工業生産プロセス：特性、タイプ、例 - ドゥーダス - 2025

工業的な生産プロセスは、物理的、化学的、機械的または電気的、製品または異なる物品の製造に必要なステップを含むプロセスまたはアクティビティであるれる通常行わに大規模。

それらは、一連のプロセスを通じて、原材料が特定の用途と排他的な物理的および化学的特性を持つ製品に変換される、重工業の重要なコンポーネントです。

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すべての工業生産プロセスは、一連の異種手順と生産ユニットで構成されています。それぞれに独自の構造があり、密接に関連しています。

すべてのプロセスを秩序正しく動的に実行するには、各生産ユニットの各メカニズムに対してかなり長い期間、同一の移動アクティビティが必要です。

各生産ユニットの物理的および化学的機能の違いにより、異なるプロセス間の関係は非常に複雑であり、外部環境の影響を受けます。

したがって、工業生産プロセスの動的操作は予測できない複雑な問題であり、その操作ルールを見つけるのは困難です。

重要性

工業生産プロセスは、原材料から工業用の製品を製造する責任があります。これにより、他のほとんどの業界で生産的な製造が可能になりました。

彼らは、大規模な工業用要素から単純な家庭用機械まで、ハードウェア、紙、その他の梱包材、ガラス、その他の付属品などのその他の工業製品だけでなく、多種多様な機械の製造を担当しています。

しかし、幅広い製品にもかかわらず、それらにはすべて共通の機能があります。それは、人のエネルギーや仕事を完了するために必要な労力の支出を排除または削減することです。

使用する機械の種類に関係なく、これらのプロセスは、経済に不可欠な多くの商品やサービスをタイムリーかつ収益性の高い方法で生産するために重要です。

特徴

工業プロセスの生産特性には、「マスフロー」があります。これは、さまざまな原材料の処理、ロジスティクス、伝熱処理、および工業プロセスによって生成される物理的および化学的影響から構成されます。

生産プロセスを使用する業界には、化学、冶金、石油化学、建設資材、製紙、食品、医療などがあります。

具体的には、生産プロセスを持つこれらの産業には、一般的に次の特性があります。

-使用する原材料は主に自然由来です。

-製造された製品は、主に他のプロセスで原料として使用されます。したがって、プロセス産業の多くのカテゴリには、原材料産業の特徴があります。

ただし、特定の製造プロセス産業の一部の製品は、直接消費に使用することもできます。

-バッチ式の生産プロセスもありますが、生産プロセスは主に連続的またはほぼ連続的です。

-原材料は、質量とエネルギーの流れという形で化学物理変換により製品または副産物に変換されます。

-生産プロセスには、さまざまな排出が伴うことがよくあります。

エンジニアリングシステム

工業生産プロセスは、マスフロー、エネルギーフロー、情報フローの制御と統合された、多要素、マルチスケール、マルチレベルのエンジニアリングシステムです。

たとえば、鋼を製造するプロセスは、材料の状態の変換とその特性の制御、および質量流量の制御と質量流量プロセスのパラメータなどの動作制御システムであり、次のようなものです。温度、時間、空間。

工業生産プロセスには、原材料とエネルギーの貯蔵、輸送、前処理、反応プロセス、およびこの反応によって生成された製品の処理も含まれます。

また、工業プロセスの機能を実行する反応プロセスに接続された補助材料とエネルギー供給システムも含まれます。これらは一般的に次のようにも理解できます。

-材料とエネルギーの選択、保管、輸送。

-製品の選択と設計。

-プロセス構造の設計と革新。

-排出物と副産物の管理、使用、処理。

-有毒で有害な物質の処理と排除。

-使用済み製品の廃棄または回収。

タイプ

反復プロセス

専用の組立ラインを作成し、1日を通して、また1年のうちの異なる時期でも1つのアイテムのみを生産します。

設備や人員をほとんどまたはまったく変更する必要がないため、顧客の需要の変化に基づいて生産を調整するのは比較的簡単です。このため、特定のタイプの自動化に適しています。

複数の業界が、エレクトロニクス、パッケージング、自動車部品などの反復プロセスを利用しています。

慎重なプロセス

これは、製造施設が1日の間に複数のタイプの製品を切り替えることができることを意味します。設備の変更が頻繁に必要になる場合があります。

自動車産業はディスクリート製造に特化しています。スマートフォンメーカーやその他のエレクトロニクス専門会社についても同様です。

クラフトプロセス

このプロセスは、繰り返しまたは個別のプロセスほど構造化されていません。これらの人たちは生産ラインを持っていますが、ワークショップはより一般的な領域です。同時に複数の人がワークショップを共有することも、1日のうちに一部の人だけがワークショップを使用することもできます。

ショップは通常、単一の製品の1つのユニットのみ、または1つの製品に小さなバリエーションを生成します。それは、単純な電子機器、カスタムの衣類、カスタムの家具、または類似のものとすることができます。

継続的なプロセス

材料が液体または気体、あるいは粉末であることを除いて、それは反復プロセスの一般的な考え方と同じです。

自家製ジャムを販売する協同組合は、おそらくワークショップとして機能します。一方、大規模なジャムを販売する企業は、通常24時間、継続的な処理のために専用の機械を使用しています。

バッチ処理

製品を最初から最後まで生産するのではなく、同一の商品のグループを段階的に「管理」するため、反復プロセスとは異なります。1つだけではなく、4つのパンを一緒に焼くようなものです。

バッチは200のパンです。それらの200の後、労働者は機械を終えて、きれいにすることができました。個別のプロセスに従って操作している場合は、スコーンを再調整できます。

ステージ

初期計画

お客様の製品計画や品質仕様を承ります。製造方法と一般プログラムをご提案します。この情報に基づいて、コストの見積もりが行われます。

これを行い、他の問題に対処した後、提案された製品を商業規模で製造する可能性を検討します。

製品開発

プロジェクトの実現可能性を確立した後、製品仕様をより詳細に決定し、金型の設計と製造に取り組み、必要な機械と加工ツールなどを選択して入手します。

プロトタイプと製品の評価

製品開発段階で決定された製品仕様と製造計画に基づいて、プロトタイプが作成されます。次に、クライアントと協力して、製品が必要な品質基準を満たしているかどうかを確認します。

この製品開発、プロトタイピング、および製品の評価のプロセスは、プロトタイプが必要な品質基準に達するまで繰り返されます。

商用プロトタイプの生産計画

高品質な製品を効率よく製造できる生産ラインを構築するため、主な生産工程の設計を支援するCAD-CAMシステムを用いてシミュレーションを行い、適切な製造設計を提案します。

商用プロトタイプの作成と評価

試作品製作計画段階で提案された製造設計と設計に基づいて、製造ラインを構築し、試作品を製作します。

次に、クライアントと協力して、製品が必要な品質基準を満たしているかどうかを確認します。プロトタイプを商業規模で開発するこのプロセス、およびプロトタイプの生産と評価は、必要な商業生産ラインの品質基準に達するまで繰り返されます。

商業生産

すべての準備が整うと、商品化が始まります。この段階でも、ラインの変更と改善が行われます。チーム全体が積極的に協力して、可能な限り効率的に高品質の製品を作ります。

検査と配送

完成した製品は、手作業と機械で綿密に検査され、欠陥がないことを確認します。検査に合格したものだけが顧客に配達され、汚染や損傷を避けるために慎重に梱包されます。

利点

工業生産プロセスは、早期に実装してビジネスに追加するのにコストがかかる可能性があります。しかし、彼らは将来的にお金を節約するのに役立ちます。

変化に適応する能力により、欠陥のある製品や時間とリソースの無駄を防ぐことができるため、運用コストを削減できます。

その上、他の製造プロセスと比較して、必要な労働者の数が少ないため、企業は人件費を節約できます。

しかし、おそらく工業生産プロセスの最大の利点は、企業の効率を高めるのに役立つことです。ほとんどの状況ですべてがスムーズに実行されるように働きます。

プロセス内の何かが変更された場合、彼らは生産を順応させ続け、遅延とボトルネックを減らすことができます。これにより、ターンアラウンド時間が短縮され、その結果、サービスと顧客満足度が向上します。

彼らはいくつかの欠点があるかもしれませんが、利点を否定するのに十分ではありません。これらのプロセスは最初は費用がかかりますが、企業がより優れた製品を作成し、効率を高め、長期的に収益を増やすのに役立ちます。

短所

企業が考慮しなければならない工業生産プロセスのいくつかの欠点があります。最も重要なことは、製造プロセスでの実装が複雑になる可能性があることです。詳細な設計とスケジュールの作成を含む可能性のある広範な計画が必要です。

機械の操作には、資格のある従業員も必要になる場合があります。これらの労働者の給与は高くなる可能性があります。

また、これらのプロセスは非常に複雑であるため、さまざまな機器のメンテナンスと修理には、熟練労働者の別のセットが必要です。これらの従業員の報酬も非常に高価になる可能性があります。

何よりも、機械の購入や改造はかなり難しいでしょう。とはいえ、工業生産プロセスは、これらのプロセスに投資して維持するのに十分な収入があるため、主に大企業が利用できます。

例

化学プロセス

化学製品を使用して、原料を工業製品に変換します。例：アルミニウム製造および高分子鋼成形。

成形

製造されている製品が液体で始まる場合、金型が使用される可能性があります。

成形の一般的なタイプは鋳造であり、これはプラスチックを液体に加熱してから金型に注ぐことを含みます。プラスチックが冷めた後、金型を取り外して、目的の形状にします。成形には他に4つのタイプがあります。

-射出成形：プラスチックを溶かして、バターの浴槽やおもちゃなどの3D素材を作成します。

-ブロー成形：パイプや牛乳瓶の製造に使用されます。

・圧縮成形：自動車タイヤなどの大型製品に使用されます。

-回転成形：家具や輸送ドラムに使用されます。

機械化

原料を工業製品に変換するための物理的手段の使用です。なんらかの機械を使わずに金属部品のような製品を作るのは難しいでしょう。鋸やカッターなどのツールを使用して、目的の結果を達成します。

熱を利用して製品を成形するツールもあります。レーザー加工機は、高エネルギーの光線を使用して金属片を切断できます。

電解

利用可能な電気とそれが材料に及ぼす影響により、金属の分離またはコーティングのためのいくつかのプロセスが生成される可能性があります。

-電気めっき、電気めっき、または陽極酸化：電極に材料を堆積させることで構成されます。

-電解研磨：電気めっきの反対です。

-エレクトロタイピング：電気めっきを使用して印刷版を作成します。

-メッキまたはメタライゼーション：これらは、金属ではない材料に金属コーティングを施すプロセスの一般的な用語です。

熱プロセス

熱を利用して原料を工業製品に変換することです。冶金学で広く使用されています。

-サンドブラスト：砂または他の粉末で表面を洗浄します。

-鋳造：液体材料を型に流し込んで固化させる構成です。

・鍛造：ハンマーと熱を利用した金属の形状です。

-溶接：金属を接着するプロセスです。

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