همه مقالات

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی چیست؟ معرفی کاربرد و مزایا 

مقدمه

فرایند تولید محصولات در صنعت، شامل روش ها و استراتژی های گوناگون است که همگی تلاش می کنند تا بهره وری و راندمان تولید را ارتقا ببخشند. از جمله این موارد می توانیم به اتوماسیون صنعتی اشاره کنیم که شامل یک جریان تولید صنعتی متشکل از گروهی ماشین آلات هوشمند است که ترکیبی از مواد اولیه را به محصول مورد نیاز تبدیل می کند. ما در طی این مقاله قرار است به طور مفصل بررسی کنیم که: اهداف اتوماسیون صنعتی چیست و چه کاربرد ها و مزایایی دارد؟ پس تا انتها همراه ما باشید.

فهرست مطالب:

  • اتوماسیون صنعتی چیست؟
  • انواع اتوماسیون صنعتی کدام است؟
  • معرفی اهداف اتوماسیون صنعتی
  • کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟
  • محصولات اتوماسیون صنعتی
  • نحوه عملکرد سیستم های اتوماسیون صنعتی
  • مزایای استفاده از اتوماسیون صنعتی چیست؟
  • معایب اتوماسیون صنعتی
  • اسامی شرکت های برتر در زمینه اتوماسیون صنعتی

 اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی به معنی به کارگیری سیستم های کنترل، مانند کامپیوتر ها، انواع ربات و تکنولوژی های اطلاعاتی و ارتباطی به منظور مدیریت ماشین آلات و فرایندهای گوناگون در صنعت می باشد. این شیوه هوشمند سازی با هدف حذف نیروی انسانی از روند تولید و کاهش خطای انسانی است که نهایتا سبب افزایش کیفیت تولید می گردد.

در فرایند اتوماسیون صنعتی، واژه “ماشین” می تواند هر چیزی مثل موتور، تسمه نقاله، دریل و… باشد که تحت ابزار های الکترومکانیکی یا دستگاه های شیمیایی مثل کوره، سیستم های احتراق شیمیایی، خشک کن ها و… قرار می گیرد. در حال حاضر اتوماسیون صنعتی تاثیر مهمی بر روند تولید دارد و تقریبا می توان گفت که تولید بدون سیستم اتوماسیون، مشکل ساز خواهد بود.

عوامل زیادی وجود دارد که سبب اجرای سیستم اتوماسیون صنعتی در تولیدت می شود. از جمله آن ها می توان به موارد فوق اشاره نمود:

  • انتظارات بالا در قابلیت اطمینان محصول
  • نیاز به کالاهایی با کیفیت بسیار بالا
  • تولید با حجم انبوه

 نحوه عملکرد سیستم های اتوماسیون صنعتی

انواع اتوماسیون صنعتی کدام است؟

سیستم های اتوماسیون صنعتی معمولا به چهار گروه تقسیم بندی می شوند. این چهار گروه شامل موارد زیر هستند:

  • سیستم های اتوماسیون ثابت
  • سیستم های اتوماسیون قابل برنامه ریزی
  • سیستم های اتوماسیون انعطاف پذیر
  • سیستم های اتوماسیون یکپارچه

سیستم اتوماسیون ثابت

در یک سیستم اتوماسیون ثابت، ابزارآلات تولید با گروهی از کارها یا عملکردها ثابت می شوند و گاهی پیش می آید که تغییراتی در این عملیات اعمال شود. سیستم اتوماسیون ثابت عموما در فرایند های جریان همیشگی مثل سیستم های تولید انبوه و نوار نقاله استفاده می گردد.

سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی

در یک سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی، می توان با استفاده از کنترل های الکترونیکی و همچنین پیکربندی ماشین آلات  سلسله عملیات را تغییر داد. این سیستم معمولا در تولید فرایند دسته ای  و برنامه ریزی مجدد ماشین آلات، به تلاش و زمان قابل توجهی نیاز دارد.

سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر

یک سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر همواره از طریق رایانه ها کنترل می شود و این سیستم بیشتر در مواردی که محصول مکررا تغییر می کند، اجرایی می شود. نمونه شرط بندی این سیستم، دستگاه های CNC هستند. کدی که از طریق اپراتور به رایانه ارسال می شود مخصوص یک کار خاص است و طبق آن کد، دستگاه مربوطه تجهیزات و ابزار مورد نیاز برای تولید را به دست می آورد.

سیستم اتوماسیون یکپارچه

سیستم اتوماسیون یکپارچه مجموعه ای از داده های مستقل، فرایندها و ماشین ها است که همگی تحت فرمان یک سیستم کنترل کننده واحد، جهت اجرای سیستم اتوماسیون فرایند تولید موازی(همزمان) کار می کنند.

ماشین آلات و ابزارهای کنترلی توسط کامپیوتر، CAD(طراحی کامپیوتری)، نوار نقاله ها، جرثقیل ها، CAM(ساخت رایانه ای) و ربات ها همگی از طریق کنترل تولید و برنامه ریزی پیچیده یکپارچه شده اند.

معرفی اهداف اتوماسیون صنعتی

اصطلاح اتوماسیون صنعتی به واسطه مهندسی از مجموعه فورد موتور که در خط تولید مونتاژ و اتوماسیون پیشگام بودند ابداع شده است. در ابتدا بر خلاف حسگر های مدرن؛ در تولید صنعتی، رایانه ها و محرک ها بر اساس مغز، دست و چشم یک کارگر است.

به طور کلی می توان گفت که پیاده سازی اتوماسیون در یک فرایند تولید، بر جایگزینی ماشینی مستقل به جای یک کارگر انسانی تمرکز دارد. در آغاز، ماشین های مستقل برای اجرای روان و هماهنگ فرایند تولید، به یک ناظر انسانی نیاز داشتند. ولی با پیشرفت تکنولوژی در سیستم های کنترل دیجیتال و آنالوگ، PLC ها (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) و ریز پردازندها؛ هماهنگ سازی چندین فرایند و ماشین و نهایتا رسیدن به اتوماسیون صنعتی واقعی به شدت آسان شده است.

با گذر زمان و افزایش اقتصاد صنعتی، راهبردهای تجاری اتوماسیون صنعتی هم تغییر کرده است. اهداف اصلی جهت اجرای اتوماسیون عبارت اند از:

  • کاهش هزینه ها، به خصوص هزینه های نیروی انسانی
  • افزایش تولید و بهره وری
  • استفاده موثر از مواد اولیه
  • ارتقای کیفیت محصولات
  • افزایش سود مشاغل
  • کاهش مصرف انرژی
  • و…

هوشمند سازی فرایند تولید

کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟

به کارگیری انواع سیستم های کنترل جهت عملکرد تجهیزاتی مثل ماشین آلات، بویلرها، عملیات سوئیچینگ در شبکه های تلفن، هدایت و اعتدال در حرکت هواپیما ها و کشتی ها، فرآیند تولید کارخانجات، سیستم های گرمایشی و… می باشد.

البته نمونه هایی از سیستم های اتوماسیون صنعتی هم  وجود دارد که در زندگی روزمره همه روزه با آن سروکار داریم. مانند:

یخچال های فریزر، ماشین های لباسشویی، درب های اتوماتیک اتوبوس ها، ماشین های ظرفشویی، سیستم های کنترل هوشمند ساختمان(BMS)، سیستم های تهویه مطبوع در اتومبیل و…

محصولات اتوماسیون صنعتی

از جمله محصولات به کار رفته در سیستم های اتوماسیون صنعتی می توانیم به موارد فوق اشاره کنیم:

  • منبع تغذیه
  • اچ ام آی (HMI)
  • پی ال سی (PLC)
  • سنسور صنعتی (Sensor)
  • کنترلر صنعتی
  • رله صنعتی (Relay)
  • خط کش ها
  • انکودرها (Encoder)
  • مبدل های ارتباطی
  • رکوردر یا دیتالاگر (Data Logger)
  • لیمیت سوییچ (Limit Switch)

نحوه عملکرد سیستم های اتوماسیون صنعتی

با استفاده از تکنولوژی هوشمند سازی، فرایند های صنعتی به طور اتوماتیک کنترل می شوند. در این شیوه، متغییر های فرایندی از طریق تکنیک کنترل حلقه بسته به مقدار های مورد نظر و مطلوب تنظیم می شوند.

در مواقعی که شرایط کاری برای نیروهای انسانی خطرناک است؛ با استفاده از سیستم های اتوماسیون صنعتی، ماشین آلات جایگزین نیروی انسانی شده و نهایتا ایمنی و سلامت کارگران کارخانه تضمین می شود.

مزایای هوشمند سازی فرایند تولید

به کارگیری سیستم های اتوماسیون صنعتی پیشنهادات دقیق طبق نیاز ها و اهداف شما ارائه می کند. همچنین موجب کاهش هزینه های تولید، افزایش کیفیت محصولات، استفاده بهینه از متریال، افزایش میزان و کاهش زمان تولید، ارتقای ایمنی و کاهش ساعات کاری نیروی انسانی می گردد.

در مجموع می توان موارد فوق را از جمله مزایای مهم اتوماسیون صنعتی مطرح کرد:

  • کار فیزیکی خسته کننده توسط اپراتورهای انسانی می تواند به راحتی جای خود را به وظیفه انجام شده توسط ابزار های دیجیتال هوشمند بدهد.
  • اپراتورهای انسانی می توانند از فعالیت در مکان های خطرناک تولیدی با درجه حرارت بالا، آلودگی، مواد فعال رادیویی یا عناصر مسکر جلوگیری کنند.
  • وظایفی که برای یک نیروی کار معمولی دشوار است توسط سیستم های هوشمند به راحتی قابل انجام است. این فعالیت ها شامل کار با اشیاء بسیار کوچک یا بلند کردن بار های بزرگ و سنگین و… باشد.
  • تولید همواره سریع است و هزینه محصول به شکل قابل توجهی کاهش می یابد. (این کاهش هزینه در مقایسه با تولید محصولات به روش دستی است.)
  • اقتصاد صنعت می تواند به شیوه قابل توجهی بهبود پیدا کند که تاثیر مستقیم بر سطح زندگی افراد دارد.
  • این امکان وجود دارد که چندین کنترل کیفیت در فرایند تولید کالا ادغام شده و سبب ایجاد یکنواختی و ثبات گردد.

معایب خودکار سازی صنعتی!!

کاهش مشاغل مربوطه: از آن جایی که بیشتر فرایند تولید از طریق ماشین انجام می گیرد، نیاز به نیروی انسانی و کار دستی کم تر است.

از معایب دیگر این فرایند این است که نمی توان با استفاده از فناوری روز تمامی فعالیت های مورد نظر را خودکار کرد. برای مثال: محصولات با اندازه و اشکال مختلف و نا منظم، بهتر است از طریق مونتاژ دستی انجام گیرد. اما به نظر می رسد این فرایند با رایانه ها و الگوریتم های پیشرفته در حال دگرگونی است.

امکان بهره مندی از اتوماسین صنعتی تنها برای فرایندهای خاصی امکان پذیر است. یعنی تولیدات با حجم بالا برای محصولاتی که قابل تکرار و سازگار هستند.

از دیگر معایب این روش این است که هزینه اولیه جهت اجرای سیستم اتوماسیون های صنعتی بسیار بالا است.
با وجود کاهش نیروی انسانی کارگری، همواره لازم است مجموعه ای از نیروهای ماهر برای خدمات مورد نیاز از جمله نگهداری در مجموعه حاضر باشند.

مزایای استفاده از اتوماسیون صنعتی

اسامی شرکت های برتر در زمینه اتوماسیون صنعتی

در دنیا شرکت های بسیاری در زمینه طراحی و تولید محصولات و تجهیزات اتوماسیون صنعتی فعالیت می کنند؛ که از جمله آن ها می توانیم به موارد فوق اشاره کینم:

  1. زیمنس (Siemens)
  2. راکول (Rockwell Automation)
  3. ای بی بی (ABB)
  4. هانیول (Honeywell Process Solutions)
  5. اشنایدر (Schneider Electric)
  6. یوکوگاوا (Yokogawa electric)
  7. میتسوبیشی (Mitsubishi Electric)
  8. داناهر (Danaher Industrial Ltd)
  9. امرسون (Emerson Process Management)
  10. امرون ( Omron Automation)
جمع بندی:

ما در این مقاله بررسی کردیم که اهداف و کاربرد های اتوماسیون صنعتی چیست؟ به طور خلاصه باید بگوییم که: اتوماسیون صنعتی به معنی به کارگیری سیستم های کنترل، مانند کامپیوتر ها، انواع ربات و تکنولوژی های اطلاعاتی و ارتباطی به منظور مدیریت ماشین آلات و فرایندهای گوناگون در صنعت می باشد. این شیوه هوشمند سازی با هدف حذف نیروی انسانی از روند تولید و کاهش خطای انسانی است که نهایتا سبب افزایش کیفیت و بهره وری تولید می گردد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *