اتوماسیون و برق صنعتی
اتوماسیون و برق صنعتی یک فرآیند تولید صنعتی شامل مجموعه ای از ماشین آلات است که از طریق آن ها ترکیبی از مواد اولیه به محصول نهایی تبدیل می شود.
در فرایند اتوماسیون صنعتی، اصطلاح “ماشین” می تواند هر چیزی مانند موتور، دریل، تسمه نقاله و غیره باشد که تحت دستگاه های الکترومکانیکی یا ماشین های شیمیایی مانند کوره ها، خشک کن ها، سیستم های احتراق شیمیایی و غیره قرار می گیرند. امروزه خودکار سازی صنعتی تاثیر اساسی در روند تولید دارد و تقریبا تولید بدون این سیستم کار دشواری خواهد بود. ابزارهایی مانند پی ال سی زیمنس از جمله این ابزارهای خودکار سازی هستند. چندین عامل وجود دارد که منجر به اجرای سیستم مکانیزه در تولیدات صنعتی می شود:
1- نیاز به کالاهای با کیفیت بالا
2- انتظارات زیاد در قابلیت اطمینان محصول
3- تولید با حجم بالا
فرایندهای تولید سیستم های مکانیزه
سیستم صنعتی خودکار سازی دارای دو فرایند تولید می باشند…
1- فرایندهای پیوسته (واگرا) از قبیل پالایش، پتروشیمی، شیمیائی، غذائی و …
2- فرایندهای گسسته (همگرا) از قبیل خودرو، الكترونیك، 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. روباتهای جابه جا کننده و برش دهنده از سنجش کیفیت مواد اولیه، انجام عملیات ابتدائی ساخت روی آنها 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 فروشگاهها بخش توزیع انجام می شود. در این مرحله نیز استفاده از روباتهای ویژه بارگیری و خطوط حمل و نقل هوشمند، یکی از مهمترین دستاوردهای خودکار سازی در بخش توزیع است.
مکانیزه کردن سیستم های صنعتی حتی در سطوح مدیریتی تولید نیز نقش مهمی را ایفا می کند. این کار به وسیله واسط های ماشین انسان (HMI) صورت می گیرد زیرا علاوه بر کنترل سیستم، جمع آوری، هماهنگ سازی اطلاعات و نمایش آن در سطوح مختلف مدیریتی راحت تر انجام می شود. کنترل سیستم به کمک HMI از راه دور به سادگی امکانپذیر است.
انواع اتوماسیون صنعتی
خودکارسازی صنعتی در حال حاضر در میان صنایع بی‌شماری با سیستم‌های خودکار به کار گرفته شده است، از انجام کارهای تولیدی تا کارکرد خودپرداز‌های بانک. سطح پیچیدگی و تعامل انسان با یک سیستم خودکار از نظر کاربرد متفاوت است. در حالی که کاربردهای بی شماری از راه حل‌های اخودکار سازی صنعتی وجود دارد، تقریباً همه در ۱ دسته از ۳ دسته اتوماسیون قرار می‌گیرند: ثابت بودن، قابلیت برنامه‌ریزی و انعطاف‌پذیری. در زیر کمی بیشتر در مورد هر یک از این انواع مکانیزه صنعتی آورده شده است.
بر اساس ثابت بودن
از این نوع اتوماسیون به عنوان اتوماسیون سخت نیز یاد میشود. همانطور که از نام آن پیداست، این شکل از اتوماسیون کمترین انعطاف‌پذیری را دارد و غالباً برای اجرای کارهای تکراری با تجهیزات اختصاصی به منظور بهبود بهره‌وری تولید و بالا بردن نرخ تولید از آن استفاده میشود. هنگامی که راه‌حل اتوماسیون ثابت راه‌اندازی شد، اصلاح فرآیند یا پیکربندی مجدد تجهیزات چالش برانگیز شد. راه حل‌های اتوماسیونِ ثابت گزینه‌های خوبی برای تولید هستند که با گذشت زمان ثابت و پایدار هستند و حجم بالایی دارند. نمونه‌هایی از اتوماسیون ثابت، خطوط مونتاژ در صنعت خودرو می‌باشد.
بر اساس قابلیت برنامه‌ریزی
این نوع اتوماسیون برای دسته محصولاتی که دستورالعمل‌های مربوط به سیستم‌های خودکار، بسته به نوع محصول تولید شده با گذشت زمان تغییر می‌کنند، بهترین نوع است. برنامه کنترل را می‌توان برای هر دسته با مشخصات داده شده و وظایف پردازشی برنامه‌ریزی کرد. این فرآیند تغییر، زمان می‌برد زیرا در بیشتر موارد تجهیزات نیز باید از یک دسته به دسته دیگر پیکربندی شوند. اتوماسیونِ قابل برنامه‌ریزی اغلب برای حجم متوسط استفاده میشود اما در صورت توجیه اقتصادی می‌تواند برای حجم کم یا زیاد نیز استفاده شود. ربات‌های صنعتی نمونه‌ای از اتوماسیونِ قابل برنامه‌ریزی هستند.
بر اساس انعطاف‌پذیری
از این سیستم اغلب به عنوان اتوماسیونِ نرم یاد میشود. از آنجا که انعطاف‌پذیری برای تغییر محصول را فراهم می‌کند، مشابه خودکارسازی قابل برنامه‌ریزی است. مزیت بزرگ اتوماسیون انعطاف‌پذیر این است که، تغییرات محصول از طریق سیستم کنترل منتقل میشود و به سرعت و به طور خودکار اتفاق می‌افتد. از بین بردن زمان مورد نیاز برای پیکربندی مجدد تجهیزات در بین دسته ها، بسیار حائز اهمیت است. دستگاه‌های CNC نمونه‌ای از اتوماسیون انعطاف‌پذیر است.