра алатын мамандарға сұраныс артады.
Өнеркәсіптік автоматтандыру тұрғысынан алғанда, бұл айырмашылық маңызды. Робот техникалық жұмысқа деген қажеттілікті жоймайды. Ол еңбекті қайталанатын өндірістік тапсырмалардан басқару жүйелерімен жұмыс істеуге, техникалық қызмет көрсетуге, ақауларды анықтауға, іске қосуға және технологиялық процестерді жобалауға бағыттайды.
Автоматтандыру қай өндірістік жұмыс орындарына көбірек әсер етеді?
Автоматтандыру қайталанатын, болжамды және нақты белгіленген ережелерге бағынатын тапсырмаларды орындауда ерекше тиімді. Бұйымдарды алу және орналастыру, нүктелік дәнекерлеу, қарапайым тексеру, қаптау және материалдарды тасымалдау - робот жүйелері цикл уақытын тұрақты сақтап, нәтижелерді қайталай алатын жұмыстардың мысалдары.
Бұл үрдіс АҚШ Еңбек статистикасы бюросының кәсіптер бойынша жұмыспен қамту және жалақы статистикасы деректерінен байқалады. 2016-2025 жылдар аралығында өндірістің жекелеген кәсіптеріндегі жұмыспен қамту айтарлықтай өзгерді. Қолмен қаптаушылар мен ораушылар және станок операторлары жұмыспен қамтылудың ең үлкен төмендеуіне ұшырады, ал станок операторларының саны 25%-дан астамға азайды.
Сонымен қатар инженерияны, ақауларды анықтап жоюды және техникалық мәселелерді шешуді талап ететін кәсіптер кеңейді.
Өнеркәсіп инженерлері, сандық бағдарламалық басқарылатын станок операторлары және өнеркәсіптік машиналар механиктері жұмыспен қамтудың өсімі бойынша дәстүрлі өндіріс кәсіптерінің көбінен озып түсті.
Негізгі өзгеріс технологияның адамдарды жай ғана алмастыруында емес. Міндеттер қайта бөлініп жатыр. Автоматтандыру болжамды жұмыстардың көбірек бөлігін атқарса, адамдар көбіне ерекше жағдайларды шешумен, оңтайландырумен, қызмет көрсетумен және кең ауқымды техникалық пайымды қажет ететін шешімдер қабылдаумен айналысады.
Зауыт техниктерінің жұмысы барған сайын техникалық сипат алуда
Жұмыс күшіндегі ең айқын өзгерістердің бірі - өнеркәсіптік жабдыққа қызмет көрсету және автоматтандыру техниктерінің маңызы артып келе жатқаны.
Заманауи өндіріс желісінде PLC контроллерлері, сервожетектер, айнымалы жиілікті жетектер, қауіпсіздік контроллерлері, өндірістік желілер, роботтар, датчиктер, машиналық көру жабдықтары және таратылған енгізу-шығару модульдері болуы мүмкін. Бір компонент істен шықса, өндірісті қайта іске қосу үшін бірнеше инженерлік сала бойынша білім қажет болуы мүмкін.
Мысалы, конвейердің күтпеген жерден тоқтауы механикалық ақаудан болмауы мүмкін. Оның себебі жақындық датчигіне, PLC кірісіне, желі қосылымына, қауіпсіздік тізбегіне, сервожетектің ақауына немесе реттілік логикасының дұрыс болмауына байланысты болуы мүмкін.
Сондықтан автоматтандыру техниктеріне механика, электр және басқару жүйелері туралы білімді ұштастыру барған сайын маңызды болып отыр.
BLS деректері бойынша, 2016 жылдан 2025 жылға дейін өндірістік машиналар механиктерінің жұмыспен қамтылуы шамамен 31%-ға, ал электр-механика және мехатроника технологтары мен техниктерінің жұмыспен қамтылуы шамамен 13%-ға өскен. Осы кезеңде бұл мамандықтар бойынша орташа жылдық жалақы да едәуір артқан.
Бұл лауазымдарға міндетті түрде төрт жылдық инженерлік білім қажет емес. PLC, электр жүйелері, өлшеу аспаптары, робототехника және өндірістік байланыс салаларындағы тәжірибенің құндылығы жоғары болуы мүмкін.
Роботтандыру бұрын болмаған техникалық қызмет көрсету жұмыстарын тудырады
Роботтандыру жабдық орнатылғаннан кейінгі жұмыстарды да өзгертеді.
Кәдімгі қолмен жұмыс істейтін жұмыс орнында оператор қайталанатын тапсырманы орындауы мүмкін. Автоматтандырылған ұяшық бұл жұмыстың көп бөлігін робот пен оған қатысты басқару жабдықтарына тапсырады, алайда ұяшықтың өзі техникалық активке айналады және оған техникалық қызмет көрсету қажет.
Техниктерге робот ақауларын диагностикалау, қауіпсіздік жүйесінің тоқтауынан кейін жұмысты қалпына келтіру, енгізу-шығару сигналдарын тексеру, робот ұшындағы құрал-жабдықты тексеру, сервожүйелердегі ақауларды жою және PLC реттіліктерін талдау қажет болуы мүмкін.
Дәл осы қағида автоматтандырылған қоймаларға, конвейер жүйелеріне және станоктарға қызмет көрсету қолданбаларына да қатысты. Жүйе неғұрлым өзара байланысты болса, ақауларды жүйелі диагностикалау соғұрлым маңызды болады.
Меніңше, бұл - зауыттарды автоматтандырудың ең елеусіз қалған салдарының бірі: автоматтандыру өндірістегі кейбір тікелей еңбек шығындарын азайтып, сонымен бірге өндіріс жүйесінің техникалық тәуелділігін арттырады.
Сондықтан жоғары деңгейде автоматтандырылған зауытта операторлар саны аз болуы мүмкін, бірақ автоматтандыру инфрақұрылымының үздіксіз жұмысын қамтамасыз ете алатын білікті мамандар көбірек қажет.
Процесс инженерлері машиналарды, басқару жүйелерін және өндірісті байланыстырады
Өндіріс инженерінің рөлі де өзгеріп келеді.
Процесс инженерлері мен автоматтандыру жүйелерін біріктірушілер механикалық процестер, PLC бағдарламалау, робототехника, машиналық көру, өндіріс деректері мен процестерді оңтайландыру салаларында барған сайын көбірек жұмыс істейді.
Заманауи жобаларда роботты PLC контроллеріне біріктіру, PLC контроллерін өндірістік Ethernet желісіне қосу, өндіріс деректерін жинау және сол деректерді процестегі ауытқуларды анықтау үшін пайдалану қажет болуы мүмкін.
Жасанды интеллект бұл үрдісті болжамды техникалық қызмет көрсету, машиналық көру және процестерді оңтайландыру сияқты салаларға кеңейтуде. Алайда, ЖИ автоматтандыру инженерлерінің қажеттілігін жоймайды. Машинаны түсіну, процесс айнымалыларын анықтау, сенсор деректерінің дұрыстығын тексеру және байқалған ауытқудың жабдықтағы нақты ақауды білдіретінін анықтау үшін бәрібір маман керек.
BLS OEWS деректеріне сәйкес, 2016-2025 жылдары өнеркәсіп инженерлерінің жұмыспен қамтылуы шамамен 43%-ға өсті. Бұл өсім барған сайын күрделі өндіріс жүйелерін оңтайландыру қажеттігінің артып келе жатқанын көрсетеді.
Өндіріс деректерге негізделген инженерлік ортаға айналуда
Автоматтандырылған жабдық дәстүрлі өндіріс жабдықтарына қарағанда пайдалану туралы әлдеқайда көп дерек жинайды.
Заманауи өндіріс желісі машиналардың күйлерін, цикл уақытын, дабылдарды, тоқтап қалу уақытын, ақаулы өнім үлесін, энергия тұтынуын, өндіріс көлемін және жабдықтың жай-күйі көрсеткіштерін тіркей алады. Бұл ақпарат бақылау және кәсіпорын жүйелерімен байланыстырылғанда, өндіріс деректерге бай ортаға айналады.
Осының нәтижесінде өндіріс саласында деректер ғалымдарына, бағдарламалық жасақтама мамандарына және технология мамандарына сұраныс артты.
Дәйексөз келтірілген BLS деректеріне сәйкес, 2021-2025 жылдары өңдеу өнеркәсібіндегі деректер ғылымы мамандықтары бойынша жұмыспен қамту 171%-ға, ал компьютер саласындағы мамандықтар бойынша 72%-ға өсті. Осы кезеңде өңдеу өнеркәсібіндегі деректер ғылымы мамандарының жұмыспен қамтылуы барлық салалардағы деректер ғылымы мамандарының жұмыспен қамтылуынан да жылдам өсті.
Мұнда бір маңызды инженерлік жайт бар: деректерді жинау оларды дұрыс пайдаланумен салыстырғанда оңай.
Зауытта мыңдаған тег пен миллиондаған тарихи жазба болуы мүмкін. Бірақ сенсорлардың сапасы төмен, атаулар бірізді емес, уақыт белгілері жоқ немесе процесс күйлері қате анықталған болса, бұл деректерді пайдалану қиынға соғады.
Сондықтан болашақ өндіріс жұмыс күшіне өндірістік процестер мен цифрлық ақпараттық жүйелерді қатар түсінетін адамдар қажет.
Автоматтандыру өндірістік дағдылардың құндылығын өзгертеді
Жалақы деректері бұл өзгерістің тағы бір маңызды қырын көрсетеді.
2025 жылы жылдық медианалық өтемақы өнеркәсіп инженерлері үшін шамамен $102,000, ал деректер ғалымдары үшін $120,000 болды. Ал механиктер, дәнекерлеушілер, құрастырушылар және станок операторлары сияқты бірнеше дәстүрлі өндіріс мамандығында бұл көрсеткіш шамамен $45,000-нан $55,000-ға дейін болды.
Бұл дәстүрлі өндірістік дағдылардың маңызы жойылды дегенді білдірмейді. Керісінше, тәжірибелі механиктер, электриктер, дәнекерлеушілер мен техникалық қызмет көрсету мамандары бағдарламалық жасақтамамен алмастыру қиын практикалық білімге жиі ие.
Мәселе — автоматтандырылған зауыттар талап ететін дағдылардың басқаша болуында.
Электр сызбаларын, PLC диагностикасын, қозғалтқышты басқаруды, өнеркәсіптік желілерді және механикалық жүйелерді түсінетін техник автоматтандырылған кәсіпорынға тек қол еңбегін қажет ететін өндірістік қызметкерге қарағанда көбірек үлес қоса алады.
Техникалық мамандардың жалақысы жоғары болуы еңбек шығындарының жалпы көлемі де артады дегенді білдірмейді
Автоматтандыру еңбек шығындарын жай ғана жоймайды, өндірістік жалақы құрылымын өзгертеді.
Кәсіпорында өндіріс операторлары аз жұмыс істеуі мүмкін, ал инженерлерге, техниктерге, бағдарламашыларға және деректер мамандарына көбірек ақы төленуі мүмкін. Сондықтан тікелей өндіріс жұмысшыларының саны азайса да, бір техникалық қызметкерге шаққандағы орташа шығын өседі.
Алайда өндіріс көлемі артып, қайталанатын жұмыстарға қажетті жұмыс күші азайғандықтан, автоматтандыру әрбір өндірілген бірлікке шаққандағы еңбек шығынын бәрібір төмендете алады.
Автоматтандыру жобаларын бағалағанда осы айырмашылық маңызды.
Дұрыс сұрақ — «Бұл робот қанша қызметкерді алмастыра алады?» деген ғана емес.
Инженерлік және қаржылық тұрғыдан пайдалырақ сұрақ: Автоматтандырылған жүйе өндіріс көлеміне, жұмыс уақытына, сапаға, техникалық қызмет көрсету қажеттілігіне, штатқа, энергия тұтынуға және өнім бірлігінің жалпы құнына қалай әсер етеді?
Осы кеңірек есеп автоматтандырудың құндылығын әлдеқайда шынайы көрсетеді.
Дағдылар тапшылығы енді автоматтандыруды шектеп отыр
Ең үлкен қиындықтардың бірі — қысқартылған қызметкерлердің жаңадан ашылған техникалық лауазымдарға бірден ауыса алмауы.
Тәжірибелі құрастыру операторы өндіріс процесін өте жақсы түсінуі мүмкін, бірақ PLC бағдарламалау, өнеркәсіптік желілер, серво жүйелер немесе роботтарды бағдарламалау бойынша тәжірибесі болмауы ықтимал.
Сол сияқты, теориялық білімі мықты инженер өндірістік жабдық ақауларын жоюда тиімді жұмыс істей бастағанға дейін едәуір практикалық тәжірибе жинақтауы қажет болуы мүмкін.
Осының салдарынан дәстүрлі өндірістік еңбек нарығындағы қолжетімді дағдылар мен барған сайын автоматтандырылып жатқан кәсіпорындарға қажетті дағдылар арасында алшақтық пайда болады.
Сондықтан өндірушілерге жұмысқа қабылдау стратегиялары ғана емес, жүйелі оқыту жолдары да қажет.
Қауымдастық колледждері, техникалық мектептер, жабдық өндірушілер, жүйелік интеграторлар және өндірушілердің өздері нақты өндірістік жабдықпен жұмыс істей алатын техниктерді даярлауға атсалысуы керек.
Ең құнды қызметкерлер бірнеше салада еркін жұмыс істей алады
Болашақта өндіріс техниктері бірнеше инженерлік саланың тоғысында жұмыс істейтін болады.
Тек электротехникалық білім жеткіліксіз болуы мүмкін. Тек механикалық білім де жеткіліксіз болуы мүмкін. Тек PLC бағдарламалау да жеткіліксіз болуы мүмкін.
Ең пайдалы дағдылар жиынтығына электр жабдықтарындағы ақауларды анықтау, PLC жүйелері, робототехника, қозғалысты басқару, өлшеу аспаптары, өнеркәсіптік желілер, машиналардың қауіпсіздігі, HMI жүйелері және деректерді талдау кіруі мүмкін.
Бұл әрбір техниктің бағдарламалық жасақтама инженері болуы керек дегенді білдірмейді.
Оның орнына жұмыс күшінде автоматтандырылған өндіріс жүйесінің түрлі деңгейлері бір-бірімен қалай әрекеттесетінін түсіне алатын мамандар көбірек болуы керек.
Физикалық жабдық пен оны басқаратын архитектура арасында ауыса білу барған сайын жоғары бағалануда.
Автоматтандыру мамандық атауларынан гөрі бейімделгіштікті көбірек бағалайды
Өндірісті автоматтандыруды «операторлық жұмыс орындарынан» «инженерлік жұмыс орындарына» қарапайым ауысу деп қарастыруға болмайды.
Өндіріс операторлары жұмысын жалғастыра береді, бірақ олардың міндеттеріне автоматтандырылған ұяшықтармен өзара әрекеттесу, жабдықтың күйін бақылау, дабылдарға жауап беру және жүйені қалыпты жұмысқа қайтарудың негізгі рәсімдерін орындау барған сайын жиі кіруі мүмкін.
Техниктер бағдарламалық жасақтамамен және желілермен тығыз жұмыс істейді. Инженерлер өндірістік деректермен көбірек айналысады. Деректер мамандары физикалық өндіріс процестерін тереңірек түсінуі керек болады.
Бұл мамандықтардың арасындағы шекаралар барған сайын көмескіленіп келеді.
Сондықтан өнеркәсіптік автоматтандыру тұрғысынан алғанда, ең мықты жұмыс күшінде міндетті түрде дипломы бар адамдар ең көп болуы шарт емес. Маңыздысы — жаңа басқару архитектураларын меңгере алатын, бейтаныс жабдықтың ақауын анықтайтын және өндіріс технологиясы өзгерген сайын бейімделе алатын мамандар.
Өндірістегі келесі басымдық адамдар мен автоматтандырудың бірлескен жұмысына байланысты болады
Автоматтандыру өндірістегі жұмыспен қамтуды өзгертуде, бірақ одан да елеулі өзгеріс жұмыс күшінің техникалық құрамында болып жатыр.
Қайталанатын тапсырмаларды машиналар барған сайын көбірек атқарып жатыр, ал адамдар инженерияға, техникалық қызмет көрсетуге, ақауларды анықтауға, оңтайландыруға және деректерге негізделген шешім қабылдауға көбірек жауапты болуда.
Мәселе мынада: автоматтандыру жабдықтарын техникалық мамандарды даярлауға қарағанда әлдеқайда жылдам сатып алуға болады.
Бұл біліктілік алшақтығын оқыту, шәкірттік бағдарламалар, әртүрлі қызмет бағыттарын қамтитын техникалық даярлық және автоматтандыру бойынша практикалық білім беру арқылы еңсерген өндірушілер барған сайын күрделене түсетін өндірістік ортаға жақсырақ дайын болады.
Болашақ фабрикада роботтар саны ғана көбеймейді. Онда роботтың неге тоқтағанын, PLC жүйесінің не істеп жатқанын, процестің қалай жүруі керектігін және өндірістік деректер нені көрсетіп тұрғанын түсінетін адамдар қажет болады.
Бұл адамның техникалық мүмкіндіктері автоматтандырылған өндіріс жүйесінің ең маңызды құрамдастарының бірі болып қала береді.
