اتوماسیون صنعتی چیست؟

در بسیاری از کشورهای صنعتی از جمله آمریکا، ژاپن و آلمان تولید محصولات شکل جدید به خود گرفته است. دیگر خبری از کارخانه‌های بزرگ با انبوهی از کارگران به همراه "خط تولید" وجود ندارد. این کشورها عمدتا به سمت تولید محصولات صنعتی با کیفیت، اتوماسیون صنعتی و تکنولوژیک با ارزش افزوده بالا رفته‌اند. امکان ندارد شما از کارخانه‌هایی در این کشورها دیدن کنید در حالی‌که هنگام زمان استراحت و ناهار، انبوهی از کارگران روانه سلف می‌شوند. ماشین‌ها، جای انسان‌ها را پر کرده‌اند و اتوماسیون صنعتی به طرز گسترده‌ای افزایش یافته‌است.

اگر می‌خواهی بدانید اتوماسیون صنعتی چیست؟ در حال حاضر اتوماسیون صنعتی در تولید چگونه است؟ آینده اتوماسیون صنعتی چیست؟ انواع سیستم‌های اتوماسیون صنعتی کدام هستند؟ مزایای استفاده از اتوماسیون صنعتی چیست؟ تا آخر این مقاله همراه ما باشید.

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی عبارت است از کنترل ماشین آلات و فرآیندهای مورد استفاده در صنایع مختلف توسط سیستم‌های خودمختار از طریق استفاده از فناوری‌هایی مانند رباتیک (Robot) و نرم افزارهای (Software) رایانه ای.
صنایع ضمن افزایش دقت و انعطاف پذیری، اتوماسیون را برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های مربوط به کارمندان، مزایای آن‌ها و سایر هزینه‌های مربوطه به کار می‌گیرند.

با انقلاب صنعتی، مکانیزاسیون به وجود آمد که کالاهای ارزان‌تر و فراوان‌تری را به ارمغان آورد. به طور کلی، فرایندهای مکانیکی در صنایع سریع‌تر بوده و مقادیر بیشتری کالا تولید می‌کردند اما هنوز به کارگران ماهر نیاز داشت. نه تنها ماشین آلات به اپراتورها احتیاج داشتند  بلکه در صورت بروز خطا باعث هدر رفتن مواد، ایجاد مشکلات تولید و حتی صدمه به تجهیزات می‌شدند.

با ورود اتوماسیون، حلقه‌های کنترل به عملکرد ماشین اضافه شدند. این می‌تواند حلقه‌های کنترل باز باشد که امکان ورود انسان یا حلقه‌های بسته‌ای را فراهم می‌کند که کاملاً خودکار هستند. سیستم‌های کنترل صنعتی (ICS) امکان نظارت و کنترل را به صورت محلی و از راه دور فراهم می‌کنند.

با این مکانیزم‌های کنترل پیشرفته، صنایع می‌توانند 24 ساعت شبانه روز فعالیت کنند. بهره وری افزایش یافته، خطاها کاهش یافته و کیفیت بهبود می‌یابد. با این حال، اتوماسیون تأثیرات منفی دارد، از جمله هزینه‌های اولیه بالا، کاهش اشتغال کارگران و حذف برخی نظارت‌های اخلاقی انسان. با ادامه پیشرفت اتوماسیون و محبوبیت در صنایع جدید، می‌توان شاهد افزایش این رویدادها بود.

پیشرفت‌های اخیر در اتوماسیون تولیدات صنعتی بر انعطاف پذیری و کیفیت متمرکز شده‌است. انعطاف پذیری ساخت نه تنها انواع بیشتری از محصولات را امکان‌پذیر می‌کند، بلکه به مشتریان اجازه می‌دهد محصولات سفارشی را که به‌طور خودکار تولید می‌شوند، سفارش دهند.

در حال حاضر اتوماسیون صنعتی در تولید چگونه است؟

رباتیک اتوماسیون صنعتی گرچه تولید "چراغ خاموش" ، مفهومی که در آن می توان چراغ‌ها را خاموش کرد و همه چیز را به روبات‌ها سپرد، هنوز یک رویا است، از دهه 1980 پیشرفت چشمگیری حاصل شده است. بسیاری از کارهای تکراری و با دقت بالا در کارخانه‌های بزرگ، مانند خطوط مونتاژ اتومبیل، توسط روبات‌های صنعتی در اختیار گرفته شده‌است.

ربات‌های صنعتی امروزی از قابلیت‌های محاسباتی بالایی، سیستم‌های دید بسیار بهبود یافته و درجات عملیاتی آزادی برخوردار هستند. با این حال، آن‌ها محدود به کار در محیط‌های بسیار ساختار یافته هستند، و تا حد زیادی، هنوز هم باید توسط انسان کنترل شود. آن‌ها همچنین برای استفاده از صنایع کوچک و متوسط بسیار تخصصی و انعطاف پذیر نیستند. بنابراین، در اصل می‌توان آن‌ها را ابزارهای طولانی مدت تولید و تولیدکنندگان بزرگ دانست.

با توسعه سریع و تکثیر فناوری‌های میکرو رایانه (Microcomputer) و نرم افزار، اتوماسیون در ساخت تقریباً کاملاً به توانایی رایانه‌ها و نرم افزارها برای اتوماسیون، بهینه سازی و ادغام اجزای مختلف سیستم تولید بستگی دارد. به دلیل این وابستگی، اتوماسیون در ساخت را تولید یکپارچه رایانه‌ای می‌نامند.

آینده اتوماسیون صنعتی چیست؟

اگرچه اتوماسیون صنعتی در تولید بدون عوامل مضر است (مانند ادعای بی اساس که منجر به بیکاری گسترده خواهد شد)، آینده آن بسیار درخشان به نظر می‌رسد. ربات‌های صنعتی آینده چند منظوره خواهند بود به طوری که می‌توان از همان ماشین چندین کاربرد مختلف استفاده کرد. آن‌ها دارای توانایی‌های زیادی در ارتباط با کارگران انسانی مانند توانایی تصمیم گیری و کار مستقل خواهند بود. آن‌ها همچنین از قابلیت‌های خودآزمایی و نگهداری پیش بینی کننده برخوردار خواهند بود.

به لطف اتوماسیون صنعتی تولید، کارخانه آینده در استفاده از انرژی، مواد اولیه و منابع انسانی کارآمدتر خواهد بود. همچنین، برخلاف تصور عمومی، تجربه تاکنون نشان داده‌است که اتوماسیون باعث بیکاری گسترده نخواهد شد. برعکس، استفاده گسترده از ربات‌ها باعث ایجاد مشاغل بیش‌تری خواهد شد. انسان‌ها و روبات‌ها برای ایجاد یک فضای کاری کارآمدتر و سازگارتر همکاری خواهند کرد.

انواع سیستم‌های اتوماسیون صنعتی

1. اتوماسیون ثابت یا سخت

این نوع اتوماسیون برای انجام عملیات ثابت و تکراری به منظور دستیابی به نرخ تولید بالا استفاده می‌شود. این از تجهیزات ویژه یا اختصاصی برای اتوماتیک سازی عملیات مونتاژ (Montage) یا پردازش توالی ثابت استفاده می‌کند. به محض استفاده از آن، تغییر یا تغییر طرح محصول نسبتاً دشوار است. بنابراین، در ارائه تنوع محصول انعطاف پذیر نیست، اما با نرخ تولید بالاتر، کارایی را افزایش می‌دهد و هزینه واحد را کاهش می‌دهد.

2. اتوماسیون قابل برنامه ریزی

در این اتوماسیون، یک کلاس خاص از محصول تغییر می‌کند و همچنین عملیات مونتاژ یا پردازش را می‌توان با اصلاح برنامه کنترل در تجهیزات خودکار تغییر داد.

این اتوماسیون برای فرآیند تولید دسته‌ای که حجم محصول متوسط تا زیاد است، مناسب است. اما در این حالت، تغییر و پیکربندی مجدد سیستم برای یک محصول جدید یا دنباله‌ای از عملیات دشوار است. بنابراین، محصول جدید یا پیکربندی مجدد ترتیب عملیات نیاز به یک تنظیم طولانی دارد.

نمونه‌هایی از این سیستم اتوماسیون ماشین آلات کنترل شده عددی، کارخانه‌های کاغذ سازی، روبات‌های صنعتی و غیره است.

به شما پیشنهاد می‌کنیم مقاله "درباره اتوماسیون بازاریابی در دیجیتال مارکتینگ" را مطالعه کنید تا در این زمینه دید قوی و کاملی به‌دست آورید.

3. اتوماسیون انعطاف پذیر یا نرم

این سیستم اتوماسیون تجهیزات کنترل خودکار را فراهم می‌کند که انعطاف پذیری زیادی برای ایجاد تغییر در طراحی محصول دارد. این تغییرات را می‌توان از طریق دستوراتی که به صورت کد توسط عملگرهای انسانی داده می‌شود، به سرعت انجام داد.

این اتوماسیون به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا چندین محصول با دامنه‌های مختلف را به عنوان یک فرآیند ترکیبی ترکیبی و نه جداگانه تولید کنند.

برخی از نمونه‌های این سیستم اتوماسیون، وسایل نقلیه هدایت شده اتوماتیک، اتومبیل و ماشین‌های چند منظوره CNC هستند.

مزایای استفاده از اتوماسیون صنعتی

افزایش بهره وری، کاهش اتلاف منابع و مواد اولیه، کاهش دستمزد، بالا رفتن میزان تولید، از بین رفتن خطا در بخش‌های مختلف و ....

طی چند سال گذشته، تولید و طراحی دستگاه‌های اتوماسیون صنعتی رشد خیره کننده‌ای داشته‌است. یکی از شرکت‌ها که فعالیت آن در زمینه طراحی و تولید ماشین آلات محصول چینی پرتغال است، دستگاهی را اختراع کرده که می‌تواند در عرض یک روز، محصول صد هکتار باغ پرتغال را برداشت کند. این دستگاه عظیم الجثه، توسط یک اپراتور رانده می‌شود. می‌توانید تصور کنید که برداشت سنتی یا حتی نیمه سنتی صد هکتار پرتغال چه زمانی خواهد برد؟ برداشت یک روزه این محصول با کمک اتوماسیون صنعتی می‌تواند در صادرات یکجا و عرضه محصول در ابتدای فصل، نقش بسیار تعیین کننده در منفعت مالی صاحب کسب و کار داشته‌باشد.

در آلمان دستگاه‌هایی طراحی و ساخته شده‌است که کار ساخت مسیرهای پیاده‌روی را به‌صورت خودکار انجام می‌دهد. فقط لازم است که شما به دستگاه سیمان، آب و سنگ بدهید و به اپراتور فرمان حرکت دهید، خواهید دید که با چه صورت و دقتی، این دستگاه کار شما را راحت کرده‌است.

نزدیک‌ترین مثال اتوماسیون صنعتی می‌تواند دستگاه‌های پرینتر سه بعدی (3D Printer) باشد که زحمت بسیار زیاد و طاقت فرسای ایجاد پروتوتایپ در طراحی صنعتی را از بین برده‌است. محصولات مورد نظر طراحی می‌شوند و بدون کوچک‌ترین خطایی، نمونه نهایی آماده بررسی می‌باشد.

اخیرا با یکی از اساتید دانشگاه صحبت می‌کردم که خاطره‌ای عجیب برای من نقل می‌کرد: سال 72 به یک شرکت انگلیسی برای تولید کنتور دیجیتال و انتقال تکنولوژی (Technology) آن به ایران توافق کردیم. آن زمان می‌توانستیم در عرض 2 سال تمام کنتورهای ایران را از مدل قدیمی به مدل دیجیتال تبدیل دهیم که باعث میلیاردها دلار صرفه جویی ارزی و بهینه سازی مصرف انرژی می‌شد.

با کمال تعجب وزارت صنایع وقت با طرح ما مخالفت کرد. وقتی دلیل را جویا شدیم متوجه شدیم که در آن مقطع 16000 کنتور خوان در کشور فعالیت می‌کردند و استفاده از کنتورهای دیجیتال باعث می‌شد که این تعداد نفر شغل خود را از دست بدهند!  پس طرح ما ملغی شد.

می‌بینید که دید اشتباه به اتوماسیون صنعتی و تکنولوژی های جدید چقدر می‌تواند موجب عقب افتادگی شود. کشورهایی که در ابتدای مطلب به آن اشاره کردیم، حتما مانند ما نگرانی‌هایی بابت از دست رفتن فرصت‌های شغلی و جایگزینی ماشین با انسان دارند، ولی به‌هرحال آینده نگری و واقع بینی آن‌ها باعث شده که دریابند از طریق تکنولوژی و اتوماسیون صنعتی می‌توانند حتی افراد بیش‌تری را در بخش خدمات مربوطه به همین تکنولوژی‌ها، به کار بگمارند.

نتیجه گیری

رقابت بسیار روزافزون امروز نسبت به صنعت ، محصولات با کیفیت بالا و سازگار با قیمت رقابتی را می‌طلبد. برای رفع این چالش تعداد صنایع با توجه به طراحی‌های مختلف محصول جدید و تکنیک‌های ساخت یکپارچه به موازات استفاده از دستگاه‌های خودکار.

یکی از اقدامات قابل توجه و تأثیرگذار برای دستیابی به راه حل‌های چالش فوق، اتوماسیون صنعتی است. اتوماسیون صنعتی با اتخاذ فناوری‌ها و خدمات جدید، نوآورانه و یکپارچه، کیفیت محصول، قابلیت اطمینان و میزان تولید را افزایش می‌دهد در حالی که هزینه تولید و طراحی را کاهش می‌دهد.

اگر قصد دارید در زمینه اتوماسیون صنعتی تولید محتوا انجام دهید، پیشنهاد ما سایت رایامارکتینگ است که با دارا بودن نویسندگان متخصص، باکیفیت‌ترین کار را تحویل شما می‌دهد.