اتوماسیون صنعتی | تجهیزات اتوماسیون صنعتی

انسان ها هزاران سال است که در حال ساختن ابزارهای متفاوت هستند. به طور کلی این تولیدات در بسترهای مستقل و جداگانه ساخته می شود و اگر برای ساخت هر یک نیاز به ابزار خاصی باشد، آن ابزار توسط دست یک انسان ساخته می شود. در نهایت محصول توسط دست یک فرد ماهر تولید خواهد شد. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری ها، فناوری های پیچیده به منظور کمک به انسان گسترش یافتند و موجب شدند تا تولیدات سریع تر و راحت تر شوند، مانند آهنگری، کارخانجات ریسندگی و موتورهای بخار و دیزل و … . پس از انقلاب صنعتی در اروپا، استفاده از فناوری های الکتریکی و مکانیزم ها برای تولیدات محصولات بیشتر، فراگیر شد و پایه های ایجاد اتوماسیون صنعتی ریخته شد.

اتوماسیون چیست

اتوماسیون به معنی استفاده از برنامه های منطقی و مکانیزم های خاص به عنوان تصمیم گیرنده و صادر کننده فرمان های لازم به جای نیروی کار انسانی می باشد. در گذشته اپراتورها از مکانیزم های مانند زمان سنج ها و یا فشار سنج ها برای اعلام زمان یا فشار لازم برای انجام کاری خاص در جهت تولید دقیق یه تجهیز، استفاده می کردند. به هر حال اتوماسیون صنعتی، پا را چند قدم فراتر نهاده و نیاز به نظارت، صدور فرمان و تصمیم گیری های انسانی را با بهینه کردن تولید و راندمان، کاهش داده است.

گفته می شود که اتوماسیون برای اولین بار در دهه 1940 میلادی توسط یکی از مهندسین شرکت موتور فورد پا به عرصه وجود نهاد. وی سیستم های خودکاری را معرفی کرد که با عملیات های و کنترل خودکار جانشین نیرو کار و تصمیم گیری انسان می شود . در آن زمان، تجهیزات کنترلی الکترومکانیکی در دسترس بودند و منطق توسط تلفیق رله ها و تایمرها و البته دستور و یا بازخورد اپراتور شکل می گرفت و عمل می کرد. با ترکیب رله ها، تایمرها، دکمه های دستی و سنسورهای موقعیت مکانیکی، منطق های ساده حرکتی توانست با روشن و خاموش شدن موتورها و عملگرها شکل بگیرد.

سیستم های کنترلی با ظهور کامپیوترها و پردازنده های، کوچکتر، منعطف تر و بسیار ارزان تر شدند. اولین پردازه کنترلی قابل برنامه ریزی (PLC) در دهه های 1970 و 1980 در رقابتی بین شرکت مودیکون و GM، برای جایگزینی منطق ایجاد شده توسط رله ها، توسط شرکت مودیکن اختراع شد. با گذشت زمان و ورود شرکت های متفاوت در زمینه اتوماسیون صنعتی، محصولات و تولیدات جدیدی نیز وارد بازار گشت. و اکنون کنترل گرهای قابل برنامه ریزی توسط بیش از چند صد شرکت در سرتاسر جهان تولید می شود.

استفاده از تجهیزات اتوماسیون صنعتی

تجهیزات اتوماسیون صنعتی دسته ای از تجهیزات تولید هستند که برای انجام خودکار عملیات های تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد. انواع تجهیزات شامل ربات های صنعتی ، سلول های اتوماسیون ، نوار نقاله ها و دستگاه های ویژه ای مانند بالابرها و دستگاه های حرکتی است. تجهیزات اتوماسیون صنعتی در صنایع اتومبیل سازی ، رنگ کاری ، هوافضا و هندلینگ بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مزایای اتوماسیون صنعتی

• وظایف انسانی سنگین، سخت و یا یکنواخت و کسالت آور، توسط اتوماسیون  صنعتی جایگزین می شود.
• وظایق انسانی خطرناک، مانند محیط های بسیار گرم، تحت تشعشع و آلود توسط اتوماسیون جایگزین می شود.
• وظایفی که بیش از ظرفیت انسانی باشد، ساده و آسان می شود، مانند جابجایی بارهای سنگین و یا بزرگ، ساخت تجهیزات بسیار ریز و یا نیاز به ساخت سریع و یا آهسته برخی تولیدات.
• تولیدات دارای هزینه تمام شده کمتری نسبت به حالت تولید شده توسط اپراتور می باشند.
• سیستم های اتوماسیون صنعتی به سادگی می توانند کیفیت تولیدات را کنترل و تایید نمایند و تعداد تجهیزات خارج از تلرانس را کاهش دهند و مشاهدات آماری نشان داده که محصولات یک دست تری تولید می شود.
• اتوماسیون می تواند به عنوان یه روان کننده محیط افتصادی و اجتماعی خدمت کند. این امر با افزایش میزان درآمد سالانه کشور، بالا رفتن سطح استانداردهای زندگی و … می باشد.
• سیستم های اتوماسیون، نیاز به مرخصی و … ندارند.

لزوم بکارگیری تجهیزات اتوماسیون صنعتی

بهبود کیفیت

بهبود کیفیت محصولات و فرآیندهای شما دلیل اصلی در نظر گرفتن استفاده از تجهیزات اتوماسیون صنعتی است. با استفاده از اتوماسیون صنعتی در فرایند تولید خود می توانید دقت لازم را بدست آورید که با اپراتورهای دستی و انسانی امکان پذیر نیست.

یکی دیگر از زمینه های مهم برای بهبود کیفیت روند آزمایش است. از طریق روشهای آزمایش غیر مخرب می توانید با تشخیص اشکالات در مراحل اولیه و برطرف کردن آنها ، تعمیرات و نقص های پر هزینه را کاهش دهید. شما می توانید خط تولید خود را طوری تنظیم کنید تا به طور تصادفی مناطق خاص مورد نظر شما را بررسی کند و یا یک سیستم خودکار 100٪ کامل برای بازرسی در تمام قسمت ها داشته باشید. بسیاری از انواع دیگر آزمایشات غیر مخرب دیگر نیز وجود دارد، از بازرسی با اشعه ایکس گرفته تا آزمایشات الکتریکی و هر چیزی که بین این گزینه ها میتوانید در نظر بگیرید.

انعطاف پذیری

استفاده از اتوماسیون صنعتی یکی از مؤلفه های مهم فرایند تولید انعطاف پذیر است. داشتن واحدهای جمع و جور که به راحتی در مدت زمان کوتاهی قابلیت تجهیز مجدد را دارند بسیار مهم است. داشتن یک خط تولید منعطف به شما امکان می دهد چندین واحد مختلف از متغیرهای مختلف تولید کنید. قطعات می توانند در اندازه ، رنگ ، جهت گیری و غیره متفاوت باشند.

در صورت داشتن نیازهایی با مشخصات بسیار منحصر به فرد ، می توانید یک راه حل سفارشی اتوماتیک سازی برای پاسخگویی به خواسته هایتان ایجاد کنید. برخی از تولید کنندگان بیشتر به کیفیت توجه دارند ، برخی دیگر به هزینه و برخی دیگر به انعطاف پذیری یا بهره وری. داشتن یک سیستم سفارشی اطمینان حاصل خواهد کرد که سیستم با توجه به نگرانی های کلیدی شما ساخته شده است.

افزایش بهره وری

بهبود کیفیت خروجی شما در کارخانه یا تأسیسات تولیدی دلیل اصلی در نظر گرفتن اتوماسیون است. از طریق یک اتوماسیون یکپارچه می توانید سطح بهره وری بالایی بدست آورید که با اپراتورهای انسانی امکان پذیر نیست. یک نمونه از یک راه حل سفارشی مکانیزه ، دستگاه بازرسی اشعه ایکس رادیوگرافی به صورت بلادرنگ است. برای نمونه فرآیند دو دستگاه را با یک دستگاه ترکیب شد ، فضای اشغالی در کارخانه 75 درصد کاهش پیدا کرد و زمان انجام  کار توسط اپراتور برای هر واحد 50 درصد کاهش پیدا کرد.

کاهش هزینه ها

کاهش هزینه های کلی تولید یک اثر جانبی مثبت برای همه مباحث ذکر شده در بالا است. اگرچه هزینه های اولیه و راه اندازی می تواند کمی بیشتر باشد ، اما در طولانی مدت فرآیندهای اتوماسیون صنعتی می توانند با کیفیت بالاتر ، قطعات کم نقص ، انعطاف پذیری در خط تولید و افزایش بهره وری به طور قابل توجهی هزینه ها را کاهش دهند.

ایمنی تولید

داشتن یک محیط تولید ایمن برای هر کسی که در دنیای صنعت فعالیت میکند یکی از دغدغه های اصلی میباشد. بنابراین اقدامات لازم  برای اطمینان از کارکرد امن از تمام راه حل های مکانیزاسیون ، ادغام ربات ها و ماشین های سفارشی باید انجام بگیرد. یکی دیگر از بخشهای تولیدی که باید مورد توجه عمده برای ایمن سازی قرار بگیرد مواد منفجره و اتوماسیون انرژی است. با استفاده از تجهیزات اتوماسیون فستو مطمئن باشید که مهم نیست چه نوع راه حل اتوماسیونی  را مد نظر دارید ،در هر صورت از بالاترین کیفیت و ایمنی برخوردار خواهید گشت.

معایب اتوماسیون

• فناوری های کنونی قادر به اتوماتیک کردن تمام وظایف نمی باشند. برخی از کارها را نمی شود به سادگی خودکار کرد مانند تولید و یا مونتاژ تجهیزاتی با سایز قطعات غیر همگون و یا کارهایی که مهارت بالایی نیاز دارند. بهتر است برخی از مونتاژها و یا امور اجرایی به اپراتورها واگذار گردند.
• اتوماسیون برخی از کارها، هزینه بیشتری از نیرو انسانی دارد. اتوماسیون به طور معمول برای کارهایی مناسب است که تکرار پذیر، ثابت و در تعداد بالا باشد.
• تعین هزینه مطالعه و توسعه فرآیند اتوماسیون صنعتی پیش از اتمام آن بسیار دشوار می باشد. این هزینه بر میزان سود نهایی تاثیر بسیار قابل ملاحظه ای دارد و تنها در صورت پروژه قابل اتمام است که مشخص شود که هیج ضرر مالی در پی نخواهد داشت. با توجه به ظهور تجهیزات جدید و پیشرفته هر روزه خطوط تولید، پروسه های تخمین دقیق تر نیز در پروژه ها ایجاد خواهند شد.
• هزینه اولیه نسبتا زیاد. ایجاد اتوماسیون برای یک خط جدید نیازمند سرمایه گذاری بسیار زیادی نسبت به محصول تولید شده است.
• همواره به یک تیم متخصص فنی جهت تعمیر و نگهداری از سیستم های مکانیزه نیاز است. اهمال در نگهداری سیستم موجب توقف تولید و تولید محصولاتی با کیفیت بد خواهد شد.