اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی چیست و چه کاربردهایی دارد؟
قطعا این عبارت زیاد به گوش شما خورده است. اتوماسیون صنعتی چیست؟ اتوماسیون صنعتی (INDUSTRIAL AUTOMATION) به معنی فناوری و سیستم سازی است که باعث می شود در یک فرآیند صنعتی دخالت انسان به حداقل و یا در برخی موارد به صفر برسد. به عبارت دیگر اتوماسیون صنعتی استفاده از ماشینآلات و تجهیزات سیستمهای کنترلی برای انجام وظایف، بدون دخالت انسان است.
در اتوماسیون صنعتی، تجهیزات مختلفی استفاده میشود که بهطورکلی عناصر حیاتی برای ایجاد سیستمهای اتوماسیون صنعتی هستند. از تجهیزاتی که در این سیستم به طور گسترده در صنعتهای مختلف مانند صنعت خودروسازی، صنایع نفت و گاز، صنعت فلزات و صنعت دارویی استفاده میشود که به آن تجهیزات اتوماسیون صنعتی گفته می شود می توان از موارد زیر نام برد:
- اچ ام آی (HMI)
- پی ال سی (PLC)
- کنترلر صنعتی (Controller)
- سنسور صنعتی (Sensor)
- رله صنعتی (Relay)
- منبع تغذیه
- لیمیت سوییچ (Limit Switch)
- رکوردر یا دیتالاگر (Data Logger)
- سرو موتور و سرو درایو
تاریخچه اتوماسیون صنعتی
با افزایش شدید تولیدات در اوایل قرن نوزدهم و آغاز انقلاب صنعتی و پیشروی تولیدات به سمت تولید انبوه مصحولات نیاز به افزایش سرعت روند تولید بیشتر شد. با توجه به نیاز به افزایش تولید محصولات و بهره برداری بیشتر و با وجود کمبود نیروی انسانی نیاز بود تا با یک فناوری جدید با کمترین دخالت نیروی انسانی بیشترین تولید را داشته باشند. در نهایت تمامی این نیاز ها باعث شد تا روش های خودکار سازی فرآیند های تولید و نظارت و یا اتوماسیون صنعتی بوجود آید.
اگر چه از زمان انقلاب صنعتی تولید های زیادی با اتوماسیون صنعتی انجام شد و کارخانه های زیادی از این سیستم استفاده کردند اما در سال ۱۹۱۳ شرکت فورد با رونمایی از خط مونتاژ خودکار تولید خود نقش اتوماسیون صنعتی را در تولید محصولات خود پررنگ تر کرد و همین امر باعث شد تا نقش اتوماسیون صنعتی در تمام دنیا نیز پر رنگ تر شود.
در قرن بیستم، تکنولوژی اتوماسیون صنعتی بهشدت توسعه پیدا کرد. در دهههای اولیه قرن بیستم، از دستگاههای ساده مکانیکی و الکترومکانیکی استفاده میشد؛ اما بهمرور شاهد استفاده از تکنولوژیهای پیشرفتهتر در این حوزه بودیم و با پیدایش کامپیوتر و تکنولوژیهای دیجیتال، توانستیم به تولیدات صنعتی هوشمندانهتری دست پیدا کنیم.
مزایای اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی مزایای بسیاری در صنعت های مختلف دارد و به قدری مزایای آن زیاد است که نمیتوان همه موارد را توضیح داد اما سعی کردیم که خلاصه ای از مواردی که تسن را برای شما شرح دهیم:
افزایش سرعت تولید
کاهش زمان تولید و افزایش نرخ و حجم تولید براساس گزارشی صنایع در مراحل اولیه پیادهسازی اتوماسیون تا ۵.۱ درصد افزایش تولید داشتهاند. اتوماسیون فرآیند تولید سریعتر را فراهم میکند و عملکردهای مختلف را به طور همزمان انجام میدهد. درواقع اتوماسیون صنعتی با دادههای بلادرنگ، فرآیندها را ردیابی و نظارت میکند تا هرگونه تغییر در کیفیت یا ناکارآمدی را تشخیص دهد. این امر به تولیدکنندگان اجازه میدهد تا به مشکلات بهتر رسیدگی کنند و تصمیمات بهتری در مورد رویههای خود بگیرند. اتوماسیون صنعتی در صورت کمبود کارکنان ماهر، خط تولید را برای حفظ خروجی فعال نگه دارد.
افزایش بهرهوری
بهبود نرخ تولید از طریق کنترل بهتر تولید، کاهش زمان توقف و از کارافتادگی ماشینآلات و تجهیزات، کاهش خطا و کاهش زمان مونتاژ برای هر محصول و غیره. زمان توقف، مشکلات عملکرد و تنگناها همگی باعث کاهش تولید میشوند. با استفاده از مانیتورینگ و دستگاههای خودکاری که در یک پلتفرم ارتباط برقرار میکنند، میتوان این مشکلات را قبل از آنکه کاهش تولید پیدا کرد و با رفع آنها بهرهوری را افزایش داد. مشکلات خرابی و عملکرد را میتوان از طریق دادههایی که تعمیر و نگهداری پیشبینی شده ارائه می دهد، کاهش یا حذف کرد. اطلاعات بلادرنگ قادر به یافتن علل ریشهای مشکلات، تنظیم موجودی و نظارت بر سرعت تولید است تا تنظیمات قبل از بروز خرابی یا توقف در خط تولید اتفاق بیفتد.
کاهش هزینهها
کاهش نیاز به نیروی کار و صرفهجویی در زمان که باعث کاهش هزینههای تولید و تعمیر و نگهداری میشود؛ مانند دستمزد کارگران، مزایا، مراقبتهای بهداشتی، مستمری، پاداش و غیره. همچنین، ماشینهای اتوماسیون صنعتی نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، زیرا بهندرت خراب میشوند. اتوماسیون، میزان دخالت انسانی را به حداقل میرساند، خطاهای انسانی را حذف کرده و کیفیت محصول را بالا و ثابت نگه میدارد.
افزایش کیفیت
دستگاههای اتوماسیون متصل تکرارپذیری بیشتری دارند و جمعآوری دادهها تقریباً از هر نقطهای در خط تولید و ارسال اعلانها به هر کسی که دسترسی دارد اتفاق میافتد. تشخیص زودهنگام تغییرات در کیفیت میتواند تولید را بهبود بخشد، ضایعات و دوبارهکاریها را کاهش و سود را افزایش دهد. بهعلاوه، دستگاههای اتوماسیونی که قادر به تأیید کیفیت هستند، میتوانند شفافیت را بهبود بخشند و اطمینان حاصل کنند که قطعات تولید شده قبل از خروج از کارخانه، نیازهای مشتری را برآورده میکنند.
بهبود ایمنی کار
اتوماسیون صنعتی به کارگران کمک میکند تا از کارهای کسل کننده، خطرناک و کثیف رها شوند. اتوماسیون صنعتی صدمات ناشی از حرکتهای مکرر و بلند کردن اجسام را کاهش دهد تا محیط کار ایمنتری ایجاد شود. زیرا ماشینها، فرآیندهایی را انجام میدهند که انجام آن برای نیروی انسانی خطرناک است؛ مانند کار کردن در محیطی با فشار زیاد کاری، دمای بالا، مواد سمی، حرکات سریع و غیره. این مزیت وضعیت روزمره کارگران را بهبود بخشیده و در عین حال آنها را برای کارهای پیچیدهتر آزاد میکند.
بهبود زمانبندی تولید
برنامهریزی و بهبود زمانبندی تولید به کسبوکارها کمک میکند تا از انباشت موجودی اضافی در انبارها جلوگیری کنند. همچنین آنها را قادر می سازد تا ظرفیت نیروی کار را مدیریت کرده و کارکنان را برای مدیریت نوسانات تقاضا تنظیم کنند. اتوماسیون صنعتی باعث میشود شرکتها فرآیندهای برنامهریزی تولید چابکتری داشته باشند تا تغییرات به سرعت در برنامه اصلی گنجانده شوند و هیچ منابعی هدر نرود.
حفاظت از محیط زیست
هدف اتوماسیون صنعتی پایدار به حداقل رساندن ضایعات و انتشار گازهای گلخانهای با سادهسازی فرآیندهای تولید است. اتوماسیون امکان کنترل دقیق مصرف مواد خام، کاهش ضایعات و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی را فراهم می کند.
امکان جمعآوری دیتا
جمعآوری خودکار داده به معنای استفاده از فناوریهای دیجیتال برای جمعآوری دادهها از سیستمهای مختلف، مانند تجهیزات و حسگرهای متصل گرفته تا سیستمهای GPS و سیستمهای اجرایی تولید (MES) است. امروزه تولیدکنندگان کمی در صنایع مختلف به جمعآوری دادههای دستی متکی هستند. تجهیزات تولید مدرن شامل طیف وسیعی از حسگرها برای ردیابی ظرفیتهای تولید، شرایط دما و بسیاری از پارامترهای عملیاتی دیگر است.
مانیتورینگ و کنترل بهتر
شرکتها با داشتن دادههای زمان واقعی در مورد عملکرد تجهیزات و فرآیندها میتوانند عملکرد را بهینه کرده و مصرف منابع (انرژی، مواد اولیه و غیره) را کاهش دهند. همچنین، با اتصال دستگاههایی که با ابزارهای اتوماسیون صنعتی کنترل میشوند، دادههای معتبرتر و بهتری در اختیار مدیران قرار میگیرد تا تصمیمات بهتری را اتخاذ کنند. اتوماسیون صنعتی بیشتر در سیستم انبار، زنجیره تامین، بانکداری و امور مالی کاربرد دارد.
انعطافپذیری بالاتر
اتوماسیون صنعتی انعطافپذیر است. یعنی سیستمهای خودکار به راحتی میتوانند با تغییرات سازگار شوند. این سیستمها قابل برنامهریزی و تنظیم مجدد هستند و همین امر به آنها اجازه میدهد تا قطعات یا محصولات مختلفی را تولید کنند. بسیاری از تاسیسات تولیدی مدرن از اتوماسیون انعطافپذیر برای افزایش بهرهوری و کارایی استفاده می کنند.
