Автоматизация производства: что это такое в промышленности — средства, системы, уровни, принципы и способы механизации производственных процессов

Содержание

Автоматизация производства: что это такое в промышленности — средства, системы, уровни, принципы и способы механизации производственных процессов

Современное общество, в частности, производственные компании постоянно стремятся улучшить и повысить показатели качества предлагаемых товаров и услуг. Если раньше активно привлекался человеческий труд, то сегодня на большинство компаний отдают предпочтение робототехнике. Такой подход во многом более привлекателен для руководства и на это есть множество причин. Поэтому рассмотрим определение и понятие автоматизации процессов производства: что это такое, для чего нужно, какие средства и системы используются, а также популярные примеры программ и технологий, которые применяют на промышленных предприятиях.

автоматизация контроля производства

Внедрение в работу организации специального технического оборудования, а также обеспечение обслуживания влечет за собой финансовые и трудовые затраты. Однако именно благодаря установке такого оснащения удается добиться следующих результатов:

  • освобождение работников от тяжелой физической нагрузки;
  • снижение объемов бракованной продукции, которая появляется из-за человеческого фактора (ошибок);
  • повышение качества товара и расширение ассортимента, что, в свою очередь, привлекает поток новых клиентов;
  • увеличение производительности труда, а именно производство большего объема товаров за меньшие сроки;
  • уменьшение численности персонала и, соответственно, снижение затрат на выплату зарплаты.

В итоге предприятие сможет достичь своей главной цели — увеличение прибыли. Однако даже при таком подходе важно выделить недостатки:

  • технологическая безработица;
  • необходимость в найме высококвалифицированных кадров или обучение действующих работников;
  • повышение степени риска взлома системы;
  • нужда в постоянном обеспечении электроснабжения.

Несмотря на строгие требования, необходимо отметить, что плюсы оказываются гораздо весомее минусов.

Функции, структура

В результате исследования технологических и рабочих этапов выявлена необходимость дополнительной сети обмена информацией, которая выстраивается по иерархичности. Таким образом, можно выделить несколько уровней автоматизации производства:

  • нулевой, то есть участие работников полностью исключено при осуществлении привычных маневров;
  • 1 — автоматизирование цикла не требует присутствия сотрудника при прохождении холостого хода на отдельно взятых аппаратах;
  • 2 — предполагает транспортировку, контроль над машинами;
  • 3 — затрагивает все производственные этапы от наиболее примитивных и до завершения испытаний/отгрузки изделий.

Процесс комплексной автоматизации предполагает прохождение всех уровней, от самого начального. Такая особенность объясняется сложным техническим оснащением и необходимостью внесения капитала. При этом обновление будет эффективно только при условии разработки объемной программы выпуска товаров.

Готовые решения для всех направлений

Магазины

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Склады

Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Маркировка

Обязательная маркировка товаров — это возможность для каждой организации на 100% исключить приёмку на свой склад контрафактного товара и отследить цепочку поставок от производителя.

E-commerce

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Учреждения

Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Производство

Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

RFID

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

ЕГАИС

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Сертификация

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Инвентаризация

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Другое

Используй современные мобильные инструменты в учете товара и основных средств на вашем предприятии. Полностью откажитесь от учета «на бумаге».

Система, технологии и организация полностью автоматизированного производства: что это

степень автоматизации производства

При планировании обновления требуется учесть все существующие нюансы. Это нужно для сокращения подготовки и уменьшения затрат. Так основными закономерностями считаются:

  • автоматизируемые этапы согласуются между собой;
  • проведение всех шагов проходят с минимумом перерывов;
  • обеспечение ритмичности;
  • параллельный запуск нескольких операций.

Далее следует фаза определения, какие именно действия подлежат автоматизации. Как правило, это производственные, управленческие или планировочные, которые основываются на применении программ для сбора данных, а также прогнозировании. Программное обеспечение основано на заданных параметрах, что позволяет анализировать полученные сведения и достигнуть желаемого результата.

Управленческие манипуляции меньше всего подвержены корректировке, что объясняется принципом принятия решений, то есть на объективных данных и интуиции персонала.

методы автоматизации производства

Автоматизация производственных процессов и производств на предприятиях – это глобальное замещение человеческого труда разными видами машин и робототехникой, которое распространено в различных направлениях. При этом может использоваться спецоборудование — от примитивного и до сложного программно-технического комплекса.

Машины с числовым управлением (NC)

Это станки, запрограммированные на выполнение определенных задач. С ними операции выполняются под контролем электроники, а необходимость вмешательства работников минимизирована и требуется только для корректировки или обслуживания оборудования, установки или принятия заготовок. Такие операции выполняются одним сотрудником, который одновременно обслуживает сразу несколько установок.

Машины работают автономно, но производят изделия наивысшего качества. Все элементы точно обрабатываются в установленные сроки. Если сравнить их с трудом человека, то в них отсутствует фактор усталости, а также они помогают четко спрогнозировать производительность.

Важно выделить понятие гибкости, то есть возможность изменения программ, которые хранятся и переустанавливаются при необходимости.

средства автоматизации производства это

Роботы

Роботизация становится все более популярной: машины выполняют сложные операции, а круг их возможных задач довольно широк — от погрузки тяжелых или опасных изделий до упаковочной, сварочной или отделочной деятельности.

Техника может отличаться по типу, функционалу и размерам. Существуют аппараты, требующие обязательного управления человеком, или следующие программе. Однако второй вариант также требует присутствия рабочих, которые обязаны своевременно корректировать выполнение операций. Самостоятельной является автономная робототехника, выполняющая каждый шаг по алгоритму. Это позволяет полностью автоматизировать отдельные участки конвейера и исключить необходимость использования человеческого ресурса.

Инфотехнологии (IT)

Здесь требуется компьютерное оснащение, которые охватывает сферу интеллектуального труда и нацелено на работу с информацией (создание, получение, хранение или иная обработка). В современном обществе компьютеры завоевывают все более новые позиции, давая возможность убрать из должностных обязанностей рутинную и мыслительную деятельность. При этом скорость функционирования в значительной степени повышает производительность и снижает вероятность ошибок.

Автоматизированное проектирование

В этом пункте подразумевается ПО, предназначенное для конкретных направлений — CAD/CAM/CAE. Каждые помогают урегулировать отдельные задачи на определенных этапах с учетом подбора наиболее подходящего варианта. Такой тип помогает выполнять сложные детали с сокращением рабочего цикла.

Также прикладное программирование позволяет создавать новые алгоритмы для станков с возможностью прогнозирования.

Благодаря такому подходу можно повысить качество продукции со снижением себестоимости.

виды автоматизации производственных процессов

Гибкие FMS

Такие системы автоматизации производственных процессов и управления производством разработаны для выполнения целого цикла в условиях постоянно меняющейся среды. Своевременная реакция на новые обстоятельства дает возможность адаптации. Например, при изменении очередности действий возможна корректировка дизайна или упрощения сборки деталей.

При этом метод нельзя назвать бюджетным, так как он требует дорогостоящего оборудования с последующей установкой, найма квалифицированного персонала. Высокая стоимость компенсируется надежностью и иными плюсами (повышение производительности и последующее уменьшение себестоимости).

Гибкость позволяет исключить риск простоя из-за сбоя с эффективным использованием рабочего времени, то есть изготовление изделий продолжается в период ремонта.

что можно автоматизировать на производстве

Системы компьютерного интегрирования (CIM)

Методика предполагает использование специализированной программы как для управленческих действий, так и для принятия решений. При этом происходит обмен данных между собой и центром, что в итоге ведет к созданию общей базы. Это, в свою очередь, дает возможность наблюдения за выделенными сегментами.

Метод предназначен для:

  • проектирования, планирования и подготовительных действий перед началом производства;
  • управление различными участками, складскими помещениями и транспортной линией;
  • контролирование выпускаемой продукции;
  • регулировка сбыта;
  • финансовое распределение.

CIM позволяет охватить всю производственную линейку, при этом все шаги ускоряются, а трудозатраты работников и вероятность ошибок снижаются.

автоматизация производственных линий

Основные элементы

Современные системы состоят из:

  • роботизированной техники или целых комплексов, которую внедряют в центр промышленного процесса;
  • оценки качества и проектирования;
  • автосистема для складов и управления ими;
  • гибкие структуры для надзора за перемещением отдельных элементов.

Где применяется

Система получила наибольшее распространение в организациях, где важно повысить продуктивность и уменьшить необходимость в человеческом ресурсе и одновременно обеспечить комфорт. Тем не менее ручная работа даже в 21 веке высоко оценивается.

На сегодняшний день усовершенствованы различные сферы:

  • производство;
  • узкоспециализированное обучение;
  • создание проекта, плана;
  • бизнес.

технология автоматизированного производства

Разработка систем полной автоматизации процессов на промышленных предприятиях

Внедрение позволяет повысить эффективность управления и механизмов промобъекта. Сначала надо разработать техническое задание, а также произвести аудит с целью поиска наилучших решений по доступным ресурсам и возможностям. Далее потребуется подключение аппаратуры и настройка. Самый простой проект выглядит так:

  • карта расстановки аппаратов;
  • чертеж схем для автоконтроля, регулировки и питания;
  • прогноз доходов и расходов;
  • описание техпостановлений;
  • заявка на предоставление техники в случае нехватки;
  • расчет возможной прибыли.

Внедрение

Основная цель — повышение результативности и комфорта для сотрудников. Такие шаги позволяют повысить конкурентоспособность. Возможно несколько способов автоматизации производственных процессов:

  • частичная — затрагивает некоторую часть аппаратуры, выполняющую манипуляции сложные для человека;
  • комплексная — получает целиком цепочку в цеху, отвечающую за определенное изделие;
  • полная — переведение контроля и управления на технику во всех сферах производства, а яркий пример — условия труда неприемлемы для работников.

Оборудование

Для полного или даже частичного перехода к автоматизированной системе необходимо использовать специализированные аппараты:

  • пусковые элементы;
  • регулирующие щиты;
  • сигнализация и защитное устройство;
  • контроллеры и выключатели;
  • программное обеспечение.

При внедрении инженерам необходимо определить наилучшее местоположение для приборов, пультов управления и щитов.

Поиск подрядчика

Для достижения лучшего результата рекомендуется обращаться за помощью к специалистам. При этом важно предоставить список требований к будущему проекту. Рекомендуется запросить концепты с оценкой предстоящих затрат. Если обе стороны не имеют сомнений, то заключается договор.

Виды и средства для комплексной автоматизации процессов на промышленного производства

В результате постоянного роста спроса и предложения, автоматизирование становится наилучшим решением со стороны руководства, однако это требует внедрения нового довольно дорогого и сложного оборудования и ПО для отдельных шагов или всей линейки. Благодаря совершенствованию удается улучшить производительность, при этом добившись существенной экономии. Каждый шаг, включая транспортировку и надзор за качеством, предполагает установку спецоборудования, которое находится под полным контролированием программ и режимов, объединенных в единую и взаимосвязанную цепочку.

роль автоматизации в производстве

В зависимости от ожиданий выделяется несколько вариантов, что и как можно автоматизировать, поэтому рассмотрим более подробно роль, метод и степень автоматизации, а также выясним, что дает контроль производства.

Программно-аппаратные установки

Это система запрограммированного оборудования, предназначенного для параллельного исполнения задач. Основной целью его внедрения является повышение рентабельности производственных процессов, а также сокращение объема оборотных средств.

Администрирование выполняется через интернет-браузер, что в значительной степени сокращает стоимость обслуживания. Еще одним плюсом станет оснащение автоматическим контролем и автовосстановлением работоспособности при обнаружении ошибок.

Автоматизированные линии

Широко применяются для массового выпуска товаров, требующих поэтапной обработки. Вся линейка разделена на станции, которые соединяются между собой для доставки деталей на следующий шаг согласно установленной последовательности. Оператор только контролирует работу, а другие рабочие загружают заготовки или снимают их в конце.

По виду транспортировки выделяют следующие типы: сквозная, боковая, комбинированная и другие.

По способу связи: жесткая и гибкая.

Учитывая различные принципы и степень автоматизации производства, каждый завод может подобрать наиболее удобный вариант в зависимости от сферы деятельности.

Робототехника

На сегодняшний день роботы используются как для крупных предприятий, так и для небольших предприятий. Среди плюсов выделяют:

  • гарантия качества;
  • высокая работоспособность;
  • сокращение издержек;
  • программируемость и перенастройка;
  • исключение человеческого фактора.

Высокотехнологичное оборудование получило распространение в погрузочно-разгрузочных работах, при обработке, сборке и контроле продукции.

что дает автоматизация производства

1C:ERP

Программное обеспечение соединяет в единое целое все бизнес-процессы, чтобы точно управлять каждым шагом. Подойдет для внедрения на предприятиях различного уровня.

Благодаря этому инструменту выполняются такие задачи, как:

  • анализ эффективности деятельности;
  • отслеживание изменение;
  • планирование (тактическое, стратегическое или оперативное);
  • проверка на сбалансированность и корректность.

Продукт дает возможность без лишних сложностей управлять машинным производством, при этом детализировать отдельные операции. На верхней ступени управления производится координация цехов и подразделений, на нижней — контроль работоспособности оборудование и отслеживание выполнения заданий. Также есть пункты, предусматривающие техническое обслуживание, кадровое дело, финансовый анализ и т.д.

Как работают устройства автоматики повторного включения (АПВ)?

В виду большой протяженности электрических сетей их обслуживание и ремонт, в случае повреждения, усложняются необходимостью доставления бригады к месту выполнения работ. Из-за чего большинство внештатных ситуаций, которые приводят к отсутствию напряжения, решает автоматическое повторное включение (АПВ) без необходимости вмешательства работников.

Назначение АПВ

Назначение АПВ

Рис. 1: Назначение АПВ

Автоматическое повторное включение предназначено для включения выключателей после того, как аварийное отключение обесточило линию. При этом АПВ позволяет уменьшить перерывы в электроснабжении на количество кратковременных аварий. Посмотрите на рисунок 1, в случае замыкания в точке К1 с последующим отключением высоковольтного выключателя Q1 происходит срабатывание АПВ1. Допустим, что замыкание самоустранилось и снабжение линии от подстанции ПС1 до ПС2 восстановилось.

В то же время, при замыкании в точках К2 и К3 выключатель Q2 отсекает линию до подстанции ПС3. Допустим, что это устоявшиеся замыкания, при срабатывании АПВ2 напряжение снова будет подано в сеть, но так как в точках К2 и К3 происходит замыкание, Q2 снова отключит линию.

Поэтому все аварийные ситуации по их продолжительности можно условно поделить на:

  • Кратковременные – те, которые обуславливаются относительно непродолжительным фактором (перемещением животных, падением веток и прочих элементов), которые создали протекание токов короткого замыкания на доли или несколько секунд, после чего и причина, и замыкание самоустранились.
  • Устоявшиеся – обусловленные постоянным фактором, который не может самоустраниться без вмешательства персонала (обрыв провода, разрушение изоляции и прочие). В таких ситуациях возникают устойчивые кз, которые устраняются только отключением выключателей и последующим ремонтом.

На практике автоматическое повторное включение срабатывает во всех ситуациях, но успешное включение происходит только в случае, когда причина устранилась, то есть при кратковременных повреждениях. Если же после первой повторной подачи автоматическое восстановление не произошло, в зависимости от типа, могут применяться следующие ступени повторного включения. В соответствии с местными условиями системы АПВ могут иметь различные особенности работы.

Так как 50% всех отключений удается повторно запитать от однократного АПВ, то первая ступень считается наиболее эффективной. Вторая отстраивается с временным промежутком в несколько секунд или десятков секунд, и, как показывает статистика, позволяет запитать потребителя еще в 15% случаев.

Классификация

В зависимости от количества фаз, задействованных для повторного включения все АПВ подразделяют на:

  • Однофазные – предназначены для автоматического ввода только одной фазы, на которой произошло замыкание, как правило, применяются для линий 500кВ и выше;
  • Трехфазные – характеризуются воздействием на привод выключателя, который сразу повторно включает все три фазы;
  • Комбинированные — осуществляют автоматическое включение электрических аппаратов посредством логического выбора одной или всех трех, в зависимости от типа замыкания.

В свою очередь, трехфазные АПВ подразделяются на такие классы:

  • С односторонним питанием – когда линия запитывается только от одного источника, соответственно, оперативный ток запускает цепь повторного включения только для одного высоковольтного выключателя.
  • С двухсторонним питанием – когда участок сети получает электроснабжение сразу от двух источников и система АПВ вынуждена повторно включать сразу два коммутационных аппарата.

Также двухстороннее АПВ подразделяется на:

  • Несинхронное повторное включение, когда система выполняет одновременный ввод выключателей с двух сторон. При этом синхронность включения и процессов в линии не соблюдается.
  • С ожиданием синхронизма – подает питание сначала с одной стороны, а затем с другой.
  • С улавливанием синхронизма – подбирает время включения в соответствии с удаленностью точки замыкания для предотвращения возникновения несимметричных режимов, ударов тока и прочих эффектов.
  • Быстродействующие АПВ – позволяют осуществить повторное включение в максимально короткий промежуток времени.

Помимо вышеизложенных способов классификации, АПВ могут различаться по способу включения – от механического воздействия или посредством электрического сигнала. Также существует разделение по количеству ступеней включения – одна или несколько, в зависимости от того, сколько раз АПВ пытается повторно включить питание. Принцип действия повторного включения может отстраиваться как от наличия напряжения в линии, так и от его отсутствия.

Принцип работы

Рассмотрите принцип работы автоматического повторного включения на примере такой схемы.

Принципиальная схема АПВ

Рис. 2: Принципиальная схема АПВ

Как видите на рисунке 2, напряжение подается на шину управления ШУ, на схеме показан пример питания от источника постоянного тока + ШУ и – ШУ. В данном примере устройство АПВ управляется механизмами:

  • контроля синхронизации;
  • положения контактов выключателя;
  • запрета АПВ;
  • разрешения подготовки.

Релейная защита реализуется посредством реле времени РВ и промежуточного РП. Последнее имеет две обмотки: по току РП I и по напряжению РП U. В нормальном режиме к ШУ приложено напряжение, которое заряжает конденсатор С при наличии соответствующего сигнала от цепей разрешения подготовки. Но повторное включение блокируется сигналом цепи запрета АПВ, который отстраивается на основе резисторов R1 и R2, находящихся в последовательном соединении с управленческими цепями.

В случае отключения трансформатора, линии или других участков, сигнал контроля синхронизации замыкает цепь для РВ. Которое при отсчете установленного промежутка времени выполняет замыкание собственных контактов, они, в свою очередь, шунтируют резистор R. После чего происходит разряд конденсатора на обмотку напряжения РП. При этом возбуждается и токовая катушка, которая притягивает контакты реле и замыкает цепь на включение выключателя.

Если трехфазное кз прекратилось и электроснабжение возобновится, то контроль синхронизации подает сигнал на размыкание обмотки РВ. После чего в цепь снова вводится сопротивление R и происходит возврат реле в обесточенное состояние. После возврата устройства в режим ожидания сразу происходит заряд конденсатора С для готовности к последующему повторному включению.

Узел Н позволяет вывести повторное включение на время проведения каких-либо плановых манипуляций оперативным персоналом.

Предъявляемые требования

Для обеспечения заявленных режимов и безопасных условий работы оборудования, к устройствам автоматического повторного включения предъявляется ряд требований:

  • Быстродействие – должна обеспечивать скорость перехода, определяемая типом питаемых устройств и категорией потребителя. Но, при этом, скорость не должна выполнять повторное включение до полного рассеивания электрической дуги. Так как в противном случае, даже при кратковременных повреждениях возможна повторная ионизация изолирующего промежутка.
  • Устойчивость к аварийному режиму – устройства ТАПВ и резервных защит не должны снижать качество и скорость реагирования из-за перепадов электрических величин.
  • Селективность АПВ – система должна отстраивать свою работу в соответствии с другими устройствами аварийной автоматики, не прерывая действия защит. Согласование АПВ с другими защитами Рисунок 3: Согласование АПВ с другими защитами
  • В случае оперативных отключений с целью проведения плановых работ, АПВ должно выводиться из цепи, чтобы ошибочно не подать напряжение на шины подстанции и не подвергнуть угрозе персонал.
  • После срабатывания повторного включения коммутационное устройство должно возвращаться во включенное положение. При неуспешном АПВ должен происходить автоматический возврат в отключенное положение.
  • Для некоторых видов защит (газовой, дифференциальной и прочих, реагирующих на повреждение трансформатора) должен устанавливаться запрет на повторное включение. Также отключенное положение должно сохранятся при возникновении аварийного режима в силовых электрических машинах.
  • При повторных включениях должны блокироваться неконтролируемые многократные АПВ во избежание разрушающих воздействий устойчивых токов кз на устройства. Увеличение тока при кз Рисунок 4: Увеличение тока при кз

Особенности эксплуатации АПВ

Следует отметить, что работа повторного включения должна контролироваться исключительно теми работниками, на балансе которых находятся соответствующие распределительные сети. При этом допуск постороннего персонала может производиться только под надзором ответственного работника.

Помимо того, что все случаи срабатывания АПВ для обратного включения тех же шин, линий или трансформаторов фиксируют приборы учета, они должны регистрироваться оперативными работниками в соответствующем журнале. После чего специалисты, обслуживающие устройства защиты шин, линий и силового оборудования подстанции должны провести анализ работы повторного включения с составлением соответствующих документов.

Периодически, для проверки работоспособности устройств АПВ, персонал обязан вывести его из работы. После чего производится комплекс испытательных мер, как совместно с остальными защитами, так и отдельно. По результатам проверки должен выдаваться протокол об исправности или неисправности АПВ. В последнем случае применяются меры для восстановления или отладки нормальной работы повторного включения, и производится внеочередная проверка.

Если для линии предусмотрено включение резерва, то повторное включение может не использоваться. Чтобы работа АПВ не нарушала переход системы на резервное питание.

Автоматические телефонные станции (АТС)

Автоматическая телефонная станция (АТС) — это устройство или комплекс взаимосвязанных устройств, обеспечивающих автоматическое (без участия человека) предоставление телекоммуникационных услуг абонентам, взаимодействующим с АТС с помощью оконечных терминальных устройств. Телекоммуникационная услуга представляет собой совокупность услуг связи, основанных на совершении вызова с возможностью предоставления дополнительных видов обслуживания. Совокупность АТС, связанных соединительными линиями, образует телекоммуникационную сеть связи. Любая АТС осуществляет прием сигнальных сообщений, их обработку, и организует коммутацию соединения между абонентами сети на базе полученной информации. Предоставление телекоммуникационных услуг осуществляется как для собственных абонентов АТС, так и для абонентов телекоммуникационной сети связи, совершающих обращение к АТС по внешним соединительным линиям. Система АТС способствует полноценному оказанию телекоммуникационных услуг, вне зависимости от того, к каким станциям подключены терминальные устройства.

Функции АТС

Основная задача АТС — это предоставление телекоммуникационной услуги, управление ею. Осуществляется принятие сигнализационного сообщения, его обработка, принятие решения о формате и способе предоставления телекоммуникационной услуги с дальнейшей ее реализацией на базе полученной информации и заданных оператором правилах обработки обращений.

К основным функциям АТС можно отнести следующие:

  • функция управления телекоммуникационными услугами, в том числе базовым вызовом и дополнительными видами обслуживания, обеспечивающая прием и обработку сигнальной информации, управление внутренним коммутатором;
  • функции определения номера абонента, совершающего вызов;
  • функция маршрутизации вызовов;
  • функция тарификации, сбора статистической информации;
  • функция эксплуатации, управления, технического обслуживания.

Функциональные возможности автоматических телефонных станций обеспечивают качество сигнала и передачи данных. Они способны обеспечить должный уровень безопасности, предотвратить утечку данных и снизить к минимуму вероятность прослушки.

Краткая история АТС

Разработкой первой в мире автоматической телефонной станции (АТС) занимались русские инженеры-техники М.Ф.Фрейденберг, С.М.Апостолов-Бердичевский. В 1983 году, будучи сотрудниками кафедры прикладной физики Новороссийского университета, они смогли разработать автоматическую декадно-шаговую АТС, которая могла обслуживать около 250 абонентских номеров. Данное изобретение стало прорывом в области телефонии. Патент на него был оформлен в 1985 году.

Однако, ученые не остановились на достигнутом. Они занимались усовершенствованием модели, старались расширить ее функциональные возможности, увеличить количество обслуживаемых пользователей. К 1896 году количество абонентов удалось расширить до тысячи.

Параллельно с российскими учеными личные разработки вели изобретатели из Америки. Полученная ими АТС была основана на несколько иных принципах и базировалась на других протоколах, несмотря на то, что общий функционал устройств был схож.

Типы АТС

Все существующие на сегодняшний день телефонные станции офисного типа можно условно разделить на 3 крупных кластера: цифровые АТС, IP-АТС и гибридные АТС.

Первые используют в своей основе TDM-технологии – классическую канальную систему соединения центра администрирования (самой телефонной станции) и периферийных устройств (системных телефонов). Так, аудио сигнал передается по стандартной проводной системе со всеми вытекающими: довольно чистый и качественный звук, относительная изолированность сети, но с сопутствующими недостатками, а именно ограничения по количеству линий, а также масса коммуникационных проводов, которые необходимо как-то скрыть.

Во втором случае применяется телефонная связь с применением возможностей Интернета. Так осуществляется взаимная интеграция телефонных и компьютерных сетей, что позволяет передавать и обрабатывать голосовые сообщения в режиме многозадачности и удаленности. Звонки через IP-АТС возможны практически в любой конец земного шара, соединяя абонентов IP-протоколом. В отличии от TDM-телефонии, где производится канальная коммутация, а значит во время соединения существует физический канал между абонентами, при использовании IP-телефонии осуществляется пакетная коммутация и как следствие отсутствует такой канал. В общем случае, каждый пакет от абонента к абоненту может доставляться различными путями, что дает более высокую надежность в поддержании соединения. В целом, IP-АТС может все то же самое, что и аналоговая АТС, при значительно меньшем количестве проводов, а также с возможностями сети Интернет. Единственным недостатком такой АТС является отсутствие возможности поддержки старого парка абонентского оборудования и «традиционных» протоколов сигнализации, до сих пор использующихся в ведомственных и промышленных сетях связи.

В третьем случае АТС представляет собой гибрид ЦАТС и IP-АТС, которая на настоящий момент позволяет использовать плюсы ЦАТС и IP-АТС, избегая их недостатков, либо осуществить плавный переход от устаревших технологий к современным.

Для чего нужна цифровая АТС и IP — АТС? Что лучше?

Безусловно, ЦАТС или IP — АТС необходима в каждой организации, но в каких случаях выгодно применять ту или иную?

В настоящее время применение «чистых» ЦАТС не имеет актуального значения. Новые внедрения избегают их применения. Встретить их возможно только в учреждениях с давно не модернизировавшейся инфраструктурой.

При модернизации и развитии телекоммуникационной инфраструктуры предприятия имеет смысл использовать переходную (гибридную) версию телефонии, которая подходит для Voip-оборудования, аналоговых и системных телефонных аппаратов и «традиционных» соединительных линий, использующих TDM- технологии. Наиболее подходящее условие для такого вида автоматической телефонной станции – расширение штата сотрудников и опциональной панели возможностей.

В настоящее время использование «чистых» IP-АТС можно встретить при осуществлении новых инфраструктурных проектов, либо в небольших компаниях (со штатом до 50 сотрудников), где замена устаревшего терминального оборудования на IP-терминалы не несет больших финансовых затрат, а также нет особых требований по поддержке «традиционных» протоколов сигнализации.

IP и, особенно, гибридные АТС обеспечат надежную и эффективную телефонию с практически неограниченными возможностями для любой корпорации. Поэтому рано или поздно все стремятся перейти на ее использование. Если ваша фирма имеет несколько представительств и насчитывает более 50 человек в штате – вам необходимо установить АТС одного из этих типов. Как видно из написанного выше, выбор конкретного типа АТС зависит от потребностей, возможностей и существующей телекоммуникационной инфраструктуры компании.

Отличие цифровой АТС от IP — АТС

В ЦАТС при «традиционной» телефонии идет работа с сигналами, имеющими спектр в диапазоне от 300 до 3400 Гц. Речевая информация от аналоговых терминальных устройств и соединительных линий кодируется с использованием кодеков семейства G.711. Конкретный тип кодека зависит от страны, где используется АТС. Скорость такого информационного потока относительно невелика, всего 64 кбит/с на канал. Внутри ЦАТС речевая информация циркулирует в цифровом виде с использованием тех же кодеков. Цифровые терминальные устройства также ограничены форматом канала. Использование однотипных АТС или определенных протоколов позволяет на соединение выделить более одного канала, но это дополнительные финансовые затраты и плохо применимо на реальной сети связи. Поэтому, в «традиционной» цифровой телефонии на сети связи общего пользования отсутствует реальная возможность установления и поддержки видео соединения более-менее нормального качества или передачи речевой информации с более широким спектром сигнала. Еще одним недостатком является низкая помехозащищенность сигнала по аналоговым абонентским и соединительным линиям. Одним из важных недостатков являются сложности с масштабированием оборудования. Емкость ЦАТС ограничивается емкостью коммутатора и платами для подключения абонентских и соединительных линий. Поэтому, масштабирование ЦАТС заключается в приобретении новых плат и начиная с определенного момента, при достижении определенного порога для увеличения емкости ЦАТС приходится менять центральный коммутатор, несущие конструкции, инфраструктуру ЛАЗа. То есть масштабирование с определенного момента может стать достаточно затратным.

В IP-АТС информация всегда кодируется на абонентском терминальном устройстве. Это сразу дает более высокую помехозащищенность по сравнению «традиционной» телефонией. Обычно VoIP устройства имеют несколько кодеков для обработки медиа информации. Выбор конкретного кодека осуществляется при каждом новом соединении, когда IP-АТС согласует возможности каждого из терминальных устройств. Более того если терминальные устройства не имеют совпадения в поддерживаемых кодеках, то IP-АТС выступает в качестве переводчика для каждого из них, перекодируя информацию от одного устройства в понятный кодек для другого. Переход от канальной к пакетной коммутации снимает ограничения на скорость информационного потока в 64 кбит/с и использование только кодеков семейства G.711, что позволяет организовать как видео соединения, так и речевые соединения с использованием более широкой полосы спектра сигнала, а значит более качественный звук. Здесь ограничение накладываются только возможностями терминального оборудования и общей емкостью сетевой инфраструктуры. Затраты на масштабируемость IP-АТС по сравнению с ЦАТС гораздо ниже. Обычно IP-АТС представляет собой разновидность серверного оборудования со специализированным программным обеспечением. В крайнем случае будет приобретен еще один сервер, который предоставит большой запас по емкости, при этом имея относительно малый размер. Соответственно затраты на серверное оборудование будут гораздо меньше, чем замена центрального коммутатора ЦАТС с набором плат и другим вспомогательным оборудованием.

Затраты на инфраструктуру IP-АТС существенно ниже по сравнению с инфраструктурой ЦАТС. В настоящее время тяжело себе представить компанию без локальной IP-сети – рабочие места и другое служебное оборудование, все интегрируется в единую инфраструктуру, в том числе VoIP-оборудование. Использование ЦАТС выставляет требования организации дополнительной, несвязанной с IP-сетью инфраструктуры, что соответственно требует дополнительного капиталовложения на ее строительство и обслуживание.

Дополнительным плюсом использование IP-телефонии является мобильность абонентов. Изменение местоположения абонента не требует никаких работ в АТС, использующей IP-протоколы сигнализации и обмена медиа данными. Более того, в настоящее время, на любой смартфон можно поставить приложение – SIP-клиент и иметь подключение к офисной станции и полный пакет телекоммуникационных услуг в любой точке мира, где есть мобильный интернет. IP и гибридные АТС являются считаются автоматическими ТС новейшего поколения и максимально подходят как для малого, так и для крупного бизнеса.

Продуктовая линейка АО «Концерн «Автоматика»

АО «Калугаприбор», входящее в Концерн «Автоматика» , производит учрежденческо-производственную автоматическую телефонную станцию «Протон-КА».

Станция представляет собой универсальный программно-аппаратный комплекс, разработанный для организации и развития мультисервисных узлов коммутации и доступа на базе технологий коммутации пакетов (IP) и каналов (TDM).

Решение применяться на всех сетях связи — общего пользования, ведомственных, выделенных, технологических телефонных сетях и сетях связи специального назначения в качестве учрежденческо-производственной автоматической телефонной станции с использованием технологии коммутации каналов и технологии коммутации пакетов информации с подключением по интерфейсам первичного доступа и интерфейсам межстанционных соединительных линий.

Телефонная станция «Протон-КА» является полностью отечественным решением и может быть востребована по программе импортозамещения федеральными и региональными органами власти, крупными государственными и коммерческими заказчиками, для которых актуальна максимальная защита коммуникаций. За счет высокой степени защищенности информации «Протон-КА» превосходит зарубежные и отечественные аналоги.

Автоматическая телефонная станция (АТС) «Протон-КА»

Развитием гибридной АТС «Протон-КА» стала «Доверенная телекоммуникационная система Фотон-А» или ДТС Фотон-А, разработанная в рамках комплексного проекта «Защищенный телекоммуникационный кластер Фотон-А». ДТС Фотон–А представляет собой решение, построенное на базе технологий сетей связи нового поколения (NGN) и идеологии унифицированных коммуникаций.

ДТС Фотон-А предназначена для построения интегрированных инфокоммуникационных сетей связи на основе технологии пакетной коммутации с интеграцией услуг реального времени. Основными составными частями ДТС Фотон-А являются программный коммутатор Фотон-ПК и мультипротокольный медиашлюз Фотон-МШ.

ДТС Фотон-А может реализовать как «чистую» IP-АТС, так и гибридную АТС или даже сеть АТС с единым центром принятия решения.

Доверенная телекоммуникационная система «Фотон-А»

К ключевым особенностям ДТС Фотон-А можно отнести:

  • возможность построения корпоративного или операторского сегмента сети связи на базе отказоустойчивых систем за счет «горячего» резервирования всех компонентов системы;
  • возможность построения географически распределённых сетей связи с одним центром принятия решений в единый момент времени;
  • централизацию управления и мониторинга всей сети связи, конфигурирование абонентских терминалов за счет полной интеграции всех компонентов;
  • единый абонентский справочник для всей системы; легкое масштабирование за счет гибкой модульной вариативной архитектуры;
  • реализацию функции сервера выживания при потере канала связи между одним из периферийных узлов и центром в географически распределенных системах;
  • реализацию унифицированных коммуникаций для терминальных устройств как классической TDM, так и IP — телефонии с управлением установлением соединений между абонентами системы в любых сочетаниях с учетом текущего подключения абонентов;
  • управление предоставлением услуг абонентам ДТС Фотон-А в зависимости от типа подключения, настроек доступа и категории обслуживания абонента.

Отсутствие незадекларированных возможностей и высокая защищенность АТС от несанкционированного съема данных подтверждены сертификатом Минобороны России.

Преимущества IP-телефонии

АТС, использующие пакетную коммутацию, – последнее слово в развитии телекоммуникаций. Использование такого типа АТС позволяет расширить список телекоммуникационных услуг, предоставляемых абонентам. Теперь коммуникации абонента не ограничены лишь речевыми соединениями. Пакетная коммутация дополнительно предоставляет возможность широко использовать для коммуникаций видео, тексты и файлы. Неудивительно, что выбор операторов связи падает на данные технологии, ведь это лучшее решение для организации как внутренних, так и внешних коммуникаций в оптимальной и наиболее удобной форме для каждого из пользователей телекоммуникационных услуг.

Использование IP-телефонии позволяет:

  • выставить полезные ограничения для вызовов (например, на дорогие направления или личные звонки сотрудников);
  • получать подробные сведения в онлайн-режиме (за считанные секунды вам будет доступна детальная отчётность, подробная статистика и прочая важная информация);
  • полностью интегрироваться с CRM-системой;
  • легко и просто анализировать все данные о входящих, исходящих, пропущенных и обработанных вызовах;
  • сравнивать стоимость любых переговоров;
  • установить бесплатный для клиентов автозвонок «Call Back», с возможностью регулировки рабочего времени;
  • быть уверенным в безопасности – никаких побочных подключений и «прослушек»;
  • быстро добавлять новых абонентов и удалять ненужных;
  • создать обширную внутреннюю сеть с короткими номерами;
  • работать без перебоев, современное оборудование этому способствует;
  • очень хорошо сэкономить на установке оборудования, ежемесячных расходах;
  • подключить яркий и запоминающийся номер;
  • общаться по конференцсвязи без потери качества передачи сигнала;
  • совершать звонки с сайта в онлайн-режиме;
  • внедрять общение по высококачественной видеосвязи;
  • подключать неограниченное количество телефонов;
  • использовать многоканальность в полной мере;
  • записывать и хранить разговоры для разрешения спорных ситуаций;
  • избавить клиентов от мучительных ожиданий ответа оператора;
  • установить приятную мелодию вместо гудков;
  • запрограммировать множество других дополнительных функций.

АТС: цены

Современная АТС представляет собой некий конструктор по типу LEGO. Как ребенок собирает для своих игр некую конструкцию – домик, машинку или даже космический корабль из набора деталей, так и оператор определяет, какая функциональность оборудования ему нужна и на основании этого вендор или интегратор формирует предложение, собирает оператору его уникальный «космический корабль». Конечно существуют типовые решения построения АТС с конечными ценами, но по ним нельзя корректно оценить стоимость именно вашей станции. Обычно говорится о диапазоне цен за абонентский порт, т.е. отношение «цена АТС к ее емкости».

Цена на любую АТС состоит из двух составляющих – стоимость аппаратной платформы и стоимость использования программного обеспечения (лицензии). Если со стоимостью аппаратной платформы все относительно ясно и не вызывает вопросов – есть определенный набор оборудования, которое приобретается единожды и является собственностью оператора, то стоимость лицензий может стать головной болью. Политика стоимости использования программного обеспечения задается каждым вендором исходя из личных предпочтений, причем часто для оператора она не является очевидной, что приводит его к неожиданным расходам в период владения телекоммуникационным оборудованием. Чаще всего такая ситуация возникает при реконфигурировании оборудования с целью добавления нового функционала, увеличения абонентской емкости или количества соединительных линий для оборудования вендоров, для которых работы такого типа ранее не производились.

Ценовая политика АО «Концерн «Автоматика» отличается наибольшей прозрачностью для покупателя. Стоимость пользования программным обеспечением для абонентов «традиционной» телефонии и соединительных линий непосредственно включена в стоимость аппаратной платформы. Стоимость лицензий для IP-абонентов составляет фиксированную сумму, заплатив которую IP-абонент получает весь спектр доступных телекоммуникационных услуг без ограничений. Более того обновление версии программного обеспечения и получение нового функционала, привносимого им, является бесплатным в течение всего срока службы АТС.

Для АТС, имеющихся в продуктовой линейке АО «Концерн «Автоматика» цена за абонентский порт составляет от 2 500 до 7 000 рублей.

Источник https://www.cleverence.ru/articles/auto-busines/avtomatizatsiya-proizvodstva-chto-eto-takoe-v-promyshlennosti-sredstva-sistemy-urovni-printsipy/

Источник https://www.asutpp.ru/avtomaticheskoe-povtornoe-vklyuchenie.html

Источник https://www.ao-avtomatika.ru/media/blog/avtomaticheskie-telefonnye-stantsii-ats/