اتوماسیون صنعتی، فرایند و کاربردهای آن

زمان تقریبی مطالعه 3 دقیقه

Collaborative robotics concept vector illustration.

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی چیست؟ اتوماسیون صنعتی یا روباتیزه کردن به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی (مثلاً کامپیوتر) به جای انسان به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه‌های تولید است. اتوماسیون به بهره‌گیری از سامانه‌های کنترل (مثل کنترل عددی، کنترل منطقی قابل برنامه ریزی، و دیگر سیستم‌های کنترل صنعتی)، مکانیکی و الکترونیکی به کمک رایانه ها برای پایش (کنترل) خط تولید گفته می‌شود، که در آن هدف، کاهش نیاز به دخالت انسان است.

اتوماسیون از لحاظ لغوی به معنای “کنترل و هدایت دستگاهی به طور خودکار” میباشد. در صنعت امروزی هدف کنترل رسیدن به معنای کامل لغت اتوماسیون است ولی به دلایل متفاوت این هدف امکان پذیر نیست و در بیشتر مواقع یک سیستم نیمه خودکار داریم که بخشی از کنترل توسط اپراتور و بخشی از آن توسط سیستم کنترل تعبیه شده انجام میگیرد. یکی از مهمترین ارکان تولید صنعتی، اتوماسیون است که تا قبل از پیدایش آن، از دستگاه های مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده می کردند که هر یک به شکل مجزا عمل می کردند و در آن ها محدودیت ها و مشکلات زیادی نیز وجود داشت. هدف از اتوماسیون سازی و استفاده از روبات، افزایش کارایی تجهیزات صنعتی و تولیدی است. هماهنگی و تناسب میان دستگاه ها و روبات ها و ایجاد شبکه در یک نظام تولید، نتیجه استفاده از تکنولوژی اتوماسیون می باشد.

تاریخچه اتوماسیون صنعتی برمیگردد به زمانی که از سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک برای کارهای صنعتی و کارخانه ها استفاده می شد. درواقع برای دو هدف اصلی که عبارتند از کاهش هزینه و تولید انبوه محصولات، اتوماسیون صنعتی شکل گرفت. اگر بخواهیم در مراجع، تاریخی برای شروع اتوماسیون صنعتی در نظر بگیریم، سال ۱۹۱۳ را بهترین زمان برای انتخاب سالگرد پیداش اتوماسیون صنعتی می دانیم.

شرکت فورد، سردمدار اتوماسیون صنعتی

شرکت فورد که یکی از معروف ترین شرکت های تولید کننده ماشین در جهان است، در سال ۱۹۱۳ یک خط تولید نیمه اتوماتیک رابرای تولید ماشین های خود ایجاد کرد که پیش از آن تعداد زیادی مهندس متخصص برای تولید هر ماشین زمان می گذاشتند. این کار باعث بهبود کیفیت و هم چنین تولید تعداد بیشتری محصول در زمان مشابه شد و کارایی شرکت فورد را به حداکثر رساند. کاملا مشخص است که چنین افزایش کارایی و درآمد هر کارخانه دار و انسانی را به سمت خود می کشاند و پس از آن صنعتگران کشور ژاپن به تبعیت از آلمانی ها، خیلی خوب در این حوزه پیشرفت کردند بعد از آن، اتوماسیون صنعتی گسترده تر شد و به عنوان یک علمِ کارآمد و صنعتی شناخته شد.

سیستم صنعتی اتوماسیون مسئولیتی بیش از کنترل فرایند تولید را بر عهده دارد که توسط کارشناسان مربوطه تنظیم شده و عبارت است از:

تبادل اطلاعات بین قسمت های مختلف تولید
برقرار کردن استراتژی های کنترلی در کارخانه
ایجاد یک واسطه بین کاربر و مجموعه تحت کنترل

فرایندهای تولید سیستم های اتوماسیون

سیستم صنعتی اتوماسیون دارای دو فرایند تولید می باشد که عبارت است از:

فرایندهای پیوسته (واگرا) از قبیل پالایش، پتروشیمی، شیمیائی، غذاو…
فرایندهای گسسته (همگرا) از قبیل خودرو، الکترونیک، لوازم خانگی و…

فرایند تولید متناسب با نوع محصول مورد نظر به سه بخش تولید، بسته بندی و توزیع تقسیم می شود که مهمترین بخش فرایند ساخت همان تولید است. روبات های جابه جا کننده و برش دهنده از سنجش کیفیت مواد اولیه، انجام عملیات ابتدائی ساخت روی آن ها تا فراوری محصول نهائی و آزمایش های پایانی کنترل محصول، پای ثابت این بخش در اکثر خطوط تولید می باشند. اما از آنجا که تمام فراورده ها و محصولات در پایان فرایند تولید نیاز به بسته بندی دارند و عواملی از قبیل سادگی حمل، مدت مصرف، مسائل بهداشتی و … در کیفیت محصول و توزیع فروش آن تأثیر گذارند، نیازمند نظارت نیروی انسانی است. زمان قرار گرفتن محصولات در خودروهای باربری تا عرضه محصول در فروشگاه ها بخش توزیع انجام می شود. در این مرحله نیز استفاده از روبات های ویژه بارگیری و خطوط حمل و نقل هوشمند، یکی از مهمترین دستاوردهای اتوماسیون در بخش توزیع است.

کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟

امروزه کاربرد اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد. کنترل پروسه و سیستم های اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، صنایع خودرو سازی و… بکار می آید، نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند. پیشرفت های تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار، دما، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است.

مطلب اتوماسیون کاملا یکپارچه را نیز بخوانید.