اتوماسیون صنعتی به کارگیری دستگاههای کنترلی نظیر PC، PLC و PAC برای مدیریت فرآیندها و ماشینآلات صنعتی است که به منظور کاهش هر چه بیشتر دخالت انسان و جایگزینی فعالیتهای خطرناک مونتاژ با سیستمهای خودکار انجام میشود. این حوزه به شدت با مهندسی کنترل مرتبط است. اتوماسیون صنعتی به مجموعهای از ماشینآلات اطلاق میشود که در فرآیند تولید صنعتی به کار میروند و با استفاده از آنها، مواد اولیه به محصول نهایی تبدیل میشود. از زمان وقوع انقلاب صنعتی در انگلستان، همواره کوششهای زیادی برای پیشرفت تکنیکهای پیچیده به منظور یاری رساندن به افرادی که در زمینههای مختلف تولید فعالیت دارند، صورت گرفته است.
اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی به مجموعهای از فناوریها اطلاق میشود که با بهرهگیری از سیستمها و دستگاههای کنترلی نظیر نرمافزارهای کامپیوتری و رباتها، قابلیت خودکارسازی فرآیندها و ماشینآلات صنعتی را بدون نیاز به نیروی انسانی فراهم میآورد. اتوماسیون صنعتی، خطر اشتباهات انسانی را به حداقل میرساند، هزینهها را پایین میآورد و موجب صرفهجویی در زمان و افزایش کارایی میگردد. اتوماسیون صنعتی به عنوان یک فرآیند، بر اساس برنامهنویسی منطقی و کاهش دخالت انسان در تصمیمگیریها شکل گرفته است. این سیستم با استفاده از تجهیزات مکانیزه، انجام کار با ماشینآلات و سایر ابزارهای صنعتی را از طریق کاهش نیاز به فرماندهی دستی، تسهیل میکند.
سیستم های اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی با بهرهگیری از تکنولوژیهای گوناگون، وظایف تکراری را مدیریت میکند، به ویژه کارهای پرخطر که ممکن است ایمنی نیروی کار انسانی را تهدید کند. این سیستم باعث افزایش دقت در فرآیند تولید و بهبود ایمنی در محیطهای صنعتی و کارخانهای میشود. در ادامه، چند نمونه رایج از پیادهسازی سیستمهای اتوماسیون صنعتی آورده شده است:
- سیستمهای انبار ASRS (Automated Storage and retrieval system: سیستمهای ذخیرهسازی و بازیابی خودکار)،
- تجهیزات کنترلشده عددی (NC)،
- سیستمهای تولید انعطافپذیر،
- تولید به کمک رایانه.
کاربرد اتوماسیون صنعتی بر صنایع مختلف
با پیشرفت فناوری اتوماسیون، به طور حتم تأثیرات قابل توجهی بر روی جامعه و صنایع گوناگون خواهد گذاشت. در ادامه، چند نمونه از این صنایع ذکر شده است:
تولید
تولید به مدت چندین دهه در کانون توجه فناوری اتوماسیون قرار داشته است، اما تغییرات جدید به طور مداوم در حال وقوع است. اتوماسیون در حوزه تولید به طور کامل به بهبود کارایی مرتبط میشود و پیشبینی میشود که با توسعه فناوری و بهینهسازی فرآیندها، وظایف دستی به طور قابل توجهی کاهش یابد.
مهندسی
مهندسی به طور کلی به ریاضیات مربوط میشود. هر چه یک سیستم یا جزء دارای دقت بیشتری باشد، ایمنی و کارایی آن نیز بیشتر خواهد بود. استفاده از اتوماسیون و فناوریهای کامپیوتری به بهبود دقت و ایمنی، کاهش خطاها و افزایش بهرهوری در تمامی شاخههای مهندسی یاری رسانده است.
رباتها ممکن است به عنوان اوج اتوماسیون شناخته شوند؛ ترکیبی نوآورانه از فناوری اطلاعات و رشتههای سنتی مهندسی برق و مکانیک. این مزایا، به همراه کاهش هزینههای تجهیزات محاسباتی پیشرفته، فشار قابل توجهی را برای افزایش خودکارسازی وظایف مهندسی ایجاد کرده است. به عنوان نمونه، فعالیتهایی مانند حفاری، سنگزنی، جوشکاری و فرز، عمدتاً با استفاده از فناوری CNC و روباتیک انجام میشوند.
ساخت و ساز
صنعت ساخت و ساز یکی از حوزههایی است که پیشبینی میشود با پیشرفتهای تکنولوژیکی در زمینه اتوماسیون، تغییرات عمدهای را تجربه کند. به عنوان نمونه، افزایش استفاده از ساخت و ساز مدولار، که در آن ساختمانها از اجزایی که در خارج از محل ساخته میشوند، تشکیل میگردند، موجب شده تا اتوماسیون در کارخانهها در این بخش بیشتر مورد توجه قرار گیرد.
خودرو
صنعت خودرو در حال حاضر به دلیل پیشرفتهای اتوماسیون دچار تحولات چشمگیری شده است. رباتهای صنعتی اکنون بسیاری از کارهای خط تولید مانند جوشکاری، مونتاژ و رنگآمیزی شاسی را انجام میدهند. اتوماسیون فرآیند رباتیک (RPA) بهبود قابل توجهی در دقت، قابلیت اطمینان و بهرهوری این صنعت به ارمغان آورده است.
خودروهای امروزی به شکل چشمگیری پیشرفت کردهاند. سنسورهای دیجیتال پیشرفته و سیستمهای محاسباتی یکپارچه به عنوان استاندارد شناخته میشوند و وظایفی از جمله تنظیم خودکار شاسی برای سازگاری با سطوح ناهموار جاده و اطلاعرسانی به راننده درباره فضاهای پارک خالی را انجام میدهند.
خرده فروشی
خردهفروشی صنعتی، مشابه تولید، در زمینه اتوماسیون در موقعیت پیشرو قرار دارد. به عنوان نمونه، تغییرات قابل توجهی در قالب بازپرداختهای شخصی قبلاً مشاهده شده است، اما پیشبینی میشود که رابطه میان اتوماسیون و صنعت خردهفروشی در سالهای آینده همچنان در حال پیشرفت باشد. این موضوع میتواند به ایجاد فرصتهای جدیدی منجر شود که در پی افزایش اتوماسیون، نیاز به مهارتآموزی مجدد کارکنان و ایجاد موقعیتهای شغلی جدید را به همراه داشته باشد.
انواع اتوماسیون صنعتی کدامند؟
اکنون که نگاهی به ساختار یک سیستم اتوماسیون صنعتی استاندارد انداختیم، بیایید به بررسی انواع مختلف این سیستمها بپردازیم. سیستمهای اتوماسیون صنعتی معمولاً به چهار دسته تقسیم میشوند:
1. سیستم اتوماسیون ثابت
در سیستمهای اتوماسیون ثابت، تجهیزات تولید به یک سری عملکردها یا وظایف مشخص اختصاص داده میشوند و تغییرات در این فرآیندها به ندرت اتفاق میافتد. این نوع سیستم معمولاً در فرآیندهای با جریان مداوم، نظیر نوار نقالهها و تولید انبوه به کار گرفته میشود.
2. سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی
در سیستمهای اتوماسیون قابل برنامهریزی، امکان تغییر توالی عملیات و تنظیمات ماشینآلات از طریق کنترلهای الکترونیکی وجود دارد. این نوع سیستمها معمولاً به زمان و تلاش زیادی برای بازبرنامهریزی ماشینآلات نیاز دارند و بیشتر در تولید فرآیندهای دستهای کاربرد دارند.
3. سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر
یک سیستم اتوماسیون قابل تنظیم همواره تحت کنترل کامپیوترها قرار دارد و معمولاً در شرایطی که محصولات به طور مکرر دستخوش تغییر میشوند، به کار گرفته میشود. ماشینهای CNC نمونهای از این نوع سیستمها هستند. کدی که اپراتور به کامپیوتر وارد میکند، مخصوص یک وظیفه خاص است و بر اساس آن کد، دستگاه ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای تولید فراهم میشود.
4. سیستم اتوماسیون یکپارچه
یک سیستم اتوماسیون یکپارچه، هارمونی پیچیدهای از ماشینآلات، فرایندها و دادههای مستقل است که توسط یک رهبر واحد هدایت میشوند تا سمفونی اتوماسیون فرایند تولید را اجرا کنند. طراحی کامپیوتری (CAD)، ساخت کامپیوتری (CAM)، ابزارها و ماشینآلات کنترلشده توسط کامپیوتر، رباتها، جرثقیلها و نوار نقالهها، همه با هم در ارکستری از برنامهریزی و کنترل تولید یکپارچه، به رقص درمیآیند.