سیستم اتوماسیون صنعتی چگونه ایجاد شد؟

در گذشته تعداد صنایع تولید و انواع کارخانه‌ها نظیر صنایع خودرو سازی، نساجی فولاد و… به اندازه امروز نبود و هرچقدر کالای خود را عرضه می‌کردند، نگران تقاضای آن نبودند زیرا در عصر صنعت بودیم و تا دلتان بخواهد تقاضا. اما با گذشت زمان وقتی رقبا متوجه سودآوری این کارخانجات شدند دست به کار شده و وارد این عرصه شدند که پیامد این امر رقابت بود که سبب افزایش عرضه و افزایش حق انتخاب مشتری می‌شد، مشتریان نیز حالا حق انتخاب داشتند و کالایی را انتخاب می‌کردند که ارزان‌تر و البته با کیفیت‌تر بود. این امر سبب شد تولیدی‌ها تصمیم بگیرند تا کیفیت محصول خود را افزایش و قیمتش را کاهش دهند تا از رقبا پیشی بگیرند. اما با سیستم‌های سنتی این امر برابر بود با کاهش سود این کارخانجات زیرا نمی‌توانستند حقوق کارگران را کاهش دهند یا حتی برای افزایش کیفیت نمی‌توانستند خطای انسانی را به صفر برسانند. پس باید به فکر مکانیزم می‌افتادند که هم دقت آن بیش از دقت انسان باشد و هم در مقیاس بالای تولید هزینه تمام شده کاهش یابد. و اینگونه بود که اولین سیستم اتوماسیون صنعتی ایجاد شد.

آشنایی با سیستم اتوماسیون صنعتی

سیستم اتوماسیون صنعتی چیست؟

سیستم اتوماسیون صنعتی سیستمی است که با استفاده از تکنولوژی‌هایی نظیر کنترل‌گرها، عملگرها و سنسورها و… فرایندی را که پیش از این توسط انسان انجام می‌شده است را با سرعت بیشتر و دقت بالاتر به انجام می‌رساند و اما اگر بخواهیم مزایایی را که سیستم اتوماسیون صنعتی به ما ارائه می‌دهد را نام ببریم لیست بلندبالایی خواهیم داشت که در ادامه چند مورد از آن را بیان می‌کنیم:

  • افزایش بهره‌وری

شاید مهم‌ترین دلیل استفاده از سیستم اتوماسیون صنعتی همین مورد باشد زیرا با اتومات شدن بسیاری از فرایندها کاری که پیش از این توسط ۱۰ نفر انجام می‌شد تا ۱ واحد محصول تولید شود با استفاده از این تکنولوژی‌ها توسط یک متخصص صورت می‌پذیرد و ۱۰۰۰ محصول تولید می‌شود و شاید پیش از این فعالیت‌های کارخانه‌ها را به غلط تولید عمده می‌نامیدیم.

  • بهینه سازی هزینه عملیاتی

اتوماسیون صنعتی با کاهش نیاز به نیروی انسانی شامل حقوق و دستمزد، بیمه و سایر مسائل مربوطه و کاهش زمان تولید و افزایش بهره‌وری هزینه‌های عملیاتی را به شدت کاهش می‌دهد. گرچه ممکن است هزینه اولیه‌ای به مراتب بیشتر را طلب کند  اما این هزینه اولیه با توجه به امکان تولید عمده، در مدت زمان کمی جبران خواهد شد.

  • افزایش کیفیت تولید

با استفاده از اتوماسیون صنعتی به علت کاهش دخالت انسان در فرایندهای عملیاتی، خطای انسانی که از نوع خطای غیرقابل پیش‌بینی است حذف خواهد شد و با توجه به امکان کنترل عملکرد دستگاه‌ها و ماشین‌آلات و خطای قابل پیش‌بینی این وسایل می‌توان با تمهیداتی خطا را بسیار به صفر نزدیک کرد. و در نتیجه با کاهش میزان خطا کیفیت کالای نهایی افزایش خواهد یافت.

  • افزایش ایمنی محیط کار

بسیاری از فعالیت‌هایی که در محیط کارخانه‌ها صورت می‌پذیرد خطر بسیار بالایی دارد به عنوان مثال فعالیت‌هایی که در معرض دستگاه‌های برش صورت می‌گیرد، فعالیت‌هایی مربوط به کوره و ذوب و…، فعالیت‌های که در ارتفاع صورت می‌پذیرد و بسیاری فعالیت‌های پرخطر دیگر که تا پیش از استفاده از سیستم اتوماسیون صنعتی توسط انسان‌ها انجام می‌شد

سطوح اتوماسیون صنعتی

سیستم اتوماسیون صنعتی را با توجه به کارکرد بخش‌های مختلف آن می‌توان به ۵ سطح تقسیم کرد که در تصویر زیر قابل مشاهده است:

سطوح اتوماسیون صنعتی

سطح ۱: سطح عملیاتی

این سطح شامل عملگرهایی می‌شود که مستقیم با محصول سر و کار دارند نظیر : شیرهای مکانیکی، موتورها، سنسورها و…

سطح۲: سطح کنترلی

در این بخش اجزایی نظیر PLCها ربات‌ها و… قرار می‌گیرند که دستورات کنترلی را به عملگرها ارسال می‌کنند

سطح۳ و ۴: سطح کنترل تولید و مدیریت تولید

در این بخش دستورات کنترلی به کنترلرها و نظارت و بررسی عملکرد بخش‌های مختلف صورت می‌گیرد. اغلب موارد در سیستم اتوماسیون صنعتی انسان تنها از سطح ۳ به بالا حضور پیدا می‌کند.

سطح ۵: این سطح مربوط به اطلاعات است، اطلاعات این بخش اغلب از جنس اطلاعات بیزینسی می‌باشد. شامل حجم تولید مورد نیاز، زمان و…

دسته‌بندی سیستم های اتوماسیون صنعتی

۱- سیستم اتوماسیون صنعتی ثابت یا سخت

این نوع سیستم‌ها در محل ثابتی در کارخانه‌ها قرار می‌گیرند و اغلب وظایف آن‌ها اجرای فعالیت‌های تکراری و پیوسته نظیر مونتاژ قطعات و تولید در مقیاس بالا است و مهم‌ترین ویژگی این نوع سیستم های اتوماسیون صنعتی افزایش بهره‌وری و کاهش نیروی کار است. جابه‌جایی، تعویض و  جایگزینی این سیستم‌ها پس از نصب و راه‌اندازی در محیط کارخانه به سختی صورت می‌پذیرد

۲- سیستم‌های برنامه پذیر

این سیستم‌ها اغلب برای تولید محصولاتی بکار گرفته می‌شود که در مواقع مختلف نیاز به تغییرات جزئی محصول وجود داشته باشد. در این موارد با ایجاد تغییراتی در برنامه تولید، تقدم و تأخرها و… سیستم را برنامه‌ریزی مجدد کرده تا تغییرات مورد نیاز روی محصول اعمال شود. این نوع سیستم‌ها عمدتا برای حجم تولید متوسط و زیاد قابل استفاده است و در بیشتر مواقع، تغییرات کلان مانند تغییر کلی محصول را نمی‌توان با برنامه‌ریزی مجدد سیستم‌های برنامه پذیر انجام داد.

۳- سیستم‌های منعطف و نرم

این سیستم‌ها به شدت قابلیت تغییر در برنامه‌های تولید و عملیات را دارند و این تغییرات پس از اعمال دستور توسط کنترلر با سرعت بالا روی محصول و خط تولید اعمال می‌شوند. این نوع سیستم‌ها در کارخانجات و صنایعی که طیف گسترده‌ای از محصولات را شامل می‌شوند کاربرد دارند. به عنوان مثال CNC یک سیستم منعطف است.

منبع:

What is Industrial Automation | Types of Industrial Automation

درباره مصطفی درفشیان

مدیرفنی نوژان، فارغ التحصیل برق کنترل دانشکده فنی دانشگاه تهران و عضو بنیاد ملی نخبگان.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *