اتوماسیون صنعتی در دنیای امروز به یکی از اصلیترین عوامل بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها در کسب و کارهای کوچک و بزرگ تبدیل شده است. در واقع طیف گسترده‌ای از شرکت‌ها و صنایع برای داشتن عملکرد کارآمدتر در بخشهای مختلف کسب و کار خود در تلاش هستند تا تکنولوژیهای مختلف مثل نرم افزارهای کامپیوتری و رباتیک را جهت کنترل ماشین آلات یا وظایفی که پیش‌تر توسط انسان‌ها به صورت دستی انجام می‌شد را جایگزین نیروهای انسانی کنند. در صورتی که از اتوماسیون صنعتی به شکل درستی استفاده شود، فرایندها با دقت و کیفیت بیشتری دنبال شده و این امکان وجود دارد که بتوان از زمان و انرژی ذخیره شده کارکنان برای کارهای دیگری استفاده شود. با توجه به نقش موثری که اتوماسیون صنعتی می‌تواند در بهبود عملکرد کارکنان شما و افزایش بهره وری داشته باشد، تصمیم گرفتیم تا در این مقاله از ایریسا مگ به شما بگوییم که اتوماسیون صنعتی چیست و به چه روش‌هایی می‌توانید از اتوماسیون صنعتی برای بهبود شرایط کسب و کار خود استفاده نمایید. پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
در این مقاله به بررسی موضوعات زیر می‌پردازیم:
- تعریف اتوماسیون صنعتی
- مزایای اتوماسیون صنعتی
- انواع اتوماسیون صنعتی
- کاربردهای اتوماسیون صنعتی
- آینده اتوماسیون صنعتی
تعریف اتوماسیون صنعتی
به طور کلی فرایند مربوط به ارتقای تکنولوژی به کار رفته در سیستم‌ها، ماشین آلات و سایر تجهیزات صنعتی مورد استفاده در صنایع مختلف با استفاده از برنامه نویسی منطقی با نام اتوماسیون صنعتی شناخته میشود. اتوماسیون صنعتی با مکانیزه کردن تجهیزات در نهایت باعث میشود که دخالت انسان در تصمیم‌گیری‌ها کاهش پیدا کند. در واقع همانطور که می‌دانید عموماً صنایع مختلف در خطوط تولید خود مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و ماشین آلات مختلف را دارند که مواد اولیه مورد نیاز از طریق آنها عبور کرده و بعد از فعل و انفعالات مشخص به محصول نهایی تبدیل میشود.
خط تولید یک کارخانه فولادی را در نظر بگیرید که دمای کوره در آن باید به یک دمای مشخص رسیده و به مدت 30 دقیقه نیز در همان دما باقی بماند و قرار است اپراتور به عنوان نیروی انسانی این موضوع را مشاهده و ارزیابی نماید. در چنین حالتی اپراتور باید در ابتدا به صورت دستی و با استفاده از سوپاپ تعیین شده، مقدار سوخت دریافتی کوره را تنظیم نمایند تا در نهایت دما به مقدار مورد نظر برسد. سپس زمانی که کوره به دمای مشخص شده رسید، با تنظیم مداوم سوپاپ جهت افزایش یا کاهش سوخت، تلاش کند تا دما برای 30 دقیقه در همان حالت باقی بماند.
حال همان یک خط تولید مشابه را در نظر بگیرید که در آن از اتوماسیون صنعتی استفاده شده است. در ابتدا یک سنسور در نزدیکی کوره قرار می‌گیرد که دمای کوره را به کامپیوتر گزارش دهد. سپس یک دریچه نیز در نظر گرفته میشود که آن هم توسط کامپیوتر کنترل میشود تا با توجه به اطلاعات دمایی که دریافت می شود سوخت مورد نیاز کوره را تامین کند و در صورت رسیدن به دمای مورد نظر نیز دریچه را ببندد و بدین ترتیب این دما را برای مدت 30 دقیقه حفظ کند. در این حالت کل فرایند بدون کمک اپراتور و به صورت مکانیزه انجام میشود و با توجه به اینکه تمامی اقدامات در اتوماسیون صنعتی با برنامه نویسی تعیین میشود، درصد خطا نیز تا حد زیادی کاهش پیدا میکند.
مزایای اتوماسیون صنعتی
اتومایسون صنعتی می‌تواند مزایای زیادی را برای صنایع به همراه داشته است و به همین دلیل نیز مورد توجه تمامی صنایع و کسب و کارها قرار گرفته است. اتوماسیون صنعتی می‌تواند در زمینه‌های مختلفی از جمله افزایش ایمنی، صرفه جویی در زمان، افزایش کیفیت تولید، کاهش دخالت انسانی، کاهش هزینه‌ها و… تاثیرگذار باشد. تمامی این موارد نیز در نهایت منجر به افزایش بهره وری شرکت‌ها و رشد و توسعه آنها خواهد شد. در همین راستا در ادامه به بررسی برخی از اصلیترین مزایای اتوماسیون صنعتی برای کسب و کارها خواهیم پرداخت.
1. کاهش هزینه ها
با استفاده از اتوماسیون صنعتی، فرایندهای تولید بهبود یافته و کارآیی بیشتری دارند. همچنین اتوماسیون صنعتی به دلیل کاهش وابستگی به نیرو انسانی، بسیاری از هزینه‌های مرتبط با نیروهای انسانی را حذف میکند و همین امر سبب میشود تا هزینه‌های شرکت‌ها تا حد مطلوبی کاهش پیدا کند.
2. افزایش بهره وری
در صورت استفاده از اتوماسیون صنعتی در شرکت‌ها و کارخانه‌های تولیدی، این امکان فراهم میشود تا مجموعه‌ها بتوانند به صورت 24 ساعته در 7 روز هفته فعال باشند و دیگر نگرانی بابت تعطیلی کار به دلیل وابستگی به نیروهای انسانی وجود نداشته باشد.
3. افزایش سرعت تولید
یکی دیگر از مزایای اتوماسیون صنعتی، افزایش سرعت تولید در خطوط تولید است. با استفاده از اتوماسیون صنعتی، سرعت تولید افزایش پیدا می کند و به همین دلیل زمان تحویل محصولات نیز کاهش می یابد.
| بیشتر بخوانید: تاریخچه اتوماسیون صنعتی در جهان |
3. افزایش کیفیت
در اتوماسیون صنعتی به دلیل برنامه نویسی دقیقی که برای اقدامات پیش‌رو صورت گرفته است، دیگر خطاهای انسانی جایی ندارند. چراکه رباتها و برنامه‌های کامپیوتری برخلاف انسان‌ها درگیر عوامل جانبی مثل خستگی، حواس پرتی و… نمی‌شوند و تمامی محصولات با یک کیفیت مشخص و یکسان تولید می‌شوند.
4. انعطاف پذیری بالاتر
اگر شما از اپراتور برای کنترل خط تولید استفاده کنید، عموماً در صورت نیاز به افزودن یک قابلیت جدید به خط تولید خود باید به اپراتور آموزش‌های لازم را ارائه دهید. اما اتوماسیون صنعتی بسیار انعطاف‌پذیرتر است و در صورت استفاده از اتوماسیون صنعتی تمامی این قابلیت‌ها با استفاده از برنامه نویسی اضافه میشود و نیازی به آموزش اپراتور برای سازگاری پیدا کردن با شرایط جدید نیست.
5. امکان جمع آوری دیتا
در صورت استفاده از اتوماسیون صنعتی در خطوط تولید، دیگر شما وابسته به نفرات و تجربیات و دانش آنها نیستید و می‌توانید تمامی اطلاعات را ضبط کرده و جمع‌آوری کنید. در واقع با استفاده از اتوماسیون صنعتی این امکان برای شما فراهم میشود تا بتوانید از طریق یک برنامه نویسی هدفمند اطلاعات کلیدی تولید را جمع‌آوری کرده و از آن برای رفع نواقص موجود و بهبود عملکرد خط تولید خود استفاده نمایید.
6. افزایش ایمنی
ایمنی محل کار یک موضوع بسیار مهم است که اتوماسیون صنعتی می‌تواند به‌صورت مستقیم روی این موضوع تاثیر بگذارد. باتوجه به اینکه در اتوماسیون صنعتی تمامی فرایندها به طور خودکار و بدون دخالت انسان دنبال میشود، احتمال آسیب دیدگی اپراتورها و افراد فعال در محیط کار نیز کاهش پیدا میکند.
6. مانیتورینگ و کنترل بهتر
با استفاده از سیستمهای اتوماسیون صنعتی، داده‌های دقیق‌تری از فرایند تولید جمع‌آوری میشود و پارامترهای فرایند به صورت دقیق‌تر کنترل میشود. همچنین، ایجاد سیستمهای هشداردهنده و کنترل اتوماتیک در فرایند تولید، امکان پیش‌بینی و رفع مشکلات را فراهم میکند و این موضوع کاملاً روی بهبود کیفیت و بهره‌وری فرایندها تاثیر می‌گذارد.
6. بهبود زمانبندی تولید
اتوماسیون صنعتی می‌تواند به طور قابل توجهی باعث بهبود زمانبدی تولید شود. در واقع با استفاده از اتوماسیون صنعتی، فرایندهای تولید به صورت خودکار انجام می‌شوند. بدین ترتیب ما شاهد کاهش زمان تولید و افزایش سرعت تولید خواهیم بود که این موضوع باعث میشود تا زمان تولید کوتاه شده و محصولات به موقع تحویل داده شوند.
| بیشتر بخوانید: چرا باید از اتوماسیون صنعتی استفاده کنیم؟ |
6. حفاظت از محیط زیست
یکی دیگر از مزایای مهم اتوماسیون صنعتی، حفاظت از محیط زیست است. با به‌کارگیری اتوماسیون صنعتی، میزان مصرف انرژی، از بین رفتن مواد اولیه به دلیل خطای انسانی و تولید آلاینده‌های محیطی به شکل بهینه‌ای کاهش پیدا میکند. تمامی این موارد در نهایت منجر به کاهش آسیب‌رسانی‌های احتمالی به محیط زیست خواهد شد.
انواع اتوماسیون صنعتی
در حال حاضر اتوماسیون صنعتی در حالت‌های مختلفی ارائه میشود و شما می‌توانید برحسب نیاز کسب و کار خود اتوماسیون صنعتی مناسب را انتخاب کرده و مورد استفاده قرار دهید. به طور کلی 4 نوع اتوماسیون صنعتی وجود دارد که عبارتند از:
1. اتوماسیون نرم یا انعطاف پذیر
در این نوع از اتوماسیون شما با استفاده از کامپیوتر کدهای جدیدی را در سیستمهای تولید خود وارد می‌کنید و وظیفه کنترل سیستم تولید نیز با همان کامپیوتر خواهد بود. این موضوع باعث میشود تا فرایند انعطاف پذیرتر شده و شما بتوانید به راحتی با اعمال تغییرات در کدها، دستورالعمل‌ها را تغییر دهید. از این روش به طور معمول در فرایندهای گروهی و کارگاه‌هایی که حجم تولیدات پایین یا متوسط با تنوع بالا دارند مثل کارگاه‌های نساجی استفاده میشود.
2. اتوماسیون سخت یا ثابت
در این نوع از اتوماسیون صنعتی، برنامه نویسی به شکلی است که مجموعه‌ای از وظایف به صورت ثابت و برنامه ریزی شده به شکلی دائمی و بدون هیچگونه تغییری انجام شوند. به همین دلیل نیز اعمال تغییرات در برنامه بعد از شروع تولید بسیار دشوار است. از اتوماسیون صنعتی ثابت در فرایندهایی استفاده میشود که جریان پیوسته داشته و قرار است حجم بالایی از تولیدات ثابت و تکراری را داشته باشند.
3. اتوماسیون برنامه ریزی شده
همانطور که از نام اتوماسیون صنعتی برنامه ریزی شده نیز مشخص است، در این اتوماسیون فرایندها از طریق دستورات ارائه شده توسط یک برنامه کامپیوتری اجرا می‌شوند. این اتوماسیون در مقایسه با اتوماسیون سخت، اتعطاف پذیری بیشتری دارد اما اعمال تغییرات در فرایندهای تعریف شده زمانبر است. به همین دلیل معمولاً از این اتوماسیون در خطوط تولید کارخانه‌هایی که قصد تولید انبوه یک محصول ثابت را دارند مثل کارخانه های نورد فولاد استفاده میشود.
4. اتوماسیون یکپارچه
در سیستم اتوماسیون یکپارچه ماشین‌ها، داده‌ها و فرایندهای مستقل به یکدیگر متصل می‌شوند تا به صورت یک سیستم کنترل واحد کار کنند و در واقع اتوماسیون کلی کارخانه‌های تولیدی را شامل میشود. چرا که تمامی فرایندها توسط کامپیوتر و با کمترین دخالت انسانی برنامه ریزی شده و دنبال میشود. به طور معمول از اتوماسیون صنعتی یکپارچه برای فرایندهای تولید گروهی یا فرایند تولید پیوسته استفاده میشود.
کاربردهای اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی، یکی از فناوریهای کلیدی در صنایع مختلف است که به طراحی و استفاده از سیستمهای خودکار و هوشمند برای کنترل و اجرای فرایندهای صنعتی می‌پردازد. این فناوری در انواع صنایع به طور گسترده استفاده میشود و تأثیرات بسیاری بر عملکرد و بهره‌وری صنایع دارد. در ادامه به برخی از کاربردهای اتوماسیون صنعتی در صنایع مختلف خواهیم پرداخت:
- صنعت خودروسازی: اتوماسیون صنعتی در این صنعت برای خطوط تولید، ربات‌های جابه‌جایی، تست و کنترل کیفیت قطعات، ردیابی و مدیریت مواد مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع تولید مواد غذایی: در این صنعت از اتوماسیون صنعتی برای کنترل دما، فشار و میزان مواد مصرفی در فرایندهای تولید و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده میشود.
- صنعت فولاد: به طور معمول در فرایندهای ذوب و تصفیه فولاد، کنترل کوره‌ها، کنترل کیفیت و ردیابی محصولات در صنعت فولاد، از اتوماسیون صنعتی استفاده میشود.
- صنعت تولید برق و انرژی: اتوماسیون صنعتی در این صنعت برای کنترل تولید، توزیع و مدیریت انرژی، مدیریت ایستگاه‌های تولید برق و شبکه‌های توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنعت داروسازی: جهت تولید داروها، کنترل کیفیت، بسته‌بندی و برچسب‌گذاری محصولات دارویی میتوان از اتوماسیون صنعتی بهره برد.
- صنعت فرآوری نفت و گاز: در این صنعت از اتوماسیون صنعتی برای کنترل و نظارت بر فرایندهای استخراج، تصفیه، حمل و انتقال نفت و گاز استفاده میشود.
- صنعت تولید مواد شیمیایی: کنترل فرایندهای شیمیایی پیچیده مانند مخلوط کردن، تصفیه، تبدیل و بسته‌بندی محصولات شیمیایی به طور معمول توسط اتوماسیون صنعتی اتفاق می‌افتد.
آینده اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی به‌عنوان یکی از پیشرفت‌های تکنولوژی در صنعت، نقش بسیار شگرفی در تغییر و تحولات صنایع داشته است و به طور قطع با استفاده از تکنولوژیهای جدید این تاثیرگذاری بیشتر نیز خواهد شد. اتوماسیون صنعتی می‌تواند با استفاده از هوش مصنوعی، کارهای پیچیده‌تری را انجام دهد و با پیش‌بینی خطاها و مشکلات احتمالی، فرایندهای تولید را بهینه‌تر کند. در کنار آن نیز شاهد همه‌گیری استفاده از ربات‌های هوشمند در خطوط تولید و افزایش همکاری میان نیروهای انسانی و رباتها خواهیم بود.
البته نباید نقش اینترنت اشیا در آینده اتوماسیون صنعتی را نیز نادیده گرفت. با برقراری ارتباط میان دستگاه‌های صنعتی مختلف و جمع‌آوری و تحلیل داده‌های دریافتی از این دستگاه‌ها به کمک اینترنت اشیا، میتوان فرایندهای تولید را به‌شکل هوشمندانه‌تر و بهینه‌تری کنترل کرد. همچنین، این شبکه‌های ایجاد شده توسط اینترنت اشیا می‌تواند باعث تغییر و تحولات چشمگیر در بحث تعمیر و نگهداری شود.
پاسخ به برخی از سوالات رایج شما درباره اتوماسیون صنعتی
|
اتوماسیون صنعتی در حال حاضر به بخش جدایی ناپذیر فرایند تولید در صنایع مختلف تبدیل شده است و حتی تصور اینکه خط تولید یک کارخانه به صورت دستی و بدون استفاده از سیستمهای اتوماسیون صنعتی کنترل شود تقریباً غیرممکن است. چراکه اتوماسیون صنعتی باعث مکانیزه شدن فرایندها شده و در نتیجه ان منجر به تولید محصولات باکیفیت‌تر و دقیق‌تر در بازه زمانی کوتاه‌تر خواهد شد. در این مقاله سعی کردیم به بررسی تعریف اتوماسیون صنعتی پرداخته و با ارائه توضیحات لازم درباره مزیت‌های آن و معرفی انواع اتوماسیون صنعتی به شما در انتخاب اتوماسیون مناسب و ایده آل برای خط تولیدتان کمک کنیم.