The průmyslová automatizace Jedná se o technologii, která se prostřednictvím řídicích systémů, jako jsou počítače, roboty a informační technologie, používá k automatickému provozu různých strojů a procesů v průmyslovém odvětví, aniž by bylo nutné lidské obsluhy.
Snaží se nahradit lidské rozhodování a ruční činnosti reakce na příkazy pomocí mechanizovaného zařízení a logických programovacích příkazů.
Dříve bylo účelem automatizace zvýšit produktivitu, protože automatizované systémy mohou fungovat 24 hodin denně a snížit náklady spojené s lidskými operátory, jako jsou platy a výhody..
Této automatizace bylo dosaženo různými prostředky, jako jsou mechanická, hydraulická, pneumatická, elektrická, elektronická a počítačová zařízení, obvykle vzájemně kombinovaná..
Mezi univerzální řadiče průmyslových procesů patří: programovatelné logické řadiče, nezávislé I / O moduly a počítače.
Rejstřík článků
V poslední době se průmyslová automatizace setkává s rostoucím přijetím u různých typů průmyslu, a to díky enormním výhodám výrobního procesu, jako je zvýšená produktivita, kvalita, flexibilita a bezpečnost při nízkých nákladech..
Má také výhody v úspoře práce, nákladů na elektřinu a materiálu a také ve větší přesnosti měření..
Důležitým trendem je zvýšené využívání počítačového vidění k poskytování funkcí automatické kontroly. Dalším trendem je neustálé zvyšování používání robotů.
Energetická účinnost v průmyslových procesech se nyní stala jednou z nejvyšších priorit.
Například polovodičové společnosti nabízejí 8bitové aplikace mikrokontrolérů, které se nacházejí v ovládacích prvcích čerpadel a motorů pro všeobecné použití, aby snížily spotřebu energie a zvýšily tak účinnost..
Zpráva Světového banky o rozvoji z roku 2018 ukazuje, že zatímco průmyslová automatizace přemisťuje pracovníky, inovace vytvářejí nová průmyslová odvětví a pracovní místa.
Od svého vzniku udělala průmyslová automatizace velké kroky mezi činnostmi, které byly dříve prováděny ručně..
Zavedením prvních motorů a parního stroje vznikl nový požadavek na automatické řídicí systémy, jako jsou regulátory teploty a regulátory tlaku..
V roce 1771 byla vynalezena první plně automatická přádelna poháněná hydraulickým pohonem. V roce 1785 byl vyvinut automatický mlýn na mouku, který se stal prvním plně automatizovaným průmyslovým procesem.
V roce 1913 představila společnost Ford Motor Company montážní linku pro výrobu automobilů, která je považována za jeden z průkopnických typů automatizace ve výrobě..
Před tím byl postaven tým zkušených a nekvalifikovaných pracovníků. Automatizace výroby zlepšila rychlost výroby Fordu a zvýšila její zisky.
Montážní linka a masová výroba automobilů byly první svého druhu na světě. Snížena doba montáže automobilu z 12 hodin na auto na přibližně hodinu a půl.
Kontrolní místnosti se staly běžnými ve 20. letech 20. století. Až do počátku 30. let bylo řízení procesů pouze zapnuto / vypnuto.
Řídicí jednotky se začaly zavádět ve třicátých letech minulého století se schopností provádět vypočítané změny v reakci na odchylky od kontrolní hodnoty..
Řídicí místnosti používaly barevně kódovaná světla k signalizaci pracovníků závodu, aby provedli určité změny ručně.
Během třicátých let bylo Japonsko lídrem ve vývoji komponent. Byly vyvinuty první mikrospínače, ochranná relé a vysoce přesný elektrický časovač.
V roce 1945 zahájilo Japonsko program průmyslové rekonstrukce. Program byl založen na nových technologiích, na rozdíl od zastaralých metod, které používal zbytek světa.
Světovým lídrem v průmyslové automatizaci se stalo Japonsko. Automobilové společnosti jako Honda, Toyota a Nissan dokázaly vyrábět řadu vysoce kvalitních a spolehlivých automobilů.
Mechanizace je ruční ovládání úkolu pomocí motorového stroje, ale v závislosti na lidském rozhodování.
Automatizace představuje další krok k mechanizaci, protože nahrazuje lidskou účast pomocí logických programovacích příkazů a výkonných strojů..
S průmyslovou automatizací jsou eliminovány náklady na dovolenou, zdravotní péči a bonusy spojené s lidským pracovníkem. Stejně tak nevyžaduje další výhody, které zaměstnanci mají, jako je důchodové krytí, bonusy atd..
I když to souvisí s vysokými počátečními náklady, šetří měsíční plat pracovníků, což vede k podstatným úsporám pro společnost.
Náklady na údržbu související se zařízením používaným pro průmyslovou automatizaci jsou nižší, protože nemají tendenci se rozpadat. Pokud selžou, měli by to opravit pouze technici IT a údržby.
I když mnoho společností najímá stovky pracovníků ve výrobě, aby provozovali třísměnný provoz po dobu maximálně 24 hodin, pro dovolenou a údržbu je stále nutné jej zavřít..
Průmyslová automatizace splňuje cíl společnosti a umožňuje výrobnímu závodu fungovat 24 hodin denně, 7 dní v týdnu a 365 dní v roce. To přináší výrazné zlepšení produktivity organizace..
Automatizace uklidňuje chybu související s člověkem. Roboti navíc nemají žádný druh vyčerpání, což vede k produktům jednotné kvality, dokonce i k jejich výrobě v různých časech..
Pokud je na montážní lince přidán nový úkol, bude vyžadováno školení lidského operátora.
Na druhou stranu lze roboty naprogramovat tak, aby vykonávali jakýkoli typ práce. Díky tomu je výrobní proces flexibilnější..
Automatizovaná shromážděná data vám umožňují analyzovat klíčové výrobní informace s velkou přesností těchto dat, což snižuje vaše náklady na kompilaci.
To umožňuje správná rozhodnutí při zlepšování procesů a snižování plýtvání..
Průmyslová automatizace může zajistit bezpečnost výrobních linek pro pracovníky implementací robotů k manévrování nebezpečných situací.
Počáteční investice spojená s přechodem z lidské výrobní linky na automatickou je velmi vysoká.
Kromě toho zaškolení zaměstnanců k obsluze tohoto sofistikovaného nového zařízení vyžaduje značné náklady..
Používá se k provádění opakovaných a pevných operací za účelem dosažení vysokých rychlostí produkce.
Zaměstnávejte speciální zařízení k automatizaci procesů s pevným sledem nebo montážních operací. Pořadí operací je určeno konfigurací zařízení.
Naprogramované příkazy jsou obsaženy ve strojích ve formě ozubených kol, kabeláže a dalšího hardwaru, který nelze snadno změnit z jednoho produktu na druhý..
Tato forma automatizace se vyznačuje vysokou počáteční investicí a vysokou rychlostí výroby. Proto je vhodný pro výrobky, které jsou vyráběny ve velkých objemech..
Jedná se o formu automatizace pro výrobu produktů v dávkách. Výrobky se vyrábějí v dávkách od několika desítek do několika tisíc kusů najednou.
U každé nové dávky musí být výrobní zařízení přeprogramováno tak, aby se přizpůsobilo novému typu produktu. Toto přeprogramování vyžaduje čas s neproduktivním časovým obdobím, po kterém následuje výrobní běh pro každou dávku..
Míry produkce jsou obecně nižší než u pevné automatizace, protože zařízení je navrženo tak, aby usnadnilo přechod na produkt, místo aby se specializovalo na produkt.
Příkladem tohoto automatizačního systému jsou numericky řízené stroje, průmyslové roboty, ocelové válcovny atd..
S tímto systémem je k dispozici automatické řídicí zařízení, které poskytuje velkou flexibilitu při provádění změn u každého produktu. Jedná se o rozšíření programovatelné automatizace.
Nevýhodou programovatelné automatizace je čas potřebný k přeprogramování výrobního zařízení pro každou novou dávku produktu. To je ztracená doba výroby, která je drahá.
U flexibilní automatizace se přeprogramování provádí rychle a automaticky na terminálu počítače, aniž byste museli používat výrobní zařízení jako takové.
Tyto změny se provádějí podle pokynů daných lidskými operátory ve formě kódů.
V důsledku toho není nutné seskupovat výrobky do dávek. Postupně lze vyrobit směs různých produktů.
Vzestup průmyslové automatizace přímo souvisí se „čtvrtou průmyslovou revolucí“, která je lépe známá jako Průmysl 4.0. Průmysl 4.0 pochází z Německa a zahrnuje řadu zařízení, konceptů a strojů.
Průmysl 4.0 pracuje s průmyslovým internetem věcí, což je dokonalá integrace různých fyzických objektů na internetu, prostřednictvím virtuální reprezentace a se softwarem / hardwarem pro připojení, aby bylo možné vylepšit výrobní procesy..
Díky těmto novým technologiím je možné vytvářet chytřejší, bezpečnější a pokročilejší výrobu. Otevírá spolehlivější, konzistentnější a efektivnější výrobní platformu než dříve.
Průmysl 4.0 pokrývá mnoho oblastí výroby a bude tak činit i nadále.
Průmyslová robotika je odvětví průmyslové automatizace, které pomáhá v různých výrobních procesech, jako je obrábění, svařování, lakování, montáž a manipulace s materiálem..
Průmyslové roboty používají různé mechanické, elektrické a softwarové systémy k zajištění vysoké přesnosti a rychlosti, která výrazně překračuje jakýkoli lidský výkon..
Tyto systémy byly revidovány a vylepšeny do té míry, že jeden robot může běžet 24 hodin denně s malou nebo žádnou údržbou. V roce 1997 bylo v provozu 700 000 průmyslových robotů, v roce 2017 se jejich počet zvýšil na 1,8 milionu.
Průmyslová automatizace zahrnuje do výrobního procesu programovatelné logické automaty (PLC). Používají systém zpracování, který umožňuje měnit ovládací prvky vstupu a výstupu pomocí jednoduchého programování.
PLC může přijímat různé vstupy a vracet různé logické výstupy. Vstupními zařízeními jsou senzory a výstupními zařízeními jsou motory, ventily atd..
PLC jsou podobné počítačům. Zatímco jsou však počítače optimalizovány pro výpočty, PLC jsou optimalizovány pro řídicí úkoly a použití v průmyslovém prostředí..
Jsou konstruovány tak, že pro zvládnutí vibrací, vysokých teplot, vlhkosti a hluku jsou zapotřebí pouze základní znalosti programování založené na logice.
Největší výhodou, kterou PLC nabízejí, je jejich flexibilita. Mohou provozovat řadu různých řídicích systémů. Díky nim není nutné znovu zapojit systém, aby bylo možné změnit řídicí systém. Tato flexibilita je činí nákladově efektivními pro složité a rozmanité systémy.
V automobilovém průmyslu se instalace pístů do motoru obvykle prováděla ručně s mírou chyb 1-1,6%. V současné době se stejný úkol provádí s automatizovaným strojem, jehož chybovost je 0,0001%.
Umělá inteligence (AI) se používá v robotice k automatickému označování, použití robotických ramen jako automatických aplikátorů štítků a AI k detekci produktů, které mají být označeny.
V německém závodě Audi se počet robotů téměř rovná 800 zaměstnancům. Dělají většinu těžkého zvedání, stejně jako potenciálně nebezpečné svařování, stejně jako zdlouhavé opakované testování.
Mezi výhody automatizace u Audi patří mnohem vyšší produktivita a nižší požadavky na nekvalifikované pracovníky.
Roboty používané ve společnosti Audi zvládají nejen nebezpečnou práci dříve prováděnou neškolenými zaměstnanci, ale také shromažďují množství dat, která lze analyzovat a použít ke zlepšení provozu v továrně..
Stále však existují úkoly, které roboti nemohou vykonávat, a lidé jsou lépe připraveni zvládnout..
Převzetím nejnebezpečnějších úkolů a zlepšením efektivity a produktivity těchto úkolů může Audi přilákat více vysoce kvalifikovaných a specializovaných pracovníků k provádění úkolů zaměřených na člověka..
Skládá se z řady pracovních stanic spojených přenosovým systémem pro pohyb částí mezi stanicemi.
Jedná se o příklad pevné automatizace, protože tyto linky jsou obecně konfigurovány pro dlouhé výrobní cykly.
Každá stanice je navržena tak, aby prováděla specifickou operaci zpracování, takže součást nebo produkt jsou vyráběny krok za krokem, jak postupují podél linie.
V normálním provozu linky je na každé stanici zpracováván jeden díl, takže je zpracováváno mnoho dílů současně, přičemž při každém cyklu linky je hotový díl..
Různé operace, které probíhají, musí být řádně seřazeny a koordinovány, aby linka fungovala efektivně.
Moderní automatizované linky jsou řízeny programovatelnými logickými automaty. Mohou provádět typy funkcí časování a řazení požadovaných pro vaši operaci..
Zatím žádné komentáře