ИНДУСТРИЈСКА АУТОМАТИЗАЦИЈА: ИСТОРИЈА, КАРАКТЕРИСТИКЕ И ВРСТЕ - ТЕХНОЛОГИЈА - 2025

Индустријска аутоматизација је технологија која се користи за контролне системе као што су рачунари, роботи и информационих технологија како би се омогућило аутоматско извршавање различитих процеса и машина у индустрији, без потребе за људска оператера.

Она настоји заменити људско одлучивање и активности ручног командовања одговором употребом механизоване опреме и логичким програмским наредбама.

Извор: пикабаи.цом

Раније је сврха аутоматизације била повећати продуктивност, јер аутоматизовани системи могу радити 24 сата дневно и смањити трошкове повезане са људским оператерима, попут плата и накнада.

Ова аутоматизација постигнута је разним средствима, попут механичких, хидрауличких, пнеуматских, електричних, електронских и рачунарских уређаја, који се углавном комбинују међу њима.

Контроле опште намене за индустријске процесе укључују: програмибилне логичке контролере, независне И / О модуле и рачунаре.

Тренутна ситуација

Недавно је индустријска аутоматизација нашла све већу прихваћеност од стране различитих врста индустрије, због огромних користи у процесу производње, као што су повећана продуктивност, квалитет, флексибилност и сигурност уз ниске трошкове.

Такође има користи у уштедама на раду, трошковима електричне енергије и материјалним трошковима, као и већој тачности у мерењима.

Важан тренд је повећана употреба рачунарског вида за обезбеђивање функција аутоматског прегледа. Други тренд је стално повећање употребе робота.

Енергетска ефикасност у индустријским процесима сада је постала један од главних приоритета.

На пример, компаније за полуводиче нуде 8-битне апликације микроконтролера, које се налазе у регулацијама пумпи и мотора за општу намену, да смање потрошњу енергије и на тај начин повећају ефикасност.

Извештај Светске банке о развоју за 2018. годину показује доказе да иако индустријска аутоматизација истискује раднике, иновације стварају нове индустрије и радна места.

Историја

Од свог оснивања, индустријска аутоматизација постигла је велики напредак међу активностима које су се раније обављале ручно.

Индустријска револуција

Увођење првих мотора и парног мотора створило је нови захтев за аутоматским управљачким системима, попут регулатора температуре и регулатора притиска.

1771. године изумљена је прва потпуно аутоматизована предионица са погоном на хидрауличку снагу. 1785. развијен је аутоматски млин за брашно, постајући први потпуно аутоматизовани индустријски процес.

Форд Мотор

Компанија Форд Мотор је 1913. године представила серијску линију за производњу аутомобила која се сматра једним од пионирских типова аутоматизације у прерађивачкој индустрији.

Пре тога аутомобил је саградио тим обучених и неквалификованих радника. Аутоматизација производње побољшала је стопу производње Форда и повећала његов профит.

Сабирна линија и масовна производња аутомобила били су први такве врсте у свету. Смањило је време монтаже аутомобила са 12 сати на аутомобил на око сат и по.

Напредак у 20. веку

Контролне собе постале су уобичајене током 1920-их. До раних 1930-их контрола процеса била је само укључена / искључена.

Контролери су се почели уводити у 1930-има, са способношћу да праве израчунате промене као одговор на одступања од контролне цифре.

Контролне собе су користиле светла у боји означена радницима постројења да ручно изврше одређене промене.

Током 1930-их, Јапан је био лидер у развоју компоненти. Развијени су први микропрекидачи, заштитни релеји и високо прецизни електрични тајмер.

Године 1945. Јапан је започео програм индустријске обнове. Програм се заснивао на новим технологијама, за разлику од старинских метода које је остатак света користио.

Јапан је постао светски лидер у индустријској аутоматизацији. Компаније за аутомобиле, као што су Хонда, Тоиота и Ниссан, биле су у стању да произведу бројне висококвалитетне, поуздане аутомобиле.

карактеристике

Механизација је ручно извршавање задатка помоћу моторизованих машина, али у зависности од људског одлучивања.

Аутоматизација представља додатни корак ка механизацији, јер замењује људско учешће употребом команди за логичко програмирање и моћних машина.

Нижи оперативни трошкови

Помоћу индустријске аутоматизације елиминишу се трошкови годишњег одмора, здравствене заштите и бонуса који су повезани са људским радником. Исто тако, то не захтева друга давања која имају запослени, као што су пензијско покриће, бонусе итд.

Иако је повезан са високим почетним трошковима, штеди месечну плату радника, што доводи до знатних уштеда компаније.

Трошкови одржавања повезани са опремом која се користи за индустријску аутоматизацију су нижи, јер немају тенденцију кварења. Ако не успију, поправит ће је само инжењери ИТ и сервиси.

Висока продуктивност

Иако многе компаније ангажују стотине производних људи који ће покретати постројење у три смене током највише 24 сата, ипак га је потребно затворити за празнике и одржавање.

Индустријска аутоматизација испуњава циљ компаније, омогућавајући производном погону да ради 24 сата дневно, 7 дана у недељи и 365 дана у години. То доноси значајно побољшање продуктивности организације.

Висок квалитет

Аутоматизација приписује грешку која се односи на људе. Поред тога, роботи немају никакву врсту исцрпљености, што резултира производима једнаког квалитета, чак их израђују у различитим временима.

Велика флексибилност

Ако се на зборној линији дода нови задатак, биће потребна обука за људског оператера.

С друге стране, роботи се могу програмирати да обављају било коју врсту посла. То чини процес производње флексибилнијим.

Висока тачност информација

Аутоматски прикупљени подаци омогућавају вам да анализирате кључне податке о производњи, уз велику прецизност тих података, смањујући трошкове компилације.

То омогућава да се донесу исправне одлуке када се покушавају побољшати процеси и смањити отпад.

Висока сигурност

Индустријска аутоматизација може учинити производну линију сигурном за раднике применом робота како би се управљало опасним ситуацијама.

Високи почетни трошкови

Иницијална инвестиција повезана са преласком са људске производне у аутоматску веома је велика.

Уз то, обука запослених за руковање овом софистицираном новом опремом укључује знатне трошкове.

Врсте

Фиксна аутоматизација

Користи се за извршавање понављајућих и фиксних операција како би се постигле високе стопе производње.

Запослите тим посебне намене за аутоматизацију процеса фиксних секвенци или операција монтаже. Секвенција операција одређена је конфигурацијом опреме.

Програмиране команде садрже се у машинама у облику зупчаника, ожичења и другог хардвера који се не може лако променити са једног производа на други.

Овај облик аутоматизације карактерише велика почетна инвестиција и високе стопе производње. Због тога је погодан за производе који се производе у већим количинама.

Програмабилна аутоматизација

То је облик аутоматизације за производњу производа у серијама. Производи се производе у серијама у распону од неколико десетина до неколико хиљада јединица истовремено.

За сваку нову серију, производна опрема мора се репрограмирати у складу са новом врстом производа. Ово репрограмирање захтева време, са непродуктивним временским периодом, после чега следи покретање производње за сваку серију.

Стопе производње су углавном ниже него у фиксној аутоматизацији, јер је опрема дизајнирана да олакша прелазак производа, а не специјализацију производа.

Примери овог система за аутоматизацију су нумерички управљане машине, индустријски роботи, челичане и сл.

Флексибилна аутоматизација

Са овим системом обезбеђена је опрема за аутоматско управљање која пружа велику флексибилност за уношење промена за сваки производ. То је проширење програмабилне аутоматизације.

Недостатак програмабилне аутоматизације је време потребно за репрограмирање производне опреме за сваку нову серију производа. Ово је изгубљено време за производњу, што је скупо.

У флексибилној аутоматизацији репрограмирање се врши брзо и аутоматски на рачунарском терминалу, без потребе да се производна опрема користи као таква.

Ове промене се врше упутствима која су у облику кодова дали људски оператери.

Сходно томе, није неопходно груписање производа у серије. Мешавина различитих производа може се произвести један за другим.

Апликације

Индустрија 4.0

Раст индустријске аутоматизације директно је повезан са "четвртом индустријском револуцијом", познатијом као Индустрија 4.0. Поријеклом из Њемачке, Индустрија 4.0 обухвата бројне уређаје, концепте и машине.

Индустрија 4.0 сарађује са индустријским Интернетом ствари, што је савршена интеграција различитих физичких објеката на Интернету, путем виртуелног представљања и софтвера / хардвера за повезивање у циљу побољшања производних процеса.

Могућност стварања паметније, сигурније и напредније производње могућа је уз ове нове технологије. То отвара поузданију, доследнију и ефикаснију платформу за производњу него раније.

Индустрија 4.0 покрива многа подручја производње и настављаће то радити с временом.

Индустријска роботика

Индустријска роботика је грана индустријске аутоматизације која помаже у различитим производним процесима, као што су обрада, заваривање, кречење, монтажа и руковање материјалима.

Индустријски роботи користе разне механичке, електричне и софтверске системе да омогуће високу прецизност и брзину, далеко више од било које људске перформансе.

Ови системи су ревидирани и побољшани до те мере да један робот може радити 24 сата дневно уз мало или никакво одржавање. 1997. године је било у употреби 700 000 индустријских робота, број је у 2017. порастао на 1,8 милиона.

Програмибилни логички контролери

Индустријска аутоматизација укључује програмирљиве логичке контролере (ПЛЦ) у процес производње. Они користе систем за обраду који вам омогућава да промените улазне и излазне контроле, једноставним програмирањем.

ПЛЦ може примати различите улазе и враћати различите логичке излазе. Улазни уређаји су сензори, а излазни уређаји мотори, вентили итд.

ПЛЦ-ови су слични рачунарима. Међутим, док су рачунари оптимизовани за прорачун, ПЛЦ-и су оптимизовани за контролне задатке и употребу у индустријским окружењима.

Направљени су на такав начин да су за руковање вибрацијама, високим температурама, влагом и буком потребна само основна знања о програмирању заснована на логици.

Највећа предност коју ПЛЦ нуде је њихова флексибилност. Могу да користе низ различитих система управљања. Они чине непотребним поновно укључивање система ради промене система управљања. Ова флексибилност чини их профитабилним за сложене и разнолике системе.

Примери

У аутомобилској индустрији, уградња клипова у мотор некада се обављала ручно, са грешком од 1-1,6%. Тренутно се исти задатак обавља и са аутоматизованом машином са стопом грешке од 0,0001%.

Вештачка интелигенција (АИ) користи се са роботиком за аутоматско означавање, користећи роботско оружје као аутоматске апликаторе за етикете и АИ за детекцију производа који ће бити означени.

Аутоматизација у Аудију

У фабрици Ауди у Немачкој број робота је готово једнак 800 запослених. Они раде већину тешких дизања, као и потенцијално опасно заваривање, као и заморно понављајућа испитивања.

Међу предностима аутоматизације у Аудију су много већа продуктивност и нижи захтев за неквалификоване раднике.

Роботи коришћени у Аудију не само да се брину о опасним пословима које су претходно обављали неквалификовани запосленици, већ и прикупљају мноштво података који се могу анализирати и користити за побољшање рада фабрике.

Међутим, још увијек постоје задаци које роботи не могу обављати, а људи су боље опремљени за руковање.

Преузимајући најопасније задатке и побољшавајући ефикасност и продуктивност тих задатака, Ауди може привући више високо квалификованих и квалификованих радника за обављање задатака усмерених на људе.

Аутоматизована производна линија

Састоји се од низа радних станица повезаних преносним системом за померање делова између станица.

То је пример фиксне аутоматизације, јер су ове линије обично постављене за дуге производне стазе.

Свака станица дизајнирана је за обављање одређене операције обраде, тако да се дио или производ производи корак по корак, како напредује дуж линије.

У нормалном раду линије, један део се обрађује на свакој станици, тако да се многи делови обрађују истовремено, што ствара готов део са сваким циклусом линије.

Разне операције које се одвијају морају бити правилно секвенциране и координиране како би линија ефикасно радила.

Савременим аутоматизованим линијама управљају програмибилни логички контролери. Они могу обављати врсте функција за одређивање времена и редоследа потребних за ваш рад.

Референце

1. Терри М. Бреи (2018). Шта је индустријска аутоматизација? Суре Цонтролс Инц. Преузето са: сурецонтролс.цом.
2. Википедија, бесплатна енциклопедија (2018). Аутоматизација Преузето са: ен.википедиа.орг.
3. Електрична технологија (2018). Шта је индустријска аутоматизација - врсте индустријске аутоматизације. Преузето са: елецтрицтецхнологи.орг.
4. Унитроницс (2018). Шта је индустријска аутоматизација? Преузето са: унитроницсплц.цом.
5. Енцицлопаедиа Британница (2018). Примене аутоматизације и роботике. Преузето са: британница.цом.
6. Адам Робинсон (2014). Индустријска аутоматизација: кратка историја примјене у производњи и тренутно стање и перспективе у будућности. Церасис. Преузето са: церасис.цом.
7. Еагле Тецхнологиес (2013). Фабричка аутоматизација, немачки пример. Преузето са: еаглетецхнологиес.цом.