automatizare industriala Tehnologia este utilizată, prin intermediul sistemelor de control precum computerele, roboții și tehnologiile informației, pentru a permite funcționarea automată a diferitelor mașini și procese dintr-o industrie, fără a fi nevoie de operatori umani.
Încearcă să înlocuiască activitățile de luare a deciziilor umane și de comandă-răspuns manuală cu utilizarea de echipamente mecanizate și comenzi de programare logică.
Anterior, scopul automatizării era creșterea productivității, deoarece sistemele automatizate pot funcționa 24 de ore pe zi și pot reduce costurile asociate operatorilor umani, cum ar fi salariile și beneficiile..
Această automatizare a fost realizată prin diferite mijloace, cum ar fi dispozitivele mecanice, hidraulice, pneumatice, electrice, electronice și computerizate, în general combinate între ele..
Controlerele de uz general pentru procesele industriale includ: controlere logice programabile, module I / O independente și computere.
Indice articol
Recent, automatizarea industrială a găsit o acceptare din ce în ce mai mare de către diferite tipuri de industrie, datorită beneficiilor sale enorme în procesul de fabricație, precum productivitate sporită, calitate, flexibilitate și siguranță la costuri reduse..
De asemenea, are beneficii în ceea ce privește economia de forță de muncă, costurile cu electricitatea și costurile materialelor, precum și o precizie mai mare a măsurării..
O tendință importantă este utilizarea sporită a viziunii computerizate pentru a oferi funcții de inspecție automată. O altă tendință este creșterea continuă a utilizării roboților.
Eficiența energetică în procesele industriale a devenit acum una dintre cele mai înalte priorități.
De exemplu, companiile cu semiconductoare oferă aplicații de microcontrolere pe 8 biți, care se găsesc în comenzile generale ale pompei și motorului, pentru a reduce consumul de energie și, astfel, a crește eficiența..
Raportul dezvoltării mondiale a Băncii Mondiale 2018 arată dovezi că, deși automatizarea industrială deplasează lucrătorii, inovația creează noi industrii și locuri de muncă.
De la înființare, automatizarea industrială a făcut pași mari printre activitățile care anterior erau efectuate manual..
Introducerea primelor motoare și a motorului cu aburi a creat o nouă cerință pentru sistemele de control automat, cum ar fi regulatoarele de temperatură și regulatoarele de presiune..
În 1771 a fost inventată prima fabrică de filare complet automatizată, alimentată cu energie hidraulică. În 1785 a fost dezvoltată o moară de făină automată, devenind primul proces industrial complet automatizat.
În 1913, Ford Motor Company a introdus o linie de asamblare a producției de automobile care este considerată unul dintre tipurile pionierilor de automatizare în producție..
Înainte de aceasta, o mașină a fost construită de o echipă de muncitori calificați și necalificați. Automatizarea producției a îmbunătățit ratele de producție ale Ford și a sporit profiturile sale.
Linia de asamblare și producția în masă de automobile au fost primele de acest gen din lume. Timp redus de asamblare a autovehiculului de la 12 ore pe mașină la aproximativ o oră și jumătate.
Camerele de control au devenit obișnuite în anii 1920. Până la începutul anilor 1930, controlul procesului era doar pornit / oprit.
Controlerele au început să fie introduse în anii 1930, cu capacitatea de a face modificări calculate ca răspuns la abaterile de la o figură de control..
Camerele de control foloseau lumini cu coduri de culori pentru a indica lucrătorilor din fabrică să facă anumite modificări manual.
În anii 1930, Japonia a fost un lider în dezvoltarea componentelor. Au fost dezvoltate primul microîntrerupător, releele de protecție și temporizatorul electric de înaltă precizie.
În 1945, Japonia a început un program de reconstrucție industrială. Programul s-a bazat pe noi tehnologii, spre deosebire de metodele vechi pe care le-a folosit restul lumii.
Japonia a devenit liderul mondial în automatizarea industrială. Companiile auto precum Honda, Toyota și Nissan au reușit să producă numeroase mașini fiabile și de înaltă calitate.
Mecanizarea este operarea manuală a unei sarcini folosind utilaje motorizate, dar în funcție de luarea deciziilor umane.
Automatizarea reprezintă un pas suplimentar către mecanizare, deoarece înlocuiește participarea umană cu utilizarea comenzilor de programare logică și a mașinilor puternice..
Cu automatizarea industrială, sunt eliminate costurile pentru concediu, asistență medicală și bonus asociate unui lucrător uman. De asemenea, nu necesită alte beneficii pe care le au angajații, precum acoperirea pensiilor, bonusuri etc..
Deși este legat de un cost inițial ridicat, economisește salariul lunar al lucrătorilor, ceea ce duce la economii substanțiale pentru companie.
Costul de întreținere asociat echipamentelor utilizate pentru automatizarea industrială este mai mic, deoarece acestea nu tind să se defecteze. Dacă nu reușesc, numai inginerii IT și de întreținere ar trebui să-l repare.
În timp ce multe companii angajează sute de oameni producători care să conducă fabrica trei schimburi pentru maxim 24 de ore, aceasta trebuie totuși închisă pentru sărbători și întreținere..
Automatizarea industrială îndeplinește obiectivul unei companii, permițând fabricii să funcționeze 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână și 365 de zile pe an. Acest lucru aduce o îmbunătățire semnificativă a productivității organizației..
Automatizarea calmează erorile legate de om. În plus, roboții nu au niciun fel de epuizare, rezultând produse de calitate uniformă, chiar fabricându-le în momente diferite..
Dacă se adaugă o nouă sarcină pe linia de asamblare, va fi necesară o instruire pentru operatorul uman.
Pe de altă parte, roboții pot fi programați pentru a face orice tip de muncă. Acest lucru face procesul de fabricație mai flexibil..
Datele automate colectate vă permit să analizați informațiile cheie de fabricație, cu o mare precizie a acestor date, reducând costul de compilare.
Acest lucru permite luarea unor decizii corecte atunci când se încearcă îmbunătățirea proceselor și reducerea deșeurilor..
Automatizarea industrială poate face linia de producție sigură pentru lucrători, prin implementarea de roboți pentru a manevra situațiile periculoase.
Investiția inițială asociată cu trecerea de la o linie de producție umană la una automată este foarte mare.
În plus, instruirea angajaților pentru a opera acest echipament sofisticat nou implică costuri substanțiale..
Este folosit pentru a executa operațiuni repetitive și fixe pentru a atinge rate de producție ridicate.
Folosiți echipamente cu scop special pentru automatizarea proceselor de secvență fixă sau a operațiunilor de asamblare. Secvența operațiunilor este determinată de configurația echipamentului.
Comenzile programate sunt conținute în mașini sub formă de angrenaje, cabluri și alte componente hardware care nu pot fi schimbate cu ușurință de la un produs la altul..
Această formă de automatizare se caracterizează printr-o investiție inițială ridicată și rate de producție ridicate. Prin urmare, este potrivit pentru produsele realizate în volume mari..
Este o formă de automatizare pentru fabricarea produselor pe loturi. Produsele sunt fabricate în loturi de la câteva zeci la câteva mii de unități la un moment dat.
Pentru fiecare lot nou, echipamentul de producție trebuie reprogramat pentru a-l adapta la noul tip de produs. Această reprogramare necesită timp, cu o perioadă de timp neproductivă, urmată de o producție pentru fiecare lot..
Ratele de producție sunt, în general, mai mici decât în automatizarea fixă, deoarece echipamentul este conceput pentru a facilita schimbarea produsului, mai degrabă decât pentru a avea specializarea produsului.
Exemple de acest sistem de automatizare sunt mașinile cu comandă numerică, roboții industriali, laminoarele de oțel etc..
Cu acest sistem este prevăzut un echipament de control automat, care oferă o mare flexibilitate pentru a face modificări pentru fiecare produs. Este o extensie a automatizării programabile.
Dezavantajul automatizării programabile este timpul necesar pentru reprogramarea echipamentelor de producție pentru fiecare nou lot de produse. Aceasta este pierderea timpului de producție, care este scump.
În automatizarea flexibilă, reprogramarea se face rapid și automat la un terminal al computerului, fără a fi nevoie să folosiți echipamente de producție ca atare.
Aceste modificări sunt făcute prin instrucțiuni date sub formă de coduri de către operatori umani.
În consecință, nu este necesar să grupați produsele în loturi. Un amestec de produse diferite poate fi produs unul după altul.
Creșterea automatizării industriale este direct legată de „a patra revoluție industrială”, care este mai bine cunoscută sub numele de Industria 4.0. Originar din Germania, Industria 4.0 cuprinde numeroase dispozitive, concepte și mașini.
Industria 4.0 funcționează cu Internetul industrial al obiectelor, care este integrarea perfectă a diferitelor obiecte fizice pe Internet, printr-o reprezentare virtuală și cu software / hardware pentru conectare, pentru a adăuga îmbunătățiri proceselor de fabricație.
Posibilitatea de a crea o producție mai inteligentă, mai sigură și mai avansată este posibilă cu aceste noi tehnologii. Deschide o platformă de fabricație mai fiabilă, mai consistentă și mai eficientă decât înainte.
Industria 4.0 acoperă multe domenii de producție și va continua să facă acest lucru pe măsură ce trece timpul.
Robotica industrială este o ramură a automatizării industriale care ajută la diferite procese de fabricație, cum ar fi prelucrarea, sudarea, vopsirea, asamblarea și manipularea materialelor..
Roboții industriali folosesc diverse sisteme mecanice, electrice și software pentru a permite precizie și viteză ridicate, depășind cu mult orice performanță umană..
Aceste sisteme au fost revizuite și îmbunătățite până la punctul în care un singur robot poate rula 24 de ore pe zi cu o întreținere redusă sau deloc. În 1997 erau 700.000 de roboți industriali în uz, numărul a crescut la 1,8 milioane în 2017.
Automatizarea industrială încorporează controlere logice programabile (PLC) în procesul de fabricație. Acestea utilizează un sistem de procesare care vă permite să modificați comenzile de intrare și ieșire, printr-o programare simplă.
Un PLC poate primi o varietate de intrări și poate returna o varietate de ieșiri logice. Dispozitivele de intrare sunt senzori, iar dispozitivele de ieșire sunt motoare, supape etc..
PLC-urile sunt similare cu computerele. Cu toate acestea, în timp ce computerele sunt optimizate pentru calcule, PLC-urile sunt optimizate pentru sarcini de control și utilizare în medii industriale..
Acestea sunt construite în așa fel încât sunt necesare doar cunoștințe de bază de programare bazate pe logică pentru a face față vibrațiilor, temperaturilor ridicate, umidității și zgomotului.
Cel mai mare avantaj pe care îl oferă PLC-urile este flexibilitatea lor. Pot opera o serie de sisteme de control diferite. Acestea fac ca cablarea unui sistem să nu fie necesară pentru a schimba sistemul de control. Această flexibilitate le face rentabile pentru sisteme complexe și variate.
În industria auto, instalarea pistoanelor în motor a fost de obicei realizată manual, având o rată de eroare de 1-1,6%. În prezent, aceeași sarcină se face cu o mașină automată, având o rată de eroare de 0,0001%.
Inteligența artificială (AI) este utilizată cu robotica pentru a face etichetarea automată, folosind brațele robotizate ca aplicatoare automate de etichete și AI pentru a detecta produsele care urmează să fie etichetate.
La fabrica Audi din Germania, numărul roboților este aproape egal cu 800 de angajați. Fac majoritatea ridicărilor grele, precum și sudurii potențial periculoase, precum și testelor plictisitoare repetitive.
Printre beneficiile automatizării la Audi se numără o productivitate mult mai mare și o cerință mai mică pentru lucrătorii necalificați.
Roboții utilizați la Audi nu numai că gestionează munca periculoasă efectuată anterior de angajați neantrenați, ci și colectează o multitudine de date care pot fi analizate și utilizate pentru a îmbunătăți funcționarea din fabrică.
Cu toate acestea, există încă sarcini pe care roboții nu le pot îndeplini, iar oamenii sunt mai bine pregătiți..
Asumând cele mai periculoase sarcini și îmbunătățind eficiența și productivitatea acestor sarcini, Audi poate atrage lucrători mai calificați și specializați pentru a îndeplini sarcini axate pe om..
Acesta constă dintr-o serie de stații de lucru conectate printr-un sistem de transfer pentru a deplasa părți între stații.
Este un exemplu de automatizare fixă, deoarece aceste linii sunt în general configurate pentru perioade lungi de producție.
Fiecare stație este proiectată pentru a efectua o operațiune de procesare specifică, astfel încât piesa sau produsul să fie fabricat pas cu pas, pe măsură ce progresează de-a lungul liniei.
În funcționarea normală a liniei, o parte este procesată la fiecare stație, astfel încât multe părți sunt procesate simultan, producând o parte terminată cu fiecare ciclu al liniei..
Diferitele operații care au loc trebuie să fie secvențiate și coordonate corespunzător pentru ca linia să funcționeze eficient.
Liniile automate moderne sunt controlate de controlere logice programabile. Acestea pot efectua tipurile de funcții de sincronizare și secvențiere necesare pentru operația dumneavoastră..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.