اتوماسیون صنعتی چیست؟ راز تکامل مدرن صنایع جهان


کلمه اتوماسیون صنعتی از دو کلمه خودکار و صنعت انجام شده است. Industry به معنای ساختن است که از کلمه عربی “industry” گرفته شده است و automation به معنای خودکار است که از کلمه انگلیسی “Automation” آمده است.

اتوماسیون صنعتی کلمه ای جدید و نوظهور است که در اوایل دهه 1940 ظاهر شد. اتوماسیون صنعتی در عمل فرآیندی است که با کمک برنامه‌نویسی منطق دیجیتال و استفاده از نرم‌افزار و با کاهش دخالت انسان، تجهیزات و ماشین‌های مکانیکی را به منظور دستیابی به اهداف مختلف کارخانه‌ها و صنایع مختلف کنترل و هدایت می‌کند.

رشد فزاینده فناوری به زودی به صنایع نیز رسید. اکثر سیستم‌ها، ماشین‌ها و فرآیندهای محاسباتی از مکانیزاسیون به اتوماسیون تکامل یافته‌اند. لازم است بدانید که اتوماسیون یک پله بالاتر از مکانیزاسیون است و در عمل از دستگاه هایی با قابلیت کنترل بالا برای افزایش راندمان تولید صنعتی استفاده می کند.

و امروزه این پیشرفت به جایی رسیده است که مهمترین نقش در فرآیندهای تولید را اتوماسیون صنعتی ایفا می کند به گونه ای که هرگز نمی توان خط تولید را بدون آن تصور کرد.

سطوح اتوماسیون صنعتی

معمولاً سه سطح برای اتوماسیون صنعتی وجود دارد که در شکل زیر نشان داده شده است. معمولاً از آن به عنوان هرم اتوماسیون صنعتی نیز یاد می شود.

  • سطح پایه: به اصطلاح همه چیز در کف یک کارخانه یا واحد صنعتی در این سطح است. سنسورها، محرک‌ها، ماشین‌ها، موتورها و … همه در سطح زمین هستند.
  • سطح کنترل: تمام برنامه های مربوط به اتوماسیون در این سطح اجرا می شوند. کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) در این سطح قرار دارند و وظیفه کنترل فرآیندهای صنعتی را بر عهده دارند.
  • سطح نظارت و نظارت: در راس هرم سطح نظارت قرار دارد. معمولاً از یک کامپیوتر صنعتی قدرتمند تشکیل شده و وظیفه آن نظارت بر تمامی فرآیندهای جاری است.

بنابراین سطوح سلسله مراتبی سیستم های اتوماسیون از پایین ترین سطح که قسمت میدانی سیستم و تجهیزات آن است شروع می شود و سپس شامل سطوح کنترل، نظارت و اطلاعات می شود.

در سطح کنترل و اطلاعات، اپراتورها اطلاعات و داده ها را دریافت و پردازش می کنند و سپس دستور لازم برای اجرا را ارسال می کنند.

اما در سطح نظارت و کنترل، دستگاه‌های خودکار و سیستم‌های نظارتی به تسهیل عملیات کنترل و اجرای فرآیندها در چارچوبی قابل درک برای انسان کمک می‌کنند.

انواع اتوماسیون صنعتی

سیستم های اتوماسیون صنعتی به طور کلی به سه گروه طبقه بندی می شوند:

  • سیستم های اتوماسیون ثابت (درست شد): کمترین انعطاف را دارد و بیشتر برای انجام یک سری عملیات تکراری با تجهیزات خاص و با هدف افزایش سرعت تولید استفاده می شود.
  • سیستم های اتوماسیون قابل برنامه ریزی (قابل برنامه ریزی): در این سیستم ها دستورالعمل ها بسته به کاربرد، توسط برنامه های آماده برای تجهیزات خاص مانند PLC ارائه می شود. این نوع سیستم ها برای کاربردهای در مقیاس متوسط ​​استفاده می شوند که البته در صورت توجیه اقتصادی برای کاربردهای کوچک نیز قابل استفاده هستند.
  • سیستم های اتوماسیون انعطاف پذیر (قابل انعطاف): این سیستم ها مانند دسته قبلی قابلیت برنامه ریزی و همچنین انعطاف پذیری تغییر محصول را دارند. یک مثال واضح از این ماشین های کنترل عددی هستند.

باید در نظر داشته باشید که این سیستم ها اساساً پیچیده هستند و از اجزای زیادی تشکیل شده اند که به صورت هماهنگ و موازی کار می کنند. انواع ذکر شده بر اساس نحوه کنترل این سیستم ها طبقه بندی می شوند.

اتوماسیون صنعتی از چه مکانیزم کاربردی استفاده کرد؟

سیستم های خودکار صنعتی برای دستیابی به عملکرد بالاتر نسبت به سیستم های دستی باید به صورت هماهنگ و در برخی موارد به طور همزمان عمل کنند.

به همین دلیل ادغام اجزای سیستم در طی فرآیند اتوماسیون بسیار مهم است و کنترل و مدیریت توسط نیروی مجرب و متخصص در زمینه برق صنعتی و برنامه نویسی صنعتی بسیار حائز اهمیت است. افزایش تولید در کنار بهبود کیفیت و افزایش سرعت تبادل اطلاعات بین اپراتور و خط تولید یکی از راهکارهای استفاده از سیستم های اتوماسیون صنعتی است.

همچنین باید در نظر داشت که اجرای این فرآیند عملیاتی در بخش‌های تولیدی صنایع صنعتی، خطرات احتمالی منابع انسانی را کاهش می‌دهد.

اتوماسیون صنعتی چند نوع فرآیند پیاده سازی دارد؟

مهم ترین قسمت های یک سیستم اتوماسیون شامل PLC ها، کامپیوترها و دستگاه های مشابه است. با اتوماسیون مبتنی بر رایانه، می توانید برنامه ها و راه حل هایی را پیاده سازی کنید که بسیار فراتر از عملکرد یک کنترلر کلاسیک هستند.

محصولات مبتنی بر PC SIMATIC یک پلت فرم نوآورانه و انعطاف پذیر با در دسترس بودن طولانی مدت ارائه می دهند.

اما سیستم های صنعتی خودکار دو نوع فرآیند دارند:

فرآیندهای مستمر مانند صنایع پالایش نفت و گاز و …

و فرآیندهای گسسته مانند صنعت خودرو و لوازم خانگی و … IS.

تفاوت بین دو فرآیند پیاده سازی در انعطاف پذیری آنها نهفته است. به طوری که در مدل اول، همه پست ها الزاما باید فرآیندهای مربوط به همان بخش را انجام دهند. در حالی که در مدل دوم گاهی می توان از موقعیت های مختلف یک سازمان برای تولید محصولات مختلف استفاده کرد.

بسته به بازار، صنعت و مشتری، الزامات قطعات اتوماسیون از شرایط شدید تا کاربردهای خاص مانند مدیریت درب، کنترل کننده گرمایش صنعتی و نظارت بر وضعیت تا محصولات خاص مشتری متفاوت است. اتصال به برنامه های ابری حداکثر انعطاف پذیری را تضمین می کند و تولید را در آینده ایمن تر می کند. در دسترس بودن نیروگاه ها، استفاده از ظرفیت و پتانسیل صرفه جویی در انرژی نیز می تواند به تضمین رقابت و آینده ای انعطاف پذیر کمک کند.

مزایا و معایب اتوماسیون صنعتی

فواید:

  • وظیفه ای که توسط کارگران انسانی انجام می شود، که شامل کارهای فیزیکی خسته کننده است، به راحتی قابل تعویض است.
  • اپراتورهای انسانی می توانند از کار در محیط های تولیدی خطرناک با دماهای شدید، آلودگی و مواد رادیواکتیو اجتناب کنند..
  • کارهایی که برای یک اپراتور انسانی معمولی دشوار است را می توان به راحتی برای یک سیستم اتوماسیون انجام داد. این فعالیت ها شامل بلند کردن بارهای سنگین و بزرگ، کار با اجسام بسیار کوچک و … می باشد.
  • تولید همیشه سریعتر است و قیمت تمام شده محصول به طور قابل توجهی کمتر است (در مقایسه با همان محصولی که با دست تولید می شود).
  • چندین دستگاه کنترل کیفیت را می توان برای ایجاد ثبات و ثبات در فرآیند تولید ادغام کرد.
  • اقتصاد این بخش می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد که تأثیر مستقیمی بر استاندارد زندگی دارد.

معایب:

باید در نظر داشته باشیم که هر مشکل فرآیندی در دنیای امروز علاوه بر مزایا دارای معایبی نیز می باشد که با سنجش و مقایسه با مزایا و معایب می توان به تصمیم و انتخاب صحیح منجر شد.

  • از دست دادن شغل؛ از آنجایی که بیشتر کار توسط ماشین انجام می شود، نیاز به کار دستی بسیار کمتر است.
  • همه وظایف را نمی توان با استفاده از فناوری مدرن خودکار کرد. به عنوان مثال، محصولات با شکل و اندازه های نامنظم بهتر است با دست برای مونتاژ ساخته شوند. (به نظر می رسد این روند با کامپیوترها و الگوریتم های پیشرفته در حال تغییر است.).
  • اتوماسیون می تواند برای فرآیندهای خاصی مانند تولید با حجم بالا، محصولات قابل تکرار استفاده شود، بنابراین برای همه فرآیندها استفاده نمی شود. البته در آینده نزدیک شاهد این موضوع خواهیم بود.
  • یکی از بزرگترین ایرادات این سیستم هزینه سرمایه گذاری اولیه بالای آن است که با انجام محاسبات اقتصادی و بررسی سطح سودآوری و توجه به کاهش ریسک های در نظر گرفته شده توسط نیروی انسانی و خطاها در فرآیند انجام کارها نیز قابل توجیه است. ..

تا اینجا شما بینش خوبی در مورد اتوماسیون صنعتی پیدا کرده اید. همیشه به خاطر داشته باشید که در ابتدا هدف اتوماسیون صنعتی افزایش بهره وری و کاهش هزینه های نیروی کار بود. اما امروزه علاوه بر این دو هدف مهم، تمرکز بر اتوماسیون باعث افزایش کیفیت محصول و انعطاف پذیری در فرآیندهای تولید می شود.

هر آنچه که باید در مورد اتوماسیون صنعتی بدانید در سایت ایران اتوماسیون آماده شده است که قطعا می تواند دانش شما را افزایش دهد و به بهبود تجربیات شما کمک کند.

هشدار! این مقاله فقط برای آگاهی شما از فعالیت مهمان و اینکه سایت هیچ مسئولیتی در قبال آن ندارد منتشر شده است. اطلاعات بیشتر

دیدگاهتان را بنویسید