اتوماسیون صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟
اتوماسیون صنعتی یک فرآیند تولید صنعتی شامل مجموعه ای از ماشین آلات است که از طریق آن ها ترکیبی از مواد اولیه به محصول نهایی تبدیل می شود. از زمان انقلاب صنعتی در انگلیس، همیشه تلاش قابل توجهی برای توسعه تکنیک های پیچیده برای کمک به افرادی که وظایف مختلف تولیدی دارند، بوده است.
در فرایند اتوماسیون صنعتی، اصطلاح “ماشین” می تواند هر چیزی مانند موتور، دریل، تسمه نقاله و غیره باشد که تحت دستگاه های الکترومکانیکی یا ماشین های شیمیایی مانند کوره ها، خشک کن ها، سیستم های احتراق شیمیایی و غیره قرار می گیرند. امروزه اتوماسیون صنعتی تاثیر اساسی در روند تولید دارد و تقریبا تولید بدون این سیستم اتوماسیون دشوار است. ابزارهایی مانند پی ال سی از جمله این ابزارهای اتوماسیون هستند. چندین عامل وجود دارد که منجر به اجرای سیستم اتوماسیون در تولیدات صنعتی می شود:
نیاز به کالاهای با کیفیت بالا
انتظارات زیاد در قابلیت اطمینان محصول
تولید با حجم بالا
تجهیزات اتوماسیون صنعتی چیست؟
فرایندی است که با کمک برنامه نویسی منطقی دیجیتال و کاهش مداخله انسان در تصمیم گیری و فرایند فرماندهی دستی با کمک تجهیزات مکانیزه، کار با ماشین آلات و سایر تجهیزات صنعتی را انجام می دهد.
بنابراین، اپراتور باید ابتدا با کنترل یک سوپاپ، مقدار سوخت اجاق را تنظیم کند تا دما را به مقدار دلخواه برساند. پس از دستیابی به دمای لازم، باید آن را با تنظیم مداوم سوپاپ حفظ کرد، یعنی با توجه به دما برای 30 دقیقه آینده، سوخت را افزایش یا کاهش دهید.
اکنون، با اتوماسیون های صنعتی، بدون کمک اپراتور به کل مراحل رسیدگی می شود. اول، یک سنسور دما در نزدیکی فر قرار دارد که دما را به رایانه گزارش می کند. یک شیر موتوری وجود دارد که توسط کامپیوتر نیز کنترل می شود تا سوخت به اجاق گاز عرضه شود. بر اساس خوانش دما از سنسور، رایانه شیر را باز می کند تا در ابتدا سوخت بیشتری داشته باشد. پس از دستیابی به دمای مطلوب، شیر خاموش می شود.
اما رایانه می تواند شیر را باز یا بسته کند؛ حتی برای اجازه دادن به کوچک ترین مقدار سوخت، بر اساس قرائت دما. تایمر موجود در رایانه با 30 دقیقه خاموش شدن نشان می دهد و رایانه می تواند سیستم را کاملا خاموش کند.
هدف اتوماسیون صنعتی
اصطلاح اتوماسیون توسط مهندسی از شرکت فورد موتور که پیشگامان اتوماسیون و خط تولید مونتاژ بودند، ابداع شده است. در آغاز، فرایند تولید صنعتی بر خلاف حسگرهای مدرن، محرک ها و رایانه ها بر اساس چشم، دست و مغز یک کارگر است.
در اصل، اجرای اتوماسیون در یک فرایند تولید متمرکز بر جایگزینی یک کارگر انسانی با یک ماشین مستقل است. در ابتدا، این ماشین های مستقل برای یک روند تولید روان باید توسط یک ناظر انسانی هماهنگ می شدند. اما با پیشرفت های تکنولوژیکی در سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال، ریزپردازنده ها و PLC ها (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) و حسگرهای مختلف، همگام سازی چندین ماشین و فرآیند مستقل و دستیابی به اتوماسیون صنعتی واقعی بسیار آسان شده است. با افزایش اقتصاد صنعتی، استراتژی های تجاری اتوماسیون صنعتی نیز با گذشت زمان تغییر کرده اند. هدف های اساسی برای اجرای اتوماسیون عبارت اند از:
افزایش تولید
کاهش هزینه، به ویژه هزینه های مربوط به انسان
بهبود کیفیت محصول
استفاده موثر از مواد اولیه
کاهش مصرف انرژی
افزایش سود مشاغل
انواع اتوماسیون صنعتی
حال که کمی در مورد چیدمان یک سیستم اتوماسیون صنعتی معمولی مشاهده کردیم، اجازه دهید بحث در مورد انواع مختلف این سیستم را ادامه دهیم. سیستم اتوماسیون های صنعتی معمولا در چهار نوع دسته بندی می شوند:
سیستم اتوماسیون ثابت
در یک سیستم اتوماسیون ثابت، تجهیزات تولید با مجموعه ای از عملکردها یا کارها ثابت می شوند و به ندرت تغییراتی در این عملیات ایجاد می شود. سیستم اتوماسیون ثابت معمولا در فرآیندهای جریان مداوم مانند نوار نقاله ها و سیستم های تولید انبوه استفاده می شود.
سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی
در 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 به زمان و تلاش قابل توجهی برای برنامه ریزی مجدد ماشین آلات و معمولا در تولید فرآیند دسته ای نیاز دارد.
سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر
یک سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر همیشه توسط رایانه ها کنترل می شود و اغلب در مواردی که محصول به طور مکرر تغییر می کند، اجرا می شود. دستگاه های CNC نمونه شرط بندی این سیستم هستند. کدی که توسط اپراتور به رایانه داده می شود مختص یک کار خاص است و بر اساس کد، دستگاه ابزار و تجهیزات لازم برای تولید را به دست می آورد.
سیستم اتوماسیون یکپارچه
یک سیستم اتوماسیون یکپارچه مجموعه ای از ماشین ها، فرآیندها و داده های مستقل است که همه تحت فرمان یک سیستم کنترل واحد برای اجرای سیستم اتوماسیون فرآیند تولید همزمان کار می کنند.
( CAD) طراحی کامپیوتری، CAM (ساخت رایانه ای) ، ابزارها و ماشین آلات کنترل شده توسط کامپیوتر، روبات ها، جرثقیل ها و نوار نقاله ها همه با استفاده از برنامه ریزی پیچیده و کنترل تولید یکپارچه شده اند.
مزایای اتوماسیون صنعتی
وظیفه انجام شده توسط اپراتورهای انسانی با کار فیزیکی خسته کننده می تواند به راحتی جایگزین شود.
اپراتورهای انسانی می توانند از کار در محیط های خطرناک تولید با درجه حرارت شدید، آلودگی، عناصر مسکر یا مواد فعال رادیویی جلوگیری کنند.
وظایفی که برای یک اپراتور انسانی معمولی دشوار است به راحتی قابل انجام است. این کارها شامل بلند کردن بارهای سنگین و بزرگ، کار با اشیای بسیار کوچک و غیره است.
تولید همیشه سریع تر است و هزینه محصول به طور قابل توجهی کمتر است (در مقایسه با همان محصولی که با کار دستی تولید می شود).
چندین کنترل کیفیت می تواند در فرآیند تولید ادغام شود تا ثبات و یکنواختی ایجاد کند.
اقتصاد صنعت می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد که تأثیر مستقیمی بر سطح زندگی دارد
