اتوماسیون صنعتی چیست و شامل چه تجهیزاتی میشود؟
اتوماسیون صنعتی به فرآیندهایی اطلاق می شود که با استفاده از مجموعه ای از ماشین آلات، مواد اولیه را به محصولات نهایی تبدیل می کنند. از زمان انقلاب صنعتی در انگلیس، تلاش های زیادی برای توسعه تکنیک های پیچیده و کارآمد در تولید صورت گرفته است. هدف از این فرآیند، کاهش دخالت انسانی و افزایش بهره وری است.
در اتوماسیون صنعتی، دستگاه هایی مانند موتور، دریل، تسمه نقاله، کوره ها و سیستم های شیمیایی در کنار ابزارهای الکترومکانیکی به کار می روند. ابزارهایی مثل پی ال سی از جمله تجهیزات اتوماسیون صنعتی هستند که دقت و عملکرد را در فرآیندهای تولید ارتقا می دهند.
انواع اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی به مجموعه‌ای از فناوری‌ها و سیستم‌های کنترلی گفته میشود که با هدف افزایش بهره وری، دقت و سرعت در فرآیندهای تولید به کار می‌روند. این سیستم‌ها شامل تجهیزات مکانیکی، الکترونیکی و نرم افزاری هستند که به‌طور خودکار عملیات تولید را مدیریت و اجرا می‌کنند. بسته به نیاز صنایع مختلف، اتوماسیون صنعتی به انواع ثابت، قابل برنامه ریزی، انعطاف پذیر و یکپارچه تقسیم می شود که هرکدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
با توجه به نقش کلیدی اتوماسیون صنعتی در کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت تولید، همکاری با شرکت های متخصص می تواند گامی مؤثر در جهت توسعه صنعتی باشد.یکی از شرکت‌های پیشرو در زمینه ارائه راهکارهای اتوماسیون صنعتی، رادین صنعت است. این شرکت با طراحی و پیاده سازی سیستم های پیشرفته، تأمین تجهیزات مدرن و ارائه راهکارهای هوشمند، به کسب و کارها کمک می‌کند تا فرآیندهای تولیدی خود را بهینه کرده و بهره وری را افزایش دهند.
اتوماسیون ثابت (Fixed Automation)
اتوماسیون ثابت به سیستم هایی اطلاق می شود که برای انجام وظایف خاص و تکراری طراحی شده اند. این نوع اتوماسیون معمولاً در خطوط تولید با حجم بالا و محصولات مشابه کاربرد دارد. به دلیل ساختار ثابت، تغییرات یا اصلاحات در فرآیندهای تولید در این سیستم ها دشوار است. مثال های معمول شامل سیستم های بسته بندی و مونتاژ خودکار هستند.
اتوماسیون قابل تغییر (Programmable Automation)
این نوع اتوماسیون برای تولید محصولاتی با حجم متوسط طراحی شده است که نیاز به تغییرات دوره ای در فرآیندهای تولید دارند. در این سیستم ها، برنامه ریزی و تغییرات برای هر محصول جدید به راحتی قابل انجام است. این نوع اتوماسیون در صنایع تولیدی که محصولات متنوعی را در حجم های کم تولید می کنند، کاربرد دارد.
اتوماسیون انعطاف پذیر (Flexible Automation)
اتوماسیون انعطاف پذیر برای تولید محصولات مختلف و تغییرات سریع در خطوط تولید طراحی شده است. این نوع اتوماسیون با استفاده از ربات ها و سیستم های کنترل پیشرفته به سرعت قادر به تغییر خطوط تولید برای تولید انواع مختلف محصولات است. این سیستم ها به کسب و کارها کمک می کنند تا تولید را بدون توقف و با کمترین هزینه تغییر دهند.
اتوماسیون رباتیک (Robotic Automation)
در این نوع اتوماسیون از ربات ها برای انجام وظایف خاصی مانند جابجایی، جوشکاری، بسته بندی و مونتاژ استفاده می شود. این ربات ها قادر به انجام کارهای پیچیده و دقت بالا هستند و در صنایع مختلف کاربرد دارند.
اتوماسیون فرآیندی (Process Automation)
این نوع اتوماسیون برای کنترل فرایندهای پیوسته و فرآیندهایی که نیاز به کنترل دقیق پارامترهای مختلف دارند، مانند دما، فشار و سرعت استفاده می شود. در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، و داروسازی کاربرد دارد.
اتوماسیون هوشمند (Intelligent Automation)
این نوع اتوماسیون شامل سیستم هایی است که از تکنولوژی های پیشرفته مانند هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین استفاده می کنند. اتوماسیون هوشمند قادر به تحلیل داده ها، شبیه سازی و اتخاذ تصمیمات به طور خودکار است. این نوع اتوماسیون به شرکت ها کمک می کند تا فرآیندهای پیچیده را به طور خودکار مدیریت کرده و به بهبود عملکرد و کاهش هزینه ها دست یابند.
مزایا و معایب اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی با بهبود سرعت، دقت و بهره وری در فرآیندهای تولید، نقش حیاتی در پیشرفت صنایع ایفا کرده است. با این حال، استفاده از این تکنولوژی مزایا و معایب خاص خود را دارد که باید قبل از پیاده سازی در نظر گرفته شود.
- جایگزینی وظایف خسته کننده و خطرناک
یکی از بزرگترین مزایای اتوماسیون صنعتی، جایگزینی کارهای فیزیکی خسته کننده و خطرناک است که به طور سنتی توسط اپراتورهای انسانی انجام می شد. این وظایف شامل بلند کردن بارهای سنگین، کار با اشیای کوچک و همچنین فعالیت در محیط های خطرناک با درجه حرارت بالا، آلودگی یا مواد شیمیایی مضر هستند که می توانند به سلامت افراد آسیب برسانند. اتوماسیون به اپراتورها این امکان را می دهد که از کار در چنین شرایطی اجتناب کنند. - افزایش سرعت و کاهش هزینه ها
فرآیندهای تولید تحت سیستم های اتوماسیون سریع تر انجام می شوند و این به معنای تولید بیشتر در زمان کمتری است. در نتیجه، هزینه های تولید کاهش می یابد، به ویژه در مقایسه با تولید دستی، که هزینه های بالاتری دارد. این امر باعث بهبود عملکرد اقتصادی صنعت و کاهش هزینه های کلی می شود. - کیفیت ثابت و یکنواخت
اتوماسیون صنعتی می تواند چندین کنترل کیفیت را در طول فرآیند تولید به طور همزمان پیاده سازی کند. این کنترل ها به بهبود ثبات و یکنواختی در کیفیت محصولات کمک می کنند و از هرگونه خطای انسانی جلوگیری می نمایند. - بهبود اقتصاد صنعت و سطح زندگی
با افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید، اقتصاد صنعتی بهبود می یابد. این امر تاثیر مستقیمی بر سطح زندگی کارگران و جوامع مرتبط با صنعت دارد. اتوماسیون می تواند به کاهش هزینه های کلی تولید و افزایش سودآوری کمک کند که در نهایت به نفع مصرف کنندگان و بازارهای جهانی خواهد بود.
معایب اتوماسیون های صنعتی شامل موارد زیر می باشد:
- از دست دادن شغل ها
یکی از معایب بزرگ اتوماسیون صنعتی، کاهش نیاز به نیروی انسانی است. به دلیل استفاده گسترده از ماشین ها و سیستم های خودکار، بسیاری از مشاغل از بین می روند. این امر می تواند موجب بیکاری در برخی بخش ها و نیاز به تغییرات گسترده در ساختار بازار کار شود. - عدم خودکارسازی همه فرآیندها
هرچند اتوماسیون بسیاری از فرآیندها را بهبود داده است، اما هنوز برخی از وظایف که نیاز به انعطاف پذیری و دقت بالا دارند، به ویژه محصولات با اشکال و اندازه های نامنظم، بهتر است به صورت دستی انجام شوند. به طور کلی، اتوماسیون برای محصولات خاص با حجم بالا و فرآیندهای تکراری بهترین عملکرد را دارد. - هزینه اولیه بالا
راه اندازی سیستم های اتوماسیون به سرمایه گذاری اولیه قابل توجهی نیاز دارد. هزینه های مرتبط با خرید تجهیزات، نرم افزار، نصب، آموزش و نگهداری می تواند بسیار بالاتر از هزینه های دستیابی به راه حل های تولیدی سنتی باشد. به ویژه برای شرکت های کوچک یا متوسط، هزینه اولیه اجرای اتوماسیون ممکن است به طور چشمگیری از بودجه آن ها فراتر رود.
تجهیزات اصلی اتوماسیون صنعتی
سیستم های اتوماسیون صنعتی با استفاده از تجهیزات پیشرفته و فناوری های نوین، توانسته اند فرآیندهای پیچیده و زمان بر را به صورت خودکار انجام دهند. از این رو، استفاده از اتوماسیون در محیط های صنعتی نه تنها بهره وری را بهبود می بخشد، بلکه ایمنی کارگران را نیز ارتقا می دهد. در این مقاله، به بررسی تجهیزات اصلی که در سیستم های اتوماسیون صنعتی به کار می روند، می پردازیم:
- کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
PLC، که به عنوان مغز سیستم های اتوماسیون شناخته می شود، وظیفه پردازش و اجرای دستورات کنترل را بر عهده دارد. این دستگاه ها قادرند تا با دریافت ورودی از سنسورها و تحلیل آن ها، فرمان های لازم را به تجهیزات اجرایی ارسال کنند. - واسط بین انسان و ماشین (HMI)
HMI ها به اپراتورها این امکان را می دهند تا سیستم های اتوماسیون را مشاهده، کنترل و تنظیم کنند. این تجهیزات شامل صفحه نمایش های لمسی (Touch Screen) و گرافیکی هستند که اطلاعات مربوط به وضعیت سیستم را به طور بصری نمایش می دهند. - سنسورها و اندازه گیرها
سنسورها به عنوان چشم های سیستم های اتوماسیون عمل کرده و داده های حیاتی مانند دما، فشار، سطح مایع و سرعت را اندازه گیری می کنند. این اطلاعات به PLC ارسال شده و برای تصمیم گیری های لازم در سیستم مورد استفاده قرار می گیرند. - محرک ها و عملگرها
محرک ها در سیستم های اتوماسیون صنعتی وظیفه انجام کارهای فیزیکی مانند حرکت دادن اجسام، باز و بسته کردن شیرها یا تغییر موقعیت قطعات را بر عهده دارند. این تجهیزات می توانند شامل موتورهای الکتریکی (AC و DC)، موتورهای سروو (Servo Motors)، سیلندرهای هیدرولیکی و پنوماتیکی (Pneumatic Actuators) باشند. همچنین، عملگرهای برقی و مکانیکی برای اعمال نیروی مورد نیاز در فرآیندهای پیچیده و دقیق طراحی می شوند. استفاده از کنترلرهای PID و اینورترها (VFD) برای تنظیم سرعت و گشتاور موتورهای الکتریکی بهینه سازی می شود. - منبع تغذیه (Power Supply)
منابع تغذیه به عنوان تأمین کنندگان انرژی برای سیستم های اتوماسیون عمل می کنند و جریان برق لازم را برای تجهیزات مختلف فراهم می سازند. منابع تغذیه می توانند به صورت منبع تغذیه سوییچینگ (Switching Power Supply) یا منبع تغذیه خطی (Linear Power Supply) عمل کنند. - رله ها و کارت های رله
رله ها نقش کلیدی در ایمنی و کنترل دقیق سیستم های الکتریکی دارند و به طور خاص برای سوئیچ کردن سیگنال ها و مدارها مورد استفاده قرار می گیرند. - انکودرها و لیمیت سوئیچ ها
انکودرها برای تبدیل حرکت مکانیکی به سیگنال الکتریکی به کار می روند و لیمیت سوئیچ ها برای کنترل و محدود کردن حرکت تجهیزات استفاده می شوند. - مبدل های ارتباطی و شبکه های صنعتی
این تجهیزات امکان برقراری ارتباط بین سیستم های مختلف اتوماسیون را فراهم می کنند و به وسیله آن ها، داده ها از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می شوند. شبکه های صنعتی مانند Ethernet/IP، Modbus RTU، Profibus و CAN Bus برای اتصال تجهیزات به یکدیگر به طور مؤثر طراحی شده اند. - دیتالاگرها و رکوردرها
دیتالاگرها به منظور ذخیره و ثبت داده های فرایند به صورت دقیق و به موقع استفاده می شوند تا در مواقع نیاز بتوان به راحتی به اطلاعات مربوط به فرایند دسترسی پیدا کرد. این دستگاه ها قادرند داده ها را در فایل های CSV یا SQL Database ذخیره کرده و آن ها را برای تحلیل های آینده در اختیار اپراتورها قرار دهند. - ماژول های توسعه و کارت های I/O
ماژول های توسعه به سیستم های اتوماسیون این امکان را می دهند که ورودی ها و خروجی های اضافی را به سیستم متصل کنند و ظرفیت کنترل را افزایش دهند. این ماژول ها ممکن است شامل کارت های I/O آنالوگ، دیجیتال و کارت های ارتباطی باشند که به طور مستقیم به سیستم های کنترل متصل شده و داده های صنعتی را جمع آوری می کنند.
برندهای برتر تجهیزات اتوماسیون صنعتی
برخی از بهترین برندهای تجهیزات اتوماسیون صنعتی که در سطح جهانی شناخته شده اند عبارتند از:
- زیمنس (Siemens)
زیمنس به عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان تجهیزات اتوماسیون صنعتی، راهکارهای نوآورانه ای را در حوزه های PLC، درایوهای فرکانس متغیر، HMI و سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) ارائه می دهد. - اشنایدر الکتریک (Schneider Electric)
این شرکت فرانسوی، تولید کننده سیستم های مدیریت انرژی و اتوماسیون صنعتی است که با سری Modicon PLC و Vijeo HMI در بین برندهای برتر قرار دارد. محصولات این شرکت در صنایع ساختمانی، نیروگاهی، و خطوط تولید پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند. - ABB
برند سوئیسی ABB در زمینه های رباتیک صنعتی، درایوهای موتور، و سیستم های کنترل فرآیند یکی از پیشروان جهانی محسوب می شود. تجهیزات DCS 800xA و PLC AC500 این شرکت، در کاربردهای سنگین صنعتی مانند پالایشگاه ها، معادن و نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. - دلتا (Delta Electronics)
دلتا با ارائه درایوهای AC، کنترلرهای سروو و PLC های اقتصادی انتخابی مقرون به صرفه برای کاربردهای کوچک و متوسط اتوماسیون صنعتی است. - میتسوبیشی الکتریک (Mitsubishi Electric)
میتسوبیشی الکتریک یکی از پیشگامان حوزه اتوماسیون صنعتی، رباتیک و تجهیزات کنترل هوشمند است. محصولات این شرکت به دلیل کیفیت بالا، قابلیت اطمینان، سرعت پردازش سریع و انعطاف پذیری بالا در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. میتسوبیشی الکتریک محصولات متنوعی از جمله PLC، اینورتر، سروو موتور، HMI و ربات های صنعتی را ارائه می دهد.
برای خرید تجهیزات میتسوبیشی الکتریک، توصیه می شود به نمایندگی های رسمی و فروشگاه های معتبر اتوماسیون صنعتی مراجعه کنید. اگر به دنبال بهترین قیمت و مشاوره تخصصی برای خرید تجهیزات اتوماسیون هستید، همین حالا با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید یا از فروشگاه آنلاین بازدید کنید و سفارش خود را ثبت نمایید.
