Pay:
Endüstriyel otomasyon tarihçesi, özellikleri, çeşitleri ve uygulamaları
endüstriyel otomasyon Bir sektördeki farklı makine ve işlemlerin insan işletmecisine ihtiyaç duymadan otomatik olarak çalışmasını sağlamak için bilgisayarlar, robotlar ve bilgi teknolojileri gibi kontrol sistemleri aracılığıyla kullanılan teknolojidir..
Mekanize ekipman kullanımı ve mantıksal programlama komutları ile insanların karar vermelerinin ve komut-yanıtın manuel faaliyetlerinin yerine geçmeyi amaçlamaktadır..
Daha önce, otomatik sistemler günün 24 saati çalışabildiğinden ve maaşlar ve sosyal haklar gibi insan operatörleriyle ilişkili maliyetleri azalttığından, otomasyonun amacı verimliliği arttırmaktı..
Bu otomasyon, genellikle birbirleriyle kombine edilen mekanik, hidrolik, pnömatik, elektrikli, elektronik ve bilgisayar cihazları gibi çeşitli yollarla gerçekleştirildi..
Endüstriyel işlemler için genel amaçlı kontrolörler arasında: programlanabilir mantık kontrolörleri, bağımsız I / O modülleri ve bilgisayarlar.
indeks
- 1 Mevcut durum
- 2 Tarihçesi
- 2.1 Sanayi Devrimi
- 2.2 Ford Motor
- 2.3 20. Yüzyıldaki Gelişmeler
- 3 özellikleri
- 3.1 Düşük işletme maliyetleri
- 3.2 Yüksek verimlilik
- 3.3 Yüksek kalite
- 3.4 Yüksek esneklik
- 3.5 Bilginin yüksek doğruluğu
- 3.6 Yüksek güvenlik
- 3.7 Yüksek ilk maliyet
- 4 Çeşitleri
- 4.1 Sabit otomasyon
- 4.2 Programlanabilir otomasyon
- 4.3 Esnek otomasyon
- 5 uygulama
- 5.1 Endüstri 4.0
- 5.2 Endüstriyel robotik
- 5.3 Programlanabilir mantık denetleyicileri
- 6 Örnekler
- 6.1 Audi'de Otomasyon
- 6.2 Otomatik üretim hattı
- 7 Kaynakça
Mevcut durum
Son zamanlarda, endüstriyel otomasyon, düşük maliyetlerle artan verimlilik, kalite, esneklik ve güvenlik gibi üretim sürecindeki büyük yararları nedeniyle, farklı endüstri türleri tarafından artan bir kabul gördü..
Ayrıca, işgücü tasarrufunda, elektrik maliyetlerinde ve malzeme maliyetlerinde ve ölçümlerde daha yüksek doğrulukta faydaları vardır..
Önemli bir eğilim, otomatik muayene işlevlerini sağlamak için yapay görmenin daha fazla kullanılmasıdır. Diğer bir eğilim ise robot kullanımındaki sürekli artış..
Endüstriyel proseslerde enerji verimliliği artık en yüksek önceliklerden biri haline gelmiştir..
Örneğin, yarı iletken şirketler, güç tüketimini azaltmak ve böylece verimliliği artırmak için genel amaçlı motor ve pompa kontrollerinde bulunan 8 bit mikrodenetleyici uygulamaları sunar..
Dünya Bankası'nın 2018 Dünya Kalkınma Raporu, endüstriyel otomasyonun çalışanları yerinden etmesine rağmen, inovasyonun yeni endüstriler ve işler yarattığına dair kanıtlar gösteriyor..
tarih
Kuruluşundan bu yana, endüstriyel otomasyon daha önce manuel olarak gerçekleştirilen faaliyetler arasında büyük ilerlemeler kaydetmiştir..
Sanayi Devrimi
İlk motorların ve buhar motorunun piyasaya sürülmesi, sıcaklık regülatörleri ve basınç regülatörleri gibi otomatik kontrol sistemleri için yeni bir gereksinim yarattı..
1771 yılında ilk tam otomatik iplik fabrikası, hidrolik güç ile icat edildi. 1785 yılında, ilk tam otomatik endüstriyel işlem haline gelen otomatik bir un değirmeni geliştirildi..
Ford Motor
1913 yılında, Ford Motor Company, üretim endüstrisinde öncü otomasyon türlerinden biri olarak kabul edilen otomobil üretimi için bir montaj hattı başlattı..
Bundan önce, bir vasıflı ve vasıfsız işçilerden oluşan bir ekip tarafından bir araba yapıldı. Üretim otomasyonu, Ford üretim oranlarını ve karlarını artırdı.
Montaj hattı ve otomobillerin seri üretimi, dünya çapında türünün ilk örneğidir. Arabanın montaj süresini, araba başına 12 saatten yaklaşık bir buçuk saate düşürüldü..
20. Yüzyıldaki Gelişmeler
Kontrol odaları 1920'lerde yaygınlaştı, 1930'ların başına kadar süreç kontrolü sadece açık / kapalı idi..
1930'larda, kontrol rakamlarından sapmalara karşılık olarak hesaplanmış değişiklikler yapma kapasitesiyle kontrolörler tanıtılmaya başlandı..
Kontrol odaları, fabrika işçilerine manuel olarak belirli değişiklikler yapmak için sinyal göndermek için kodlanmış renkli ışıklar kullandı..
1930'larda, Japonya bileşenlerin geliştirilmesinde bir liderdi. İlk mikro switch, koruma röleleri ve yüksek hassasiyetli elektrikli zamanlayıcı geliştirildi.
1945'te Japonya endüstriyel yeniden yapılanma programını başlattı. Program, dünyanın geri kalanının kullandığı eski yöntemlerden farklı olarak yeni teknolojilere dayanıyordu..
Japonya endüstriyel otomasyonda dünya lideri oldu. Honda, Toyota ve Nissan gibi otomobil şirketleri sayısız güvenilir ve kaliteli otomobil üretebilir.
özellikleri
Mekanizasyon, bir motorlu makine kullanarak bir görevin manuel işletilmesidir ancak insan karar vermesine bağlıdır..
Otomasyon mekanizasyon için ek bir adımdır, çünkü insan katılımını mantık programlama komutları ve güçlü makine kullanımıyla değiştirir.
Düşük işletme maliyetleri
Endüstriyel otomasyonla, tatil masrafları, tıbbi bakım ve bir insan işçiyle ilişkilendirilen bonuslar ortadan kalkar. Aynı şekilde, çalışanların emekli maaşı, ikramiye vb. Gibi diğer faydaları da gerektirmez..
Her ne kadar yüksek bir başlangıç maliyeti ile ilgili olsa da, çalışanların aylık maaşından tasarruf etmekte, bu da şirket için önemli tasarruflar sağlamaktadır..
Endüstriyel otomasyon için kullanılan ekipmanlarla ilgili bakım maliyeti düşüktür, çünkü genellikle bozulmazlar. Başarısız olursa, yalnızca bilgisayar ve bakım mühendisleri tamir etmelidir..
Yüksek verimlilik
Birçok şirket, fabrikayı çalıştırmak için yüzlerce üretici kişiyi en fazla 24 saatlik üç vardiya halinde çalıştırırken, tatil ve bakım için hala kapalı olması gerekiyor.
Endüstriyel otomasyon, üretim tesisinin günde 24 saat, haftada 7 gün ve yılda 365 gün çalışmasına olanak tanıyan bir şirketin hedefini karşılamaktadır. Bu organizasyonun verimliliğinde önemli bir gelişme sağlar.
Yüksek kalite
Otomasyon insanla ilgili hatayı giderir. Ek olarak, robotlar herhangi bir bitkinliğe sahip değil, aynı zamanda tek tip kalitede ürünler ortaya çıkarıyor, hatta farklı zamanlarda üretiliyor.
Yüksek esneklik
Montaj hattına yeni bir görev eklenirse, bir eğitimin insan operatörü için gerekli olacaktır..
Diğer taraftan, robotlar her türlü işi yapmak için programlanabilir. Bu, üretim sürecini daha esnek hale getirir.
Yüksek bilgi doğruluğu
Toplanan otomatik veriler, temel üretim bilgilerinin analiz edilmesine olanak sağlar ve bu verilerin büyük bir doğruluk ile derleme maliyetini azaltır.
Bu, süreçleri iyileştirmeye ve israfı azaltmaya çalışırken doğru kararlar almanızı sağlar.
Yüksek güvenlik
Endüstriyel otomasyon, tehlikeli durumlara manevra yapacak robotları dağıtarak üretim hattını çalışanlar için güvenli hale getirebilir.
Yüksek ilk maliyet
İnsan üretim hattından otomatik üretim hattına geçişle ilgili ilk yatırım çok yüksektir..
Ek olarak, çalışanlara bu karmaşık yeni ekipmanı kullanma konusunda eğitim verilmesi önemli maliyetler içermektedir.
tip
Sabit otomasyon
Yüksek üretim hızlarına ulaşmak için tekrarlı ve sabit işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır.
Sabit sıra işlemlerini veya montaj işlemlerini otomatikleştirmek için belirli bir amaç ekipmanı kullanır. Operasyonların sırası, ekipmanın konfigürasyonuyla belirlenir.
Programlanan komutlar makinelerde, bir üründen diğerine kolayca değiştirilemeyecek dişliler, kablolar ve diğer donanımlar şeklinde bulunur..
Bu otomasyon biçimi, ilk başlangıçtaki yatırım ve yüksek üretim oranları ile karakterize edilir. Bu nedenle, büyük hacimlerde yapılan ürünler için uygundur..
Programlanabilir otomasyon
Parti halinde ürün üretimi için kullanılan bir otomasyon şeklidir. Ürünler bir seferde birkaç düzineden birkaç bin birime kadar değişen gruplar halinde üretilmektedir..
Her yeni parti için, üretim ekipmanının yeni ürün tipine uyarlanması için yeniden programlanması gerekir. Bu yeniden programlama, üretken olmayan bir süreye ve ardından her parti için bir üretim akışına sahip olan zaman gerektirir.
Üretim hızları genellikle sabit otomasyona göre daha düşüktür, çünkü ekipman, ürünün uzmanlaşmasını sağlamak yerine, ürünün değişimini kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır..
Bu otomasyon sisteminin örnekleri, sayısal olarak kontrol edilen makineler, endüstriyel robotlar, çelik fabrikaları vb..
Esnek otomasyon
Bu sistemle, her üründe değişiklik yapmak için büyük esneklik sağlayan bir otomatik kontrol ekipmanı sağlanmıştır. Programlanabilir otomasyonun bir uzantısıdır.
Programlanabilir otomasyonun dezavantajı, her yeni ürün grubu için üretim ekipmanını yeniden programlamak için gereken zamandır. Bu, pahalı olan üretim zamanını kaybetti..
Esnek otomasyonda, bir bilgisayar terminalinde üretim ekipmanını kullanmak zorunda kalmadan hızlı ve otomatik olarak yeniden programlama yapılır..
Bu değişiklikler insan işletmecileri tarafından kod şeklinde verilen talimatlarla yapılır..
Sonuç olarak, ürünlerin gruplar halinde gruplandırılması gerekli değildir. Birbiri ardına farklı ürünlerin karışımını üretebilir.
uygulamaları
Endüstri 4.0
Endüstriyel otomasyonun yükselişi doğrudan Endüstri 4.0 olarak bilinen "dördüncü endüstri devrimi" ile doğrudan ilgilidir. Aslen Almanya'dan gelen Endüstri 4.0, çok sayıda cihazı, konsepti ve makineyi kapsar.
Endüstri 4.0, sanal bir temsil yoluyla Internet üzerindeki çeşitli fiziksel nesnelerin mükemmel entegrasyonu olan endüstriyel Nesnelerin İnterneti ve üretim süreçlerinde iyileştirmeler eklemek için bağlanacak yazılım / donanım ile birlikte çalışır..
Bu yeni teknolojilerle daha akıllı, daha güvenli ve daha gelişmiş üretim yapabilmek mümkün. Daha önce olduğundan daha güvenilir, tutarlı ve verimli bir üretim platformu açın.
Endüstri 4.0 birçok üretim alanını kapsamaktadır ve zaman geçtikçe de böyle devam edecektir..
Endüstriyel robotik
Endüstriyel robotik, malzemelerin işlenmesi, kaynaklanması, boyanması, montajı ve kullanımı gibi farklı üretim süreçlerinde yardımcı olan bir endüstriyel otomasyon dalıdır..
Endüstriyel robotlar, insan performansının çok üstünde olan yüksek hassasiyet ve hız sağlamak için çeşitli mekanik, elektrik ve yazılım sistemleri kullanır.
Bu sistemler revize edildi ve tek bir robotun günün 24 saati çok az bakımla veya bakım gerektirmeden çalışabileceği şekilde geliştirildi. 1997'de kullanımda 700.000 endüstriyel robot vardı, 2017'de sayı 1.8 milyona yükseldi.
Programlanabilir mantık denetleyicileri
Endüstriyel otomasyon, üretim sürecinde programlanabilir mantık denetleyicileri (PLC) içerir. Bunlar, basit bir programlama yoluyla giriş ve çıkış kontrollerini değiştirmeye izin veren bir işleme sistemi kullanır..
Bir PLC çeşitli girdiler alabilir ve çeşitli mantıksal çıktılar verebilir. Giriş cihazları sensör, çıkış cihazları ise motor, vana vb..
PLC'ler bilgisayarlara benzer. Bununla birlikte, bilgisayarlar hesaplamalar için optimize edilmişken, PLC'ler kontrol görevleri ve endüstriyel ortamlarda kullanım için optimize edilmiştir..
Titreşimler, yüksek sıcaklıklar, nem ve gürültünün üstesinden gelmek için yalnızca mantık temelli bir programlama bilgisi gerekli olacak şekilde oluşturulurlar.
PLC'lerin sunduğu en büyük avantaj esneklikleridir. Bir dizi farklı kontrol sistemini çalıştırabilirler. Kontrol sistemini değiştirmek için bir sistemi yeniden kablolamayı gereksiz kılar. Bu esneklik onları karmaşık ve çeşitli sistemler için karlı yapar.
Örnekler
Otomotiv endüstrisinde, motorlara piston takılması,% 1-1.6 hata oranıyla elle yapıldı. Şu anda, bu aynı işlem% 0.0001 hata oranına sahip otomatik bir makine ile gerçekleştiriliyor..
Yapay zeka (AI) otomatik etiketleme yapmak için robotlarla, otomatik etiket aplikatörleri olarak robot kollarını kullanarak ve etiketlenecek ürünleri tespit etmek için AI ile kullanılır..
Audi'de Otomasyon
Almanya'daki Audi tesisinde, robot sayısı neredeyse 800 çalışana eşittir. Sıkıcı tekrarlayan testler gibi, ağır işlerin çoğunu ve potansiyel olarak tehlikeli kaynakları yaparlar.
Audi'deki otomasyonun faydaları arasında, eğitimsiz işçiler için çok daha yüksek verimlilik ve daha düşük gereksinimler bulunmaktadır..
Audi'de kullanılan robotlar, yalnızca eğitimsiz çalışanların daha önce yaptıkları tehlikeli işlerden sorumlu değil, aynı zamanda, fabrikanın işleyişini geliştirmek için analiz edilebilecek ve kullanılabilecek çok miktarda veri toplar..
Bununla birlikte, hala robotların gerçekleştiremediği işler var ve insanlar daha iyi başa çıkmaya hazırlar.
Audi, en tehlikeli görevleri üstlenerek ve bu görevlerin verimliliğini ve verimliliğini artırarak, insana odaklanan görevleri yapmak için daha eğitimli ve uzman çalışanları çekebilir.
Otomatik üretim hattı
İstasyonlar arasında parçaları hareket ettirmek için bir transfer sistemi ile bağlanmış bir dizi iş istasyonundan oluşur..
Sabit otomasyon örneğidir, çünkü bu hatlar genellikle uzun üretim çalışmaları için yapılandırılmıştır..
Her istasyon, belirli bir işleme işlemini gerçekleştirmek üzere tasarlanmıştır, böylece parça veya ürün, çizgi boyunca hareket ettikçe adım adım yapılır.
Hattın normal çalışmasında, her istasyonda bir parça işlenir, böylece birçok parça eşzamanlı olarak işlenir, böylece hatın her döngüsü ile bitmiş bir parça elde edilir..
Gerçekleştirilen çeşitli işlemler sıralanmalı ve hattın verimli çalışması için uygun şekilde koordine edilmelidir..
Modern otomatik hatlar, programlanabilir mantık denetleyicileri tarafından kontrol edilir. Bunlar, çalışması için gereken zamanlama ve sıralama fonksiyonlarının tiplerini gerçekleştirebilir..
referanslar
- Terry M. Brei (2018). Endüstriyel Otomasyon Nedir? Sure Controls Inc. Alındığı kaynak: surecontrols.com.
- Vikipedi, özgür ansiklopedi (2018). Otomasyon. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org.
- Elektrik Teknolojisi (2018). Endüstriyel Otomasyon Nedir | Endüstriyel Otomasyon Çeşitleri. Alındığı kaynak: electricaltechnology.org.
- Unitronics (2018). Endüstriyel Otomasyon Nedir? Alındığı kaynak: unitronicsplc.com.
- Ansiklopedi Britannica (2018). Otomasyon ve Robotik Uygulamaları. Alındığı tarih: britannica.com.
- Adam Robinson (2014). Endüstriyel Otomasyon: İmalat Uygulamasının Kısa Bir Tarihçesi ve Mevcut Durum ve Gelecek Görünümü. Cerasis. Alındığı kaynak: cerasis.com.
- Eagle Technologies (2013). Fabrika Otomasyonu, Alman Örneği. Alındığı kaynak: eagletechnologies.com.