اتوماسیون صنعتی استفاده از روباتیک، ماشین آلات و سیستم های کنترلی برای انجام وظایفی است که به طور سنتی توسط کارگران انسانی انجام می شد. اتوماسیون می تواند بهره وری، کیفیت و ایمنی را در تولید و سایر کاربردهای صنعتی بهبود بخشد.
فناوری اتوماسیون شامل طیف گسترده‌ای از ابزارها و فناوری‌ها مانند روبات‌ها، ماشین‌ابزارهای کنترل عددی (NC)، کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC زیمنس)، سیستم‌های کنترل عددی کامپیوتری (CNC زیمنس) و سنسورهای صنعتی است. سیستم های اتوماسیون را می توان در خطوط تولید موجود یا به صورت مستقل ادغام کرد و می توان از آنها برای جمع آوری داده ها برای نگهداری پیشگیرانه تجهیزات استفاده کرد.
اتوماسیون صنعتی چیست
اتوماسیون صنعتی مزایای زیادی نسبت به کار دستی سنتی دارد. تاسیسات خودکار می توانند سریعتر و با دقت بیشتری نسبت به کارگران انسانی کار کنند و می توانند به صورت شبانه روزی بدون خستگی کار کنند و می توانند داده هایی را برای نظارت بر وضعیت سلامت تجهیزات جمع آوری کنند و ضایعات را کاهش دهند. اتوماسیون همچنین می تواند به بهبود ایمنی در محیط های خطرناک کمک کند.
در سال های اخیر، اتوماسیون صنعتی زیمنس توسط تعدادی از صنایع از جمله خودروسازی، فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، داروسازی و مونتاژ الکترونیک پذیرفته شده است. انتظار می رود این روند همچنان ادامه یابد زیرا شرکت ها به دنبال راه هایی برای بهبود کارایی و رقابت هستند.
اتوماسیون صنعتی می تواند خطوط تولید را ایمن کند و از برنامه های مبتنی بر منطق برای کار با ماشین آلات و سایر فناوری های تجهیزات صنعتی استفاده می کند. دستگاه بدون هیچ گونه دخالت انسانی بر اساس برنامه ریزی خود تصمیم می گیرد تا کارایی کار شما را باز کند.
اگرچه این ممکن است در نگاه اول پیچیده به نظر برسد، اجازه دهید از دریچه یک مثال کوچک به آنچه اتوماسیون صنعتی است نگاه کنیم.
انواع راه حل های اتوماسیون صنعتی چیست!
در کارخانه ها و انبارهای مدرن، صنعت همیشه خودکار بوده است. سیستم‌های خودکار صنعتی از کنترل‌هایی مانند رایانه، نرم‌افزار و دستگاه‌های روباتیک برای انجام کارهای دستی سنتی استفاده می‌کنند.
این فناوری پیشرفته به طور خودکار تجهیزات ساختمان صنعتی را مدیریت می کند و مشارکت اپراتور را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. سیستم‌های اتوماسیون عموماً شامل حلقه‌های بازخورد و نرم‌افزار حسگر هستند که می‌توانند به صورت دستی عملیات را تغییر دهند تا در صورت ایجاد داده‌های بلادرنگ (real-time)، به مقدار بهینه برسند.
یک فرآیند تولید صنعتی معمولاً با مواد خام از یک ماشین شروع می شود، سپس توسط ماشین بعدی در یک توالی چندین فرآوری می شود.
امروزه اتوماسیون صنعتی در خط تولید بسیاری از صنایع دخیل است. هر ماشین داده شده می تواند یک وسیله الکترومکانیکی مانند موتور یا مته باشد. با این حال، آنها همچنین می توانند ماشین آلات شیمیایی مانند اجاق گاز و خشک کن باشند – هر آنچه که برای تولید محصول نهایی مورد نظر لازم است. با این حال، فکر کردن به صنعت بدون سیستم کنترل می تواند چالش برانگیز باشد.
اتوماسیون صنعتی، انواع آنها، و سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی چیست؟
افزایش سریع رقابت در صنعت نیازمند محصولات با کیفیت و قیمت رقابتی است. در حال حاضر تاثیرگذارترین راه برای حل این موضوع اتوماسیون صنعتی است.
اتوماسیون صنعتی با ادغام فناوری های نوآورانه با خدمات، کیفیت محصول را بهبود می بخشد و هزینه های تولید و طراحی را کاهش می دهد. بخش های مختلف در حال بررسی محصولات مختلف برای رفع چالش های خود با دستگاه های خودکار هستند.
نمونه ای از اتوماسیون صنعتی چیست؟
روباتیک پیشرفته می تواند تصمیمات مهمی در عملیات تولید بگیرد. ماشین های رباتیک و CNC نمونه های عالی از تجهیزات اتوماسیون مدرن امروزی هستند. دستگاه‌های خودکار می‌توانند رویدادها را به روش‌های مختلف کنترل کرده و با نظارت بر داده‌ها، کارایی را افزایش دهند که خط تولید را به سمت کاهش ضایعات هدایت می‌کند.
این مثال را در نظر بگیرید که در آن یک دست انسان کنترل کارهایی را که باید به صورت دستی انجام شود را در دست می گیرد. بیایید بگوییم فری داریم که به مقدار مشخصی حرارت نیاز دارد اما نمی تواند از آن عبور کند. شخصی وظیفه دارد به دمای مناسب برسد و سپس آن را به مدت 30 دقیقه حفظ کند.
برای اطمینان از اینکه چیزی از دست نمی‌دهند، به‌طور دوره‌ای فر را بررسی می‌کنند و در عین حال نظارت می‌کنند که در هر لحظه چقدر سوخت برای ورود به اجاق لازم است – همه از طریق آزمون و خطا. با این حال، با اتوماسیون صنعتی، همه چیز به خودی خود رسیدگی می کند.
موتورها از سوپاپ ها برای کنترل سیستم های تامین سوخت به قسمت های مختلف موتور استفاده می کنند. یک کامپیوتر نیز این شیر را کنترل می کند تا در صورت رعایت آستانه دمایی معین، باز شود. با گذشت زمان و رسیدن به دمای مطلوب، دوباره بسته می شود تا گاز اضافی به موتور وارد نشود، که باعث تولید گرمای بیش از حد می شود – این می تواند به سایر قسمت ها مانند سیلندر یا پیستون آسیب برساند.
پس از سپری شدن 30 دقیقه (که با زنگ هشدار از رایانه نشان داده می شود)، مجموعه دیگری از دستورات به طور خودکار انجام می شود تا زمانی که همه کارها با موفقیت انجام شوند. در این مرحله هیچ نیازی به دخالت انسان نیست!
کیفیت و انعطاف پذیری را در فرآیند تولید خود افزایش دهید
در گذشته، سیستم های خودکار برای افزایش بهره وری و صرفه جویی در هزینه های مرتبط با عملیات دستی در نظر گرفته شده بودند. با این وجود، اتوماسیون از افزایش کیفیت و انعطاف‌پذیری در تولید دور می‌شود. اتصالات پیستون برای اتومبیل ها به صورت دستی در موتور با نرخ 1-1.5٪ در برخی موارد نصب می شد. ماشین‌های خودکار این وظیفه را انجام می‌دهند و به طور متوسط حدود 0000-11 درصد خطا در ساعت دارند.
انگیزه برای اتوماسیون صنعتی!
اصطلاح “اتوماسیون” اولین بار توسط مهندس شرکت فورد موتور، که پیشگام اتوماسیون صنعتی (INDUSTRIAL AUTOMATION) و خطوط مونتاژ تولید بود، ابداع شد. در آغاز انقلاب صنعتی، تولید متکی به دست انسان بود. با این حال، در حال حاضر، تنها به ماشین‌های خودکاری که برنامه‌ریزی شده‌اند برای انجام وظایف خاص بدون خطا در هنگام ارائه دستورالعمل‌ها متکی است.
این نوع اتوماسیون در جهت بهینه سازی بهره وری طراحی شده است. به عنوان مثال، اگر یک دستگاه برای تکمیل کار خود به مواد خاصی نیاز دارد و دستگاه دیگری به مواد متفاوتی نیاز دارد – به جای تکیه بر آنچه در آن لحظه تحویل داده می شود که ممکن است به دلیل ارتباط نادرست باعث شکست شود.
هر کدام از آنها درخواست‌هایی را برای آنچه نیاز دارند از طریق سیگنال‌هایی که به عنوان محرک شناخته می‌شوند ارسال می‌کنند تا منابع دیگر بتوانند آنها را به طور موثر ارائه دهند. با شروع انقلاب صنعتی، تغییرات صنعت و استراتژی کسب و کار شروع شد.
اهداف اتوماسیون صنعتی عبارتند از:
- افزایش بهره وری
- راه حل های کاهش هزینه (به ویژه برای نیروی کار مبتنی بر انسان)
- بهبود کیفیت
- از منابع به نحو احسن استفاده کنید
- سود بیشتری ایجاد کنید
4 نوع اتوماسیون چیست؟
چندین اتوماسیون در تولید شناسایی شده است، از جمله
- اتوماسیون ثابت
- اتوماسیون برنامه ریزی شده
- اتوماسیون انعطاف پذیر
- اتوماسیون یکپارچه
1. اتوماسیون ثابت !
اکنون که کمی در مورد طرح اولیه یک سیستم اتوماسیون صنعتی دیدیم، اجازه دهید به بررسی نحوه عملکرد سیستم های اتوماسیون ثابت ادامه دهیم. بر خلاف سیستم‌های اتوماسیون متغیر که امکان تغییرات دستی را فراهم می‌کنند، سیستم‌های اتوماسیون ثابت در تمام طول روز بدون تغییر از یک شیفت به شیفت دیگر با سرعت یکسانی کار می‌کنند. این سیستم ها معمولاً در صنایع تولیدی یا خدمات غذایی یافت می شوند، جایی که تولید با حجم بالا کلید موفقیت و بهره وری است.
2. سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی!
در یک سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی، توالی عملیات و همچنین پیکربندی ماشین آلات را می توان با استفاده از کنترل های الکترونیکی تغییر داد. این سیستم معمولاً زمان و تلاش قابل توجهی را برای برنامه ریزی مجدد ماشین ها می طلبد و اغلب در تولید فرآیند دسته ای برای بهبود بهره وری استفاده می شود.
3. راه حل های اتوماسیون انعطاف پذیر!
یک سیستم اتوماسیون انعطاف‌پذیر معمولاً همیشه توسط رایانه‌ها کنترل می‌شود و اغلب در جایی که محصول به طور مکرر متفاوت است اجرا می‌شود. بر اساس کدی که یک اپراتور به رایانه داده است، ابزارها یا تجهیزات لازم برای تولید جلوه‌های مختلف را به دست می‌آورد – دقیقاً مانند اینکه چگونه می‌توان نسخه‌های بی‌شماری از یک مدل خودرو بسته به سال یا سطح تریم آن وجود داشت. ماشین های CNC یکی از بهترین نمونه های این سیستم هستند.
4. سیستم اتوماسیون یکپارچه!
یک سیستم اتوماسیون یکپارچه مجموعه ای از تجهیزات، فرآیندها و داده های مستقل است که همه به طور همزمان تحت فرمان سیستم های کنترل برای پیاده سازی یک سیستم اتوماسیون برای تولید کار می کنند. به عبارت دیگر، زمانی است که به جای تکیه بر افراد، از نرم افزار CAD یا تجهیزات کنترل شده توسط کامپیوتر مانند ربات ها یا رایانه ها برای انجام کار خود استفاده می کنید.
فرآیند اتوماسیون صنعتی!
راه های مختلفی برای به تصویر کشیدن آنچه که یک فرآیند اتوماسیون صنعتی مستلزم آن است وجود دارد. با این حال، این سلسله مراتب ساده نمایش سه مرحله ای یک برنامه معمولی اتوماسیون صنعتی ساده ترین راه است.
1. سطح ناظر
در اوج همه سلسله مراتب، سرپرستان مسئول نظارت بر فرآیندها تا زمانی که به آرامی اجرا شوند، هستند. این موقعیت معمولاً مستلزم داشتن چندین رایانه شخصی صنعتی است که اغلب به عنوان رایانه های رومیزی یا رایانه های رک نصب شده در دسترس هستند.
این رایانه ها بر روی سیستم عامل های استاندارد با یک بسته نرم افزاری خاص از تأمین کننده کار می کنند که قابلیت های کنترل فرآیند صنعتی را برای آنها فراهم می کند. هدف اولیه تجسم و پارامترسازی فرآیند است. یک اترنت صنعتی منحصر به فرد برای ارتباط استفاده می شود که می تواند LAN گیگابیتی یا هر توپولوژی بی سیم (WLAN) باشد.
2. سطح کنترل!
یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی دستگاهی است که فرآیندهای مربوط به اتوماسیون را اجرا می کند. PLC ها معمولاً مبتنی بر ریزپردازنده هستند و اغلب از ریزپردازنده های 16 بیتی یا 32 بیتی استفاده می کنند. آنها این فرآیندها را مدیریت می کنند زیرا آنها قابلیت محاسبات بلادرنگ را ارائه می دهند. یک PLC می‌تواند با چندین تجهیزات ورودی/خروجی – مانند سنسورها، چراغ‌ها و موتورها – ارتباط برقرار کند و از طریق انواع مختلف پروتکل‌های ارتباطی بی‌سیم – مانند CAN، با سیستم‌های دیگر ارتباط برقرار کند.
3. سطح میدان!
دستگاه های مختلف در این زمینه (مانند سنسورها و محرک ها) تجهیزات سطح میدانی در فرآیند تولید هستند. حسگرهایی مانند دما، اپتیکال، فشار و غیره و محرک‌ها مانند موتورها، شیرها، سوئیچ‌ها و غیره از طریق یک فیلد باس به یک PLC متصل می‌شوند. اتصالات نقطه به نقطه امکان ارتباط بین این دستگاه ها و PLC های مربوط به آنها را فراهم می کند. شبکه‌های سیمی یا بی‌سیم ممکن است بسته به عواملی مانند هزینه و تحرک در اینجا مورد استفاده قرار گیرند که امکان تشخیص اجزای مختلف متصل در سراسر نصب ماشین‌ها را فراهم می‌کند.
بیشتر در مورد راه حل های اتوماسیون صنعتی!
علاوه بر این، یک سیستم راه حل های اتوماسیون صنعتی نیز به دو سیستم قابل توجه نیاز دارد. اینها هستند
- منبع تغذیه صنعتی
- امنیت و حفاظت
نیازهای برق سیستم های مختلف در سطوح مختلف سلسله مراتب می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد – به عنوان مثال، PLC ها معمولاً روی 24 ولت DC کار می کنند. در مقابل، موتورهای سنگین یا توسط یکی از سه فاز AC تغذیه می شوند. بنابراین، برای عملکرد بدون مشکل به منابع تغذیه ورودی مناسب مختلفی نیاز است.
مزایای اتوماسیون صنعتی
بیایید نگاهی به مزایای اتوماسیون صنعتی بیندازیم:
کاهش هزینه های عملیاتی: اتوماسیون صنعتی مراقبت های بهداشتی و زمان پرداخت کارکنان را کاهش می دهد. اتوماسیون صنعتی نیز به سایر مزایای کارگران مانند حمایت از بازنشستگی، برنامه های پاداش و غیره وابسته نیست.
حتی اگر این هزینه اولیه بسیار قابل توجه باشد، باعث صرفه جویی در دستمزدها می شود و در نتیجه منجر به پس انداز قابل توجهی برای شرکت می شود.
هزینه های نگهداری مرتبط با ماشین آلات اتوماسیون صنعتی کمتر است زیرا به ندرت از کار می افتند.
وقتی این کار با شکست مواجه شد، فقط تکنسین ها و تکنسین های کامپیوتر باید این کار را انجام دهند.
اپراتورهای انسانی که کارهای خسته کننده انجام می دهند را می توان با تجهیزات خودکار جایگزین کرد.
این امر نیاز اپراتورهای انسانی را برای انجام وظایف در محیط های خطرناک شامل دمای شدید، آلودگی، عناصر مسموم کننده یا مواد رادیواکتیو از بین می برد.
وظایفی که معمولاً برای یک فرد چالش برانگیز است ممکن است کنترل سیستم آسان به نظر برسد.
اینها شامل بلند کردن بارهای سنگین و بزرگ، کار با اجسام بسیار ریز و غیره است.
زمانی که اپراتور خودکار باشد، تولید بسیار سریعتر و کم هزینه تر انجام می شود.
اتوماسیون همچنین بررسی های کنترل کیفیت را برای سازگاری و یکنواختی فراهم می کند.
اقتصاد به طور قابل توجهی بهبود خواهد یافت و بر استاندارد زندگی در سراسر جامعه تأثیر مثبت خواهد گذاشت.
حالا بیایید نگاهی به معایب بیندازیم:
مشاغل به دلیل محبوبیت روزافزون ماشین آلات و اتوماسیون از بین می روند.
با بیشتر کارهایی که شامل کار دستی است، خودکار کردن همه چیز با فناوری امروزی آسان نیست.
برخی از چیزها را نمی توان خودکار کرد – برای مثال، کالاهایی با اشکال نامنظم یا ابعاد متفاوت.
ماشین‌ها ممکن است فقط برای دوره‌های تولید در مقیاس بزرگ، فرآیندهای تکراری یا مواردی که ثبات در آنها کلیدی است، خوب کار کنند.
سیستم های اتوماسیون نیاز به زمان و هزینه زیادی دارند. آنها همچنین به افراد ماهر در خدمات و نگهداری نیاز دارند.
کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟
فناوری اتوماسیون صنعتی به شرکت ها امنیت افزایش یافته و هزینه کاهش یافته و در عین حال کیفیت توسعه محصول را افزایش می دهد. داشتن این مزایا به شرکت ها کمک می کند تا سود و بهره وری را افزایش دهند.
نتیجه
صرف نظر از نیاز صنعت یا اتوماسیون صنعتی شما، اتوماسیون فرسان نمایندگی زیمنس دارای تجربه و امکانات زیادی برای فروش تجهیزات اتوماسیون زیمنس است. ما یک تیم مهندسی و کنترل کیفیت مجرب داریم که به ارائه بهترین راه حل برای نیازهای اتوماسیون شما اختصاص یافته است.
2 دیدگاه در “اتوماسیون صنعتی چیست ؟”