اتوماسیون صنعتی چیست و کاربرد اتوماسیون در صنعت
اتوماسیون
اتوماسیون صنعتی چیست و کاربرد اتوماسیون در صنعت امروزه در عصر تکنولوژی به دلیل محصولات بهتر و با کیفیت که بین شرکت ها و صنعت های مختلف ایجاد شده است و همچنین کیفیت بالا و قیمت های مناسب برای رقابت در بازار ، محصولات بسیاری از واحد های صنعتی در تلاش هستند تا با فناوری به روز و پیشرفت بیشتر در تولید از سیستم های خودکار استفاده کنند و ما میتوانیم از اصطلاح اتوماسیون صنعتی استفاده کنیم .
نماینده اشنایدر الکتریک
برند اشنایدر الکتریک یک برند شناخته شده و معتبر فرانسوی می باشد که در ایران از اعتبار بالایی برخوردار می باشد ، امروزه اتوماسیون صنعتی یکی از مهم ترین مواردی می باشد که در صنعت بکار میرود
فروشگاه تهران کنترل تامیین کننده و وارد کننده محصولات اشنایدر الکتریک در ایران می باشد
برند اشنایدر الکتریک در زیمنه اتوماسیون صنعتی بسار قوی می باشد و یکی از معتبر ترین برند های است که در ایران استفاده می شود تجهیزات اتوماسیون صنعتی اشنایدر الکتریک شامل مواردی از این قبیل است
سافت استارتر – اینورتر – هوش مصنوعی PLC – صفحه نمایش HMI …
تاریخچه اتوماسیون
در سال های 1903 تا 1916 شرکت اتوموبیل سازی فورد در ایالات متحده آمریکا اقدام به تاسیس یک خط تولید نیمه اتوماتیک نمود ، به نوعی آغازی برای اتوماسیون در جهان یاد می شود ، پس از آن شرکت های آمریکایی دیگر ، شرکت های آلمانی و پس از آنها ژاپنی ها بودند که توانستند با استفاده از اتوماسیون ، انقلابی در استفاده بهینه از نیروی انسانی و کامپیوتر داشته باشند .
در سال های اخیر رقابت در زمینه صنعت و شرکت های تولیدی رو به افزایش بوده است . بدیهی است پیروزی در چنین رقابتی مستلزم تولید تجهیزات و کالا های با کیفیت و قیمت های رقابتی است . یکی از راه های دستیابی به موفقیت در صنعت و پیروزی در این رقابت ، اتوماسیون صنعتی است . واژه اتوماسیون نخستین بار در اوایل دهه 1940 برای نامیدن فرایند هایی به کار رفت که طی آن ها ، مکانیزم های مختلف برای انجام وظایفی که پیش از آن نیازمند نظارت ، دخالت و کنترل انسان بوده اند ، مورد استفاده قرار می گرفت .
از آن هنگام ، این واژه در مورد گروه کثیری از ماشین ها و سیستم های خودکار به کار رفت و به طور کلی به همه مواردی گفته می شود که در آن ها هوش یا نیروی انسان در واکنش های مکانیکی ، شیمیایی و الکتریکی نقش خود را اساسا به عوامل دیگر سپرده است . بنابراین می توان گفت فرایندی اتوماتیک شده نامیده می شود که خودکار تر از نیاکان خود باشد . با رشد و توسعه کامپیوتر ها و مفاهیمی چون منطق و کنترل ماشین واژه اتوماسیون مفهوم راضی کننده تری یافت . بدین صورت که اکنون می توان گفت ، اتوماسیون عبارت است از عملیات خودکاری که توسط ترکیبی از فرامین برنامه ریزی شده و سنجش ، ضریب و تصمیم گیری برای پشتیبانی از تولید می باشد .
اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون (automation) در زبان یونان باستان به معنی خود فرمان است . رباتیزه کردن یا اتوماسیون صنعتی (industrial automation) به معنی استفاده از ابزار های کنترلی ( مثلا کامپیوتر ) به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه های تولید است . در حیطه صنعتی سازی اتوماسیون قدم بعدی مکانیزه سازی است .
به این شکل که مکانیزه سازی ، ماشین را جایگزین نیروی فیزیکی انسان می کند . اتوماسیون صنعتی نقش احساسات و مجری بودن مستقیم انسان در صنعت را به شکل چشم گیری کاهش می دهد . تنها کاربرانی که در این سیستم ها در پروسه تولید شرکت دارند . ناظرانی هستند که به آن ها مهندسین ساکن می گویند . چرخه تولید اتوماسیون سازی شده شامل کلیه عوامل لازم برای اندازه گیری ، انتقال نمایش ، ذخیره سازی و تنظیم اطلاعات از مراحل ساخت و اجرای فرامین مربوطه می باشد .
با روی کار آمدن تراشه های پردازشگر و کنترلر ، ایده ی ایجاد چنین سیستم هایی به وجود آمد . سیستم هایی که قادر باشند دخالت انسان در چرخه ی تولید را به حداقل برساند ، و تنها او را ناظری بر پروسه ساخت گرداند . ربات های صنعتی مهم ترین نقش را در این سیستم ها ایفا می کنند و یکی از مهم ترین ارکان تولید صنعتی به حساب می آید . تا قبل از روی کار آمدن این نوع سیستم ها از دستگاه های مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده می شد که هر کدام به صورت مستقل عمل می کردند و محدودیت های بسیاری داشتند .
اما هدف از اتوماسیون سازی و استفاده از ربات ، تزریق احساسات به پروسه تولید است . هم سویی و هم هدف کردن دستگاه ها و ربات ها و ایجاد شبکه در یک نظام تولید ، حاصل به کارگیری تکنولوژی اتوماسیون صنعتی است .
اتوماسیون صنعتی چیست
اتوماسیون صنعتی به فناوری گفته می شود که از سیستم ها و دستگاه های کنترلی مانند نرم افزارهای رایانه ای و رباتیک PAC /PLC/PC و خودکار شدن ماشین آلات صنعتی بدون نیاز به اپراتورهای انسانی فراهم میکند ، دستگاه های کنترلی هستند که مداخله انسانی را در این صنعت هموار تر می کنند .
کاربرد اتوماسیون در صنعت
با پیشرفت سریع تکنولوژی کلیه سیستم ها از مکانیزاسیون (کار با ماشین آلات دستی با دخالت انسان ) به اتوماسیون(کنترل رایانه ای) تبدیل شده است.اتوماسیون صنعتی مجموعه ای از ماشین آلات است که در کلیه ی عملکرد های صنعتی مانند : ساخت ، تولید ، نصب و نگهداری و کاملا به صورت خودکار کنترل می شود . استفاده از اتوماسیون صنعتی خطاها را حذف و هزینه ها را کاهش و کیفیت را بالا می برد.
نکته : اتوماسیون صنعتی به دلیل دقت ، کیفیت و عملکرد بالای فرایند های صنعتی مورد استقبال قرار گرفته است .
مزایا
- تولید محصولات با کیفیت
- اطمینان در محصول
- تولید انبوه
- کاهش هزینه ها
- بهبود عملکرد
- افزایش ایمنی و امنیت
- صرفه جویی در هزینه ها
- کاهش خستگی کارکنان و ساعات کار
- رفع مشکل کمبود نیروی متخصص
- کاهش انبارهای موقت
- کاهش ضایعات تولید
- کنترل کیفیت دقیق تر
- کاهش هزینه های اپراتوری
- کمک به نظارت از راه دور
معایب
- هزینه اولیه بالا
- کاهش نیروی کار و افزایش بیکاری
سرمایه گذاری اولیه برای تغییر یک خط تولید انسانی به یک خط تولید اتوماتیک بسیار بالا است وهمچنین هزینه آموزش کارکنان با این تجهیزات بسیار قابل توجه است . اتوماسیون نقش انسان را در انجام فرایند حذف کرده و آن را با برنامه ریزی منطقی و دستگاه های هوشمند جایگزین کرده و افزایش بیکاری را به وجود آورده است .
نکته: اما اخیرا اتوماسیون به دلیل داشتن مزایایی چون افزایش تولید ، کیفیت و ایمنی و کاهش هزینه صنعت در بیشتر صنایع پذیرفته شده است .
دلایل استفاده از اتوماسیون
- افزایش کیفیت بالا : استفاده از اتوماسیون دخالت انسان را در تولید کاهش داده است ، در نتیجه احتمال وقوع خطای انسانی به حداقل خواهد رسید . بدین ترتیب کالاهای تولید شده با استفاده از عملکرد تجهیزات اتوماسیون و بازدید دقیق و کنترل آن ها از مرحله طراحی تا ساخت ، دارای کیفیت بسیار بهتری نسبت به قبل خواهد بود .
- افزایش بهره وری : با استفاده از اتوماسیون در خطوط تولید و با کنترل بهتر و دقیق تر به فرایند می توان نرخ تولید را به طور چشمگیری بهبود بخشید و زمان صرف شده به ازای تولید هر کالا کاهش خواهد یافت و در کنار آن کیفیت و دقت در تولید کالا افزایش خواهد یافت .
- کاهش هزینه تولید : با استفاده از اتوماسیون زمان تولید را کاهش خواهد داد . در کنار این عمل ، نیاز به استفاده از انسان کمرنگ تر می شود . زیرا هزینه های ناشی از تولید کالا بدین صورت کاهش خواهد یافت .
تقسیم بندی اتوماسیون به معنای گسترده
- اتوماسیون تولید
- اتوماسیون خدمات
اتوماسیون تولید : شامل اتوماسیون در زمینه ی ماشین ابزار برای تولید قطعات ، ماشین های مونتاژ اتوماتیک ، پردازش اتوماتیک مواد ، ربات های صنعتی ، سیستم های نظارتی اتوماتیک ، سیستم های کنترل فیدبک ، سیستم های کامپیوتری برای طراحی محصولات و آنالیز آن ها ، سیستم های کامپیوتری برای تبدیل مستقیم طراحی به محصول به صورت اتوماتیک ، سیستم های کامپیوتری برای طراحی و تصمیم گیری برای پشتیبانی از تولید می باشد .
اتوماسیون تولید به 3 گروه تقسیم می شود :
- اتوماسیون بدون تغییر : که در واقع استفاده از ابزار های متداول مهندسی برای اتوماتیک کردن یک روند ثابت از فرایند ها یا عملیات سر هم بندی ( مونتاژ ) را مد نظر دارد . این نوع اتوماسیون گاهی اوقات اتوماسیون سخت نیز نامیده می شود .
- اتوماسیون قابل برنامه ریزی : در این اتوماسیون ابزار آلات به گونه ای طراحی می شوند تا هر نوع تغییر خامی در چرخه تولید محصول ، قابل اعمال باشد که این تغییر می تواند از طریق تغییر برنامه ریزی انجام شود . پس از تولید حجم معینی از یک سری تولید ، با تغییر برنامه ، نمونه جدیدی را برای یک سری جدید تهیه می نماید . نمونه امروزی آن را می توان دستگاه تراش CNC نام برد
- اتوماسیون انعطاف پذیر : در این اتوماسیون ، ابزار آلات به گونه ای طراحی می شود که محصولات گوناگونی را تولید می کنند و زمان اندکی برای انجام تغییرات ، برای عوض کردن نوع محصول صرف می شود . پس یک سیستم تولید انعطاف پذیر برای تولید ترکیبات گوناگونی از محصولات بر اساس هر گونه برنامه معینی قابل استفاده است . این نوع اتوماسیون به تولید کننده این توانایی را می دهد که چند محصول را به جای یک محصول به صورت ارزان قیمت تولید کند .
اتوماسیون خدمات
امروزه سازمان ها را از به کارگیری سیستم های کامپیوتری و تکنولوژی اطلاعات و رسانه های پیشرفته گریز ، گریزی نیست . آینده از آن آنانی است که با شناخت دقیق و صحیح ، محاسن و فعالیت این سیستم ها را موشکافانه مورد نظر قرار داده و از تجربه دیگران درس بگیرند . بدون اینکه هزینه های آن تجربه را مجددا تقیل نمایند .
دسترسی به کامپیوتر و تکنولوژی اطلاعات و رسانه های پیش رفته ، مولد شتاب فزاینده است و شتاب ، این تاثیر را دارد که هر واحدی از زمان را که صرفه جویی می شود از واحد قبلی آن با ارزش تر می سازد . بدین ترتیب حلقه باز خورد مثبتی به وجود می آید که شتاب را شتاب می بخشد .
با بهره مندی از ابزار های نوین جمع آوری و پردازش داده ها می تواند مدیران را در جهت تحقق اهداف ، یاری و پشتیبانی نماید . کامپیوتر ، سرعت ، دقت و صحت تصمیم گیری را افزایش داده و در نتیجه سطح سرعت ، صحت و دقت کار در سازمان بالا می رود .
امروزه توسعه و پیچیدگی سازمان های تخصصی ، مدیریت سنتی گذشته را غیر کار آمد ساخته و سیستم های اطلاعات مدیریت پدیده ای است که می توان آن را مشخصا گذر از مدیریت سنتی به مدیریت ( موثرجدید) دانست. اتوماسیون خدمت گرد آوری و سازماندهی ها و تولید اطلاعات و انتقال آن را به مدیران به انجام می رساند . همچون ناظری مقتدر در تمامی سطوح سازمان ها حظور یافته و حیطه معرفتی مدیر را توسعه داده و بینش وی را برای اتخاذ تصمیمات صحیح مهیا می سازد .
نگهداری و پردازش انبوه داده هایی که برای تصمیم گیری مورد نیاز است ، بدون استفاده از کامپیوتر های توانمند عصر حاضر غیر ممکن به نظر می رسد . کامپیوترها قادرند میلیون ها داده را در حافظه خود نگهداری کنند و طبق دستور العمل های نوشته شده ، داده های مزبور را با سرعتی شگفت انگیز به نحو مختلف ، تحلیل و تلخیص نموده و به صورت اطلاعات قابل استفاده در اختیار تصمیم گیرندگان قرار دهند .
انواع اتوماسیون صنعتی
- اتوماسیون ثابت یا سخت
- اتوماسیون قابل برنامه ریزی
- اتوماسیون انعطاف پذیر یا نرم
اتوماسیون ثابت یا سخت
این نوع از اتوماسیون زمانی استفاده می شود که یک عمل ثابت و تکراری انجام شود تا به نرخ تولید بالا دست بیابیم
اتوماسیون منعطف یا نرم
این نوع سیستم کنترلی قابلیت تغییرات در تولید و طراحی محصول را دارد و این تغییرات را می توان به وسیله تغییر کد ها و دستور های وارد به سیستم تولید اپراتور انجام داد . در این سیستم تولید کنندگان می توانند محصولات متنوع با نرخ تولید متفاوتی ، تولید کنند.
اتوماسیون منعطف یا نرم
این نوع سیستم کنترلی قابلیت تغییرات در تولید و طراحی محصول را دارد و این تغییرات را می توان به وسیله تغییر کد ها و دستور های وارد به سیستم تولید اپراتور انجام داد . در این سیستم تولید کنندگان می توانند محصولات متنوع با نرخ تولید متفاوتی ، تولید کنند
چه کسانی از اتوماسیون صنعتی استفاده می کنند
در حالی که اتوماسیون صنعتی به عنوان یک جنبش از سیستم های کنترل خودکار ماشین های صنعتی خاص در اواخر جنگ جهانی دوم متولد شد . دهه های بعد شاهد سیستم های خودکار بیشتری بودیم . استفاده از ماشین آلات خودکار و ادغام با سیستم های رباتیک در کارخانجات به امری عادی تبدیل شد .
نکتته مهم این است که بیشتر این اتوماسیون در مناطقی اتفاق افتاده است که انواع خاصی از نیروی کار غیر ماهر نسبتا زیاد بوده است . به همین ترتیب بود که ، تولید کنندگان مواد اولیه در کارخانه های خمیر کاغذ ، فلزات و غیره به سیستم های خودکار اعتماد می کردند . اتوماسیون صنعتی در کارخانه ها و واحد های تولیدی در بخش صنعت و معدن با کنترل دقیق و بدون خطا بر روی تولید ، باعث تصحیح نرخ تولید می شود .
دلیل آن این است که سیستم های اتوماسیون باعث کاهش دخالت نیروی انسانی در انجام فرآیند های تکراری و بدون نیاز به عمق فکری می شوند و البته میزان خطا های انسانی به شدت کاهش پیدا می کند . همچنین به میزان بسیار زیادی نیاز به بررسی پارامتر ها و متغیرهای معمول در حین فرآیند صنعتی ، کاهش می یابد . نصب اتوماسیون صنعتی در کارگاه ها ، با انتقال کارگران از پست های پر خطر به بخش نظارت و کنترل ، افزایش ایمنی پرسنل به همراه دارد
قسمت های اصلی اتوماسیون صنعتی
- اندازه گیرها : سنسور ها – ترانسمیتر – ترانسدیوسر
- کنترل کننده
- محرک ها
اندازه گیرها
چشم ها سیستم های کنترل هستند که با کمی سازی مقدار های فرایندی کنترل کننده را از وضعیت فعلی در فرایند آگاه ساخته و در نتیجه کنترل کننده فرمان مورد نیاز را به محرک جهت کنترل فرآیند و رسیدن به نقطه ی تنظیم مورد نظر ارسال می نماید . هر دستگاه اندازه گیری شامل 3 جز اساسی : سنسور – ترانسدیوسر- ترانسمیتر است .
سنسور
سنسور قطعه ای است که به پارامترهای فیزیکی مانند حرکت ، حرارت ، نور ، فشار الکتریسیته ، مغناطیس و دیگر حالت انرژی حساس است و درهنگام تحریک آن ها از خود عکس العمل نشان می دهد و برای این عکس العمل نیاز به انرژی خارجی ندارد.
ترانسمیتر
وسیله ای است که یک سیگنال خروجی را به یک سیگنال استاندارد قابل انتقال تبدیل می نماید
ترانسدیوسر
قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالت های انرژی به یکدیگر را به عهده دارد . سنسور پارامتر مورد اندازه گیری را به ترانسدیوسر تحویل می دهد . پس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال قابل درک برای کنترلر تبدیل می کند لذا برای انجام این تبدیل نیاز به یک منبع انرژی خارجی دارد
2-کنترل کننده ها
قسمت دوم ابزار دقیق بخش کنترل میباشد . یعنی هدایت و نگهداری یک یا چند فرآیند به وضعیت مطلوب . این مفهوم در بر گیرنده کنترل کمی ، کیفی ، حفظ ایمنی و محیط زیست می باشد که اهداف اصلی کنترل می باشد
3-محرک ها
: ابزاری هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده دریافت می کنند و متناسب با این سیگنال ها عمل میکنند . از عمده ابزار های خروجی می توان به شیر های کنترل و الکتروموتور ها اشاره کرد . این ابزار ها با عملکرد خود باعث می شوند پارامترهای اندازه گیری در مقدار مطلوب و مورد نظر کنترل شوند
اتوماسیون صنعتی چیست و کاربرد اتوماسیون در صنعت
