اتوماسیون صنعتی عنوان پر استفاده ای است که در انواع صنایع به کار گرفته می شود. این واژه توانسته در سراسر دنیا جایگاه و اهمیت خوبی پیدا کند. بودن آن باعث بالا رفتن فرآیند کار و نبود آن بدون شک باعث افت فعالیت ها به خصوص در صنایع بزرگ می شود.
اگر می خواهید بیشتر با این واژه آشنا شوید و اطلاعات مفیدی درباره آن کسب کنید، بهتر است این مقاله را بخوانید و از آن لذت ببرید. قرار است در این مقاله به مباحث زیر پرداخته شود:
منظور از اتوماسیون های صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی را می توان یک مجموعه به هم پیوسته یا یک فرآیند دانست که از تعداد زیادی ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی ساخته می شود. مجموع ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی به کار رفته در این سیستم باعث می شود محصولات مورد نظر به صورت اتوماتیک و یا نیمه اتوماتیک و بدون دخالت انسان تولید شوند.
اتوماسیون صنعتی باعث می شود مواد اولیه در صنایع مختلف طی یک برنامه کلی و با حداقل میزان خطا به محصول نهایی تبدیل شود.
اتوماسیون به عنوان یک فناوری و کاربرد آن به منظور کنترل و نظارت بر تولید و تحویل کالاها و خدمات مختلف تعریف می شود.
ایده فناوری اتوماسیون لزوماً یک ایده مدرن نیست، زیرا تئوری پشت استفاده از فناوری اتوماسیون قرن هاست که وجود داشته است، اگرچه در ۱۰۰ سال گذشته به گونه ای خاص تر و همچنین اصلاح شده است تا متناسب با صنایع امروزی باشد.
در واقع، خود اصطلاح “ اتوماسیون صنعتی ” در سال ۱۹۴۶ به دلیل رشد سریع صنعت خودرو و افزایش استفاده از دستگاه های اتوماتیک در ساخت و تولید ابداع شد. دی اس هاردر، که برای شرکت خودروسازی فورد کار می کرد، منشأ این کلمه را به خود اختصاص داده است.
به طور کلی می توان گفت در فرایند اتوماسیون صنعتی، یک اصلاح رایج به نام ماشین وجود دارد که می تواند شامل موارد زیر باشد:
- موتور
- دریل
- تسمه نقاله
- سیستم کنترل
- سیستم اعلام حریق دستگاه
- هوش مصنوعی استفاده شده
- و غیره
فناوری اتوماسیون امروزه توانسته تاثیر خوبی روی روند تولید داشته باشد. می توان گفت تقریبا تولید بدون چنین سیستم هایی دشوار خواهد بود. از نمونه فناوری اتوماسیون می توان به پی ال سی زیمنس اشاره کرد. در ادامه این مقاله شما را با بخش های مهم فناوری اتوماسیون آشنا می کنیم، توصیه می کنم حتما سایر بخش های این مقاله را مطالعه کنید.
تاریخچه استفاده از اتوماسیون صنعتی در دنیا به چه زمانی برمیگردد؟
اتوماسیون صنعتی همزمان با انقلاب صنعتی در انگلیس به دنیا معرفی شد. وقتی در این روزگار ما کلمه اتوماسیون را می شنویم، ذهن ما به طور خودکار به سمت فناوری های پیشرفته مانند هوش مصنوعی (AI) و رباتیک می رود. با این حال، تاریخچه فناوری اتوماسیون بسیار عمیق تر از آن چیزی است که امروزه در محل کار استفاده می شود.
ریشه های اولیه کلمه اتوماسیون به زمان یونانیان باستان، به ویژه در حدود سال ۷۶۲ قبل از میلاد بر میگردد. اولین اشاره به فناوری اتوماسیون در کتاب ایلیاد هومر آمده است که در آن هومر درباره هفائستوس، خدای آتش و صنعتگری صحبت می کند.
همانطور که داستان پیش می‌رود، هومر درباره کارگاه هفائستوس صحبت می‌کند که در آن اساساً روبات‌ها خود کار بودند که به او در فرآیند توسعه سلاح‌های قدرتمند و سایر موارد برای خدایان یونانی کمک می‌کردند. اگرچه شواهد کمی وجود دارد که نشان دهد کارگاه هفائستوس واقعاً وجود داشته است، این داستان توسط هومر، شاعر واقعی یونانی نوشته شده است.
این موضوع نشان می‌دهد که یونانی‌ها حداقل به فکر استفاده از فناوری اتوماسیون برای حل یک مشکل بودند که برای آنها بهبود کارایی ایجاد سلاح و ابزار بود. البته در طول تاریخ، شواهدی از تلاش گروه‌های مختلف مردم برای استفاده از اتوماسیون صنعتی برای حل مشکلات روزمره وجود دارد، از معدنچیان در قرن یازدهم تا کارگران قرن هفدهم.
اجزاء اتوماسیون صنعتی
با این حال، دوره زمانی که اتوماسیون واقعاً آغاز به کار کرد، انقلاب صنعتی در انگلیس بود. افزایش تقاضا برای اقلامی مانند کاغذ و پنبه باعث تغییر در تولید این اقلام شد و تاکید زیادی بر کارایی و تولید بسیار شد.
اتوماسیون صنعتی در صنعت کاغذ، صنعت نساجی و پنبه پاک کن نیز مورد استفاده قرار گرفت و روز به روز صنایع دیگر به آن پیوستن و از این فناوری استفاده کردند.
کاربرد اتوماسیون های صنعتی
اتوماسیون صنعتی تاریخچه عمیق و غنی دارد که که روز به روز کاربرد آن در حوزه صنعت افزایش پیدا می کند. کاربرد اصلی فناوری اتوماسیون قبل از قرن ۲۰ و ۲۱ در زمینه های صنعتی بوده است و اخیراً در دنیای فناوری اطلاعات نیز گنجانده شده است.
با این حال، محرک های تمام فناوری های اتوماسیون همیشه مشابه بوده اند. هدف اتوماسیون صنعتی همیشه روشن است:
- بهبود کارایی تولید انواع اقلام (در فعالیت های صنعتی)
- بهبود کارایی و جایگزین کار دستی (فناوری اطلاعات)
شباهت ها واضح است و نشان می دهد که چرا فناوری اتوماسیون همیشه در جامعه رواج خواهد داشت:
- توسعه فناوری برای کاهش بار کارگران انسانی
- افزایش کارایی کسب‌وکار
- آسان‌تر کردن زندگی ما از نظر کاهش کار دستی
فناوری اتوماسیون چیزی است که قرن‌ها برای ما مهم بوده و در آینده نیز تأثیر خود را خواهد گذاشت. این نوع فناوری تقریبا با کمی تفاوت در همه صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
امروزه همه صنایع به دنبال استفاده از فناوری اتوماسیون هستند، زیرا می دانند چقدر مفید است. این نوع فناوری کاربرد وسیعی دارد. مهمترین کاربرد آنها در تجارت و تأسیسات صنعتی این است که باعث می شود هزینه های تولید کاهش پیدا کند. بهره وری نیز افزایش پیدا می کند و نیز خطاهای انسانی به حداقل میزان خود کاهش پیدا می کند.
اتوماسیون صنعتی کاربرد های بسیار زیادی درصنعت ساخت و تولید دارد. همه شرکت ها و صنایع می توانند برای انعطاف پذیری زیاد و نیز برای کارآمدتر کردن صنعت خود از فناوری اتوماسیون استفاده کنند.
اتوماسیون صنعتی در واقع می تواند قابلیت اطمینان تولیدات و راندمان کار را دگرگون کند. ان نوع سیستم مزیت های زیر را می تواند به همراه داشته باشد.
مزیت های مهم و خاص اتوماسیون های صنعتی
در شکل ایده آل خود، فناوری اتوماسیون به معنای حذف تمام کارهای دستی از طریق استفاده از کنترل های خودکار است که دقت و کیفیت را تضمین می کند. اگرچه اتوماسیون کامل هرگز به دست نیامده است، اما در شکل محدودتر خود باعث بهبود خطوط تولید شده است.
اتوماسیون از سه روند مرتبط در فناوری تکامل یافته است:
- توسعه ماشین آلات با قدرت برای عملیات تولید
- تجهیزات نیرومند برای جابجایی مواد و قطعات کار در طول فرآیند تولید
- سیستم های کنترل برای تنظیم تولید، جابجایی و توزیع
اتوماسیون صنعتی مزیت های بسیاری به همراه دارد برای مثال آنها قابلیت دارند تا عملکرد را افزایش دهند، بهره وری را بهبود ببخشند، هزینه ها را کاهش دهند و کیفیت و سرعت کار را افزایش دهند. آنها می توانند فراتر از توانایی ما انسان ها عمل کرده و نتایج مطلوب تری فراهم آورند؛ که از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- امکان مانیتورینگ دقیق و کنترل دقیق فرآیند تولید
- کاهش قابل قبول خرابی ماشین های الکتریکی، موتورها و ریزپردازنده‌ها
- افزایش ایمنی کار به خصوص در صنایع پر خطر
- بهبود عملکرد در مدت زمان کوتاه
- انعطاف پذیری بسیار بالا و انجام سریع هر مرحله
- ارائه مناسب خدمات
- قابلیت کاهش ساعات کار در مقایسه با کار دستی
- افزایش راندمان کار در مدت زمان کوتاه
- افزایش امنیت کارکنان
- کاهش خستگی بیش از حد کارکنان
- بالا بردن کیفیت تولیدات
- افزایش درآمد تولید
- امکان ایجاد از خلاقیت و نوآوری‌ها در خطوط تولید
- صرفه جویی در هزینه‌های تولید
- افزایش قابل قبول تولیدات
انواع اتوماسیون های صنعتی موجود در دنیا کدامند؟
سیستم اتوماسیون صنعتی را معمولا به چهار دسته مهم تقسیم می کنند که عبارتند از:
- اتوماسیون ثابت
- اتوماسیون یکپارچه
- اتوماسیون انعطاف پذیر
- اتوماسیون قابل برنامه ریزی
البته فرآیند سیستم اتوماسیون صنعتی به دو دسته زیر دسته بندی می شود:
- فرایندهای واگرا (پیوسته): معمولا از این فرآیند در پالایش ها، پتروشیمی ها، کارخانه مواد شیمیایی، کارخانه مواد غذائی و … استفاده می شود.
- فرایندهای همگرا (گسسته): معمولا در صنعت خودروسازی، الكترونیك، لوازم خانگی و صنایع مشابه استفاده می شود.
اتوماسیون صنعتی با ابزارهای مختلفی از جمله ابزارهای مکانیکی، ابزارهای هیدرولیک، ابزارهای پنوماتیکی، ابزارهای الکتریکی، ابزارهای الکترونیکی و کامپیوتری معمولاً به صورت ترکیبی به دست آمده است.
سیستم‌های پیچیده مانند کارخانه‌های مدرن، تولیدی ها و سایر بخش های صنعتی معمولاً از تمام این تکنیک‌های ترکیبی استفاده می‌کنند تا یک فرآیند کارآمد برای خود ایجاد کنند.
با فناوری و اتوماسیونی که امروزه در دسترس ماست، فرصت های نامحدودی را در اختیار داریم. صنعت متوجه این موضوع شده و روز به روز به سمت استفاده از این فناوری پیش می رود و سعی می کند با آن ارتباط برقرار کند.
اجزا اتوماسیون های صنعتی
همانطوری که در بالا نیز اشاره شد، اتوماسیون صنعتی می تواند از اجرا مختلف مانند موارد زیر ساخته و ترکیب شود تا عملکرد مورد نظر را بتواند به خوبی ایجاد کند:
- ابزارهای مکانیکی
- ابزارهای هیدرولیک
- ابزارهای الکترونیکی
- ابزارهای کامپیوتری
- ابزارهای پنوماتیکی
- ابزارهای الکتریکی
- و غیره
این ترکیب بستگی به نیاز خطوط تولید شما دارد، ممکن است به تمامی این اجزا نیاز داشته باشید به بخشی از آن. معمولا در اتوماسیون صنعتی خودکاری از سه اجزا مهم استفاده می شود که عبارت هستند از:
- محرک‌ها (شامل: الکتروموتورها و شیرهای کنترل)
- کنترل کننده (شامل: ابزاردقیق)
- اندازه‌گیرها (شامل: سنسورها، ترانسدیوسر، ترانسمیتر)
اتوماسیون صنعتی امروزی دارای قابلیت‌های محاسباتی بالا، سیستم‌های بینایی بسیار بهبود یافته و درجات آزادی عملیاتی هستند. با این حال، آنها محدود به فعالیت در محیط های بسیار ساختار یافته هستند و تا حد زیادی هنوز باید توسط انسان کنترل شوند.
همچنین برای استفاده در صنایع کوچک و متوسط بیش از حد تخصصی و غیر قابل انعطاف هستند؛ بنابراین، اساساً می توان آنها را ابزار تولید طولانی مدت و تولید کنندگان بزرگ در نظر گرفت.
با توسعه فناوری‌های جدید، اتوماسیون صنعتی نیز توانسته به پیشرفت قابل قبولی برسد. در حال حاضر در این فناوری از نرم‌افزار ها و سخت افزارهای خاص که قابلیت های بسیار خوبی دارند استفاده می شود.
فناوری اتوماسیون در حال پیشرفت است و ممکن است در آینده تمامی فرآیند تولید به اتوماسیون های تمام اتوماتیک و بدون دخالت انسان ها سپرده شود.
آینده اتوماسیون صنعتی چیست؟
آینده اتوماسیون صنعتی بسیار روشن به نظر می رسد. روبات‌های صنعتی آینده چند منظوره خواهند بود به طوری که می‌توان یک دستگاه را برای چندین کاربرد مختلف مورد استفاده قرار داد.
آنها قابلیت های زیادی در ارتباط با کارگران انسانی خواهند داشت، مانند توانایی تصمیم گیری و کار مستقل. آنها همچنین دارای قابلیت های تعمیر و نگهداری خود تشخیصی و پیش بینی هستند.
به لطف اتوماسیون صنعتی استفاده از انرژی، مواد اولیه و منابع انسانی در کارخانه ها و تولیدی ها و واحد های تجاری کارآمدتر خواهد بود. همچنین برخلاف تصور رایج، تجربه تاکنون نشان داده است که اتوماسیون باعث بیکاری انبوه نخواهد شد.
برعکس، استفاده از اتوماسیون ها باعث ایجاد مشاغل بیشتر می شود. انسان‌ها و خطوط اتوماسیون در آینده نزدیک با هم کار خواهند کرد تا فضای کاری کارآمدتر و سازنده‌تری ایجاد کنند.
بدون نظر