Механизация и автоматизация технологических процессов — основное и наиболее прогрессивное направление современного технического прогресса. Первым шагом к автоматизации технологического процесса является организация его по поточному методу, который предусматривает строго определенную последовательность действий. Для этого необходимое оборудование и рабочие места распологаются последовательно по ходу технологического процесса. Но обо всём этом по порядку.

Технологический процесс переработки сырья в продукцию можно выполнять без помощи машин, т. е. только за счет мускульной силы человека. Такой процесс называют ручным, или немеханизированным. Процесс переработки, в котором для облегчения своего труда человек использует машины, называют механизированным.

Механизация не освобождает полностью человека от непосредственного участия в переработке сырья. Любая механизированная операция состоит из двух частей — энергетической и информационной. Энергетическая операция включает рабочие операции, для выполнения которых необходимо приложить усилие, затратить энергию. Эти операции обычно и выполняют при помощи машин, станка. Информационная операция включает функции контроля выполняемой операции, ее регулирования, управления. Эти функции при механизации процесса выполняет человек.

Автоматическим называют процесс, в котором не только энергетические, но и контроля, регулирования, управления, т. е. информационные функции, переданы автоматическим устройствам. Чем больше энергетических операций выполняет машина, тем выше степень механизации процесса. Так, операция, выполняемая на круглопильном станке для продольного раскроя досок с механической подачей, стоит по степени механизации выше, чем операция, выполняемая на круглопильном станке с ручной подачей, где механизирован только процесс резания. Дальнейшее оснащение станка различными механизмами (загрузчиками, укладчиками) будет повышать степень механизации процесса пиления. Однако только в том случае, если процесс пиления управляется устройствами, исполняющими информационные функции, его считают автоматическим.

Различают частичную автоматизацию, при которой только часть информационных функций выполняется автоматами (например, управление), и полную автоматизацию, когда все информационные функции выполняются автоматами. Рабочий только настраивает автоматы, включает и выключает их, обеспечивает их работоспособность.

В зависимости от степени использования автоматизации в технологических процессах различают некомплексную и комплексную автоматизацию. Некомплексная автоматизация — это автоматизация отдельных, не связанных между собой технологических операций. Комплексная автоматизация — комплекс операций, выполняемых автоматически (например, все операции по изготовлению одной детали, узла или изделия). Комплексная автоматизация в зависимости от масштабов может быть осуществлена для участка, цеха, всего производства.

Для реализации в автоматических процессах информационных функций применяют специальные системы автоматических устройств. В зависимости от назначения различают следующие системы: автоматического контроля, автоматического управления технологическими потоками, автоматического регулирования, автоматической оптимизации.

Системы автоматического контроля выполняют следующие функции: измерение и регистрацию показателей технологического режима (давления, температуры, времени, расхода и др.); контроль качества исходных материалов и выпускаемой продукции; учет времени работы и простоев оборудования; учет количества выпускаемой продукции; расхода сырья и энергии.
Системы автоматического управления технологическими потоками предназначены для выполнения технологических операций в заданной последовательности: включения, выключения, реверсирования двигателей; открывания и закрывания задвижек и клапанов и т. д.

Системы автоматического, регулирования предназначены для поддержания на заданном уровне или изменения по заданной программе технологических режимов (давления, температуры, влажности и др.). Системы автоматической оптимизации определяют и устанавливают оптимальный режим протекания технологического процесса (оптимальную скорость подачи, оптимальное время склеивания и т. п.).

Таким образом, автоматизация технологического процесса предполагает кроме его механизации включение хотя бы одной из четырех перечисленных систем.
Уровень механизации и автоматизации технологического процесса определяют следующие показатели:

1. Степень охвата рабочих механизированным трудом См, %, определяется отношением числа рабочих, выполняющих работу механизированным способом Рм, к общему числу рабочих на данном потоке Р См = (РМ/Р) 100. Например, на потоке работают Р=120 чел., из них Рм = 60 чел. на механизированных работах, тогда См = (60/120) 100 = 50 %.
2. Уровень механизированного труда Ум, %, в общих трудозатратах определяется по формуле Ум = (Рм/Р)К 100 = См К. Здесь К — коэффициент механизации труда рабочих, занятых механизированным трудом, и определяется отношением времени механизированного труда Тм, мин, к общим затратам времени (Тоб, мин, на данном оборудовании или потоке. К = Тм/Тоб. Например, общие затраты времени на потоке у рабочих, занятых механизированным трудом, Тоб = 2000 мин, из них машинное время (чистое время резания, строгания) составило Тм = 1600 мин. Коэффициент механизации труда К = 1600/2000 = 0,8. Уровень механизированного труда Ум = См К = 50*0,8 = 40%.

Уровень механизации и автоматизации производственного процесса Ума, %, является комплексным показателем. Кроме количественного соотношения механизированного и ручного труда он отражает качественную сторону механизации и автоматизации.

Например, производительность базового станка (потока) составляет 100 деталей/ч, производительность нового станка (потока) 400 деталей/ч, П = 400/100 = 4. Уровень механизации и автоматизации Ума = 72%.

Из структуры метода определения уровня механизации и автоматизации следует, что если в результате механизации или автоматизации производительность не возрастает, то уровень почти не будет увеличиваться. Проведенные мероприятия только позволят облегчить труд рабочих.