Индустриальная автоматизация

Промышленная автоматизация работает с нами уже много лет. Но знаете ли вы все типы, которые он включает? Как это вписывается в Индустрию 4.0? В этом посте мы ответим на самые распространенные вопросы о промышленной автоматизации.

Что такое промышленная автоматизация?

Промышленная автоматизация – это очень широкий термин, который включает в себя все те технологии и методологии, которые позволяют выполнять повторяющиеся задачи автоматически, с участием оператора или без него.

Вселенная промышленной автоматизации очень широка, как и технологии, которые можно применять в промышленности. Помимо использования роботов, ПЛК или пневматических систем... для выполнения повторяющихся задач, существуют и другие технологии, которые можно применять во многих других процессах в промышленности для повышения добавленной стоимости.

Какое отношение промышленная автоматизация имеет к Индустрии 4.0?

Сегодня промышленную автоматизацию невозможно понять без Индустрии 4.0. Промышленная автоматизация возникает как естественная эволюция производственных процессов. Так уже было с паровым двигателем, электричеством или появлением первых роботов и автоматов. Индустрия 4.0 дает возможность соединить все эти традиционные системы для совместного управления и диагностики всего производственного процесса. Это также позволяет нам анализировать эти данные для повышения конкурентоспособности, качества или технического обслуживания.

При всем при этом преимущества I4.0 очень очевидны:

• Быстрое улучшение и адаптация к эволюции продуктов на рынке.
• Больше персонализации конечного продукта благодаря наличию цифровых систем, позволяющих без особых трудностей изменять процесс.
• Более гибкие изменения эталонов в пределах одной линии, что позволяет производить разные детали/продукты на одних и тех же позициях без необходимости дублирования.
• Больше контроля над производственными параметрами и, следовательно, над качеством.

Типы промышленной автоматизации

В ATRIA мы работали над большим количеством проектов промышленной автоматизации, используя технологии, которые позволяют нам автоматизировать задачи. Вот некоторые из этих технологий:компьютерное зрение, совместная робототехника, промышленная робототехника. , AGV/AMR и дополненная реальность .

Затем мы более подробно расскажем вам, из чего состоят эти технологии:

• Компьютерное зрение: компьютерное зрение позволяет нам через изображения разных типов получать визуальную информацию об окружающей среде. При этом могут быть разработаны приложения, такие как, например, метрология деталей, обнаружение дефектов, позиционирование и т. д.).

• Совместная робототехника: коллаборативная робототехника позволяет добавлять роботизированные руки к рабочим станциям или зонам, где люди и роботы должны сосуществовать. Этот тип роботов включает в себя датчики разных типов, реагирующие на изменения в окружающей среде.

• Промышленная робототехника: промышленная робототехника, как мы знаем, используется для автоматизации повторяющихся задач, обычно с тяжелыми частями, с которыми коллаборативные роботы не могут работать. Например, перемещение фигур из одной позиции в другую.

• AGV, AMR и AIV: Автономные управляемые транспортные средства (AGV), автономные мобильные роботы (AMR) или интеллектуальные автономные транспортные средства (AIV) обычно используются для транспортировки материалов внутри производственных предприятий. Кроме того, как вы увидите в одном из проектов, которые мы выполнили ниже, возможны и другие варианты использования, такие как тестирование функций на разных рабочих станциях. Существуют также различные типы AGV:филоуправляемые, с картированием и т. д. Вот этот пост посвященный этому.

• Дополненная реальность: дополненная реальность используется, среди прочего, для обслуживания, руководства задачами и улучшения эргономики на рабочем месте. В ATRIA мы работаем с промышленными проекторами, умными очками и портативными устройствами, такими как планшеты. Вы можете узнать больше об этой технологии в этой публикации о дополненной реальности. и этот конкретный пост о дополненной реальности применительно к техническому обслуживанию промышленных предприятий.

Вот несколько комбинаций этих технологий, которые могут решить более сложные проблемы:

• Робототехника + Зрение + ИИ: многие из вас слышали о роботизированных системах для сборки, размещения или транспортировки деталей. Также системы технического зрения для поиска предметов или выполнения задач по сбору в хаотичном порядке. Однако у этих технологий гораздо больше возможностей.
  От ATRIA мы делаем ставку на искусственный интеллект. для самых сложных случаев, которые невозможно решить с помощью традиционных систем компьютерного зрения. Использование искусственного интеллекта позволяет не только определять местонахождение в пространстве или оценивать, хороша или плоха деталь, но и адаптироваться к новым ситуациям, препятствиям или ошибкам.
  Представьте, что продукт проходит через конвейерную ленту и робот должен подобрать и положить в коробку. С помощью традиционной системы технического зрения будет определен один или несколько «хороших» шаблонов, с которыми продукт будет годен для упаковки, а в противном случае он будет выброшен.
  С включением искусственного интеллекта мы можем оценить внешний вид продукта. новые «плохие» случаи и отделить их в определенную точку для оценки и реализовать более сложные и универсальные приложения перед лицом изменений и изменчивости. Вы можете увидеть пример здесь.

• Робототехника + Vision +AGV/AMR: еще одна интересная комбинация — объединение коллаборативных роботов с мобильными платформами (AGV, AMR или AIV). Этот союз обеспечивает гибкость процессов, поскольку робот может независимо перемещаться между различными рабочими станциями без необходимости вкладывать средства в робота для каждой из них. Таким образом, время ожидания также оптимизируется при выполнении других задач. Кроме того, можно включить систему компьютерного зрения для поглощения возможных допусков или отклонений размещения автономной платформы, а также для правильной привязки детали, с которой мы собираемся работать. Мы также оставляем вам ссылку на один из проектов, в которых мы объединили МИР с UR  и система технического зрения с искусственным интеллектом.

Преимущества промышленной автоматизации

Промышленная автоматизация может принести большие преимущества в производственные процессы компаний. Вот некоторые из наиболее интересных:

• Повышение производительности:  промышленная автоматизация обеспечивает большую непрерывность производственных процессов. Это также позволяет максимизировать ежедневные и годовые полезные часы, имея возможность производить каждый день в году 24 часа в сутки. Это позволяет повысить производительность и конкурентоспособность.
• Улучшение качества: контроль и визуализация параметров в режиме реального времени, визуализация деталей благодаря камерам компьютерного зрения и другие интеллектуальные процессы управления обеспечивают более высокое качество на всей производственной линии.
• Гибкость: процессы промышленной автоматизации позволяют нам повысить гибкость, поскольку мы увеличиваем мощность производственных линий, что позволяет обрабатывать новые продукты или вносить изменения.
• Операционные расходы более конкурентоспособны: промышленная автоматизация снижает эксплуатационные расходы за счет всех ранее упомянутых преимуществ:сокращение отходов, повышение качества и повышение производительности.
• Сбор информации:  Еще одним интересным аспектом автоматизации является возможность сбора большого количества информации с элементов, из которых состоят станции и машины. Это позволяет нам улучшить профилактическое обслуживание, когда мы видим, что определенные параметры влияют на процесс. Это также позволяет сократить количество брака и повысить эффективность линии.
• Безопасность: благодаря автоматизации мы добиваемся более безопасных производственных процессов для людей, освобождая их от задач, которые могут быть опасными или скомпрометированными и которые могут привести к физическому износу и/или травмам.

Приложения промышленной автоматизации

В рамках промышленной автоматизации существует множество возможных приложений. Сегодня мы хотели бы рассказать вам о некоторых из них. Некоторые из них носят более общий характер и могут применяться к разным секторам и производственным предприятиям, другие более специфичны для определенных отраслей:

• Подбор кусочков: перемещение фигур из одной позиции в другую - одна из задач, которую, скорее всего, можно автоматизировать. Каждое приложение отличается и требует различных настроек или элементов. В настоящее время возможен сбор хаотичных фигур со сложной геометрией. Для этого необходимо использовать технологию 3D-зрения и правильно спроектировать клешню робота. Мы покажем вам Проект  который мы сделали, в котором мы используем Yumi ABB .
• Контроль качества: контроль качества изделий осуществляется во многих случаях вручную, что является очень утомительной задачей. Его можно автоматизировать с помощью различных технологий компьютерного зрения, выявляя дефекты пластика, металлических деталей различной конфигурации и т. д. Автоматизация данного типа задач позволяет контролировать 100% производства, эффективнее и быстрее. Вы можете увидеть пример, сделанный нами здесь.
• Фармацевтическая промышленность: процессы фасовки лекарств и пилюль, процесс укладки их в коробки, их упаковки и т. д. в большинстве случаев являются автоматизированными процессами, с автономными рабочими ячейками.
• Сельское хозяйство: автоматизация уже присутствует в сельскохозяйственном секторе, и ожидается, что в недалеком будущем ее станет еще больше. Уже есть модели автономных тракторов и комбайнов, а также дронов, отвечающих за опрыскивание и осмотр плантаций. Это позволяет распараллеливать задачи и становиться более конкурентоспособными в более требовательном секторе. Вы можете увидеть пример одного из наших любимых проектов.

• ИТ-приложения: автоматизация задач, связанных с миром ИТ, очень важна, поскольку она позволяет нам собирать большие объемы данных и обрабатывать их соответствующим образом, не требуя больших групп людей. Это также относится ко всей информации, связанной с поставками, такой как автоматическая проверка наличия доступных изделий и заказ при достижении определенного количества.
• Горнодобывающая промышленность: этот сектор претерпевает большие преобразования благодаря преимуществам, которые автоматизация обеспечивает в его работе. Использование автономных транспортных средств, прежде всего, значительно снижает риск, которому подвергаются рабочие, как при извлечении, так и при сносе. Таким образом, люди могут более безопасно выполнять задачи.

Как можно включить промышленную автоматизацию в компании?

То, что мы объяснили, может быть очень интересным, но могут возникнуть сомнения в том, как это реализовать в компаниях.
С самого начала нам придется учитывать множество факторов, которые необходимо оценить:

• Конечная цель приложения
• Его степень сложности
• Экономическая отдача, которую мы можем обеспечить
• Стоимость времени
• Ресурсы, необходимые для запуска приложения
• И многое другое для каждого приложения

Кроме того, есть несколько компаний, которые называются "Industry 4.0 Enablers". , такие как ATRIA, которые отвечают за надежное и гибкое выполнение всех этих задач.

Этапы внедрения системы промышленной автоматизации

Прежде всего, необходимо определить цель приложения, время, которое у нас есть, и инвестиции, доступные для выполнения автоматизации.
На этом этапе мы должны рассмотреть, каким образом будет выполняться автоматизация. Во многих случаях может быть интересно начать с небольшого проекта, который позволит вам проверить технологию и начать с ней знакомиться. Это будет означать снижение риска инвестиций в значительной степени и обеспечение их жизнеспособности. В других случаях необходимо перейти непосредственно к промышленной реализации в конечном месте.
Затем мы расскажем вам, каковы общие шаги для выполнения проектов промышленной автоматизации:

• Планирование. Глубокое знание производственного процесса требуется для разработки автоматизированной системы, которая будет внедрена для осуществления предлагаемого улучшения. Сюда также входит выбор поставщика или поставщиков, сроки внедрения и доступные ресурсы.
• Управление сборкой. Контролируемые отключения, техническое обслуживание или выходные будут учитываться, чтобы свести к минимуму влияние на этапе установки и тестирования.
• Интеграция элементов. Новая автоматизированная система должна будет работать с существующими системами, обмениваться данными и быть подключенной. Мы должны адаптировать системы связи, чтобы они работали корректно.
• Выполнение и программирование. Новая автоматизированная система установлена ​​на новом месте. Во многих случаях программное обеспечение может быть установлено ранее, что позволяет сэкономить время на этом этапе. Будет проведена взаимосвязь элементов, установка подвижных элементов и другие необходимые вспомогательные операции.
• Подтверждение. После установки системы мы выполним проверку и настройку, чтобы убедиться, что процесс работает правильно и оптимально.
• Планирование технического обслуживания. Техническое обслуживание является ключевым элементом для правильной работы. Будет подготовлен должным образом задокументированный план технического обслуживания.
• Обучение. Это очень важный момент в управлении автоматизированными процессами. Хорошая работа станций тесно связана с их правильным использованием.
• Устранение неполадок. Автоматизированные системы будут иметь беспроводную связь датчики и детекторы, когда это возможно, для облегчения обслуживания и обнаружения неисправностей.

От ATRIA мы выполнили различные Проекты автоматизации, адаптированные к потребностям клиента и процесса, вы можете увидеть их здесь .

Вы хотите применить промышленную автоматизацию в любом из ваших проектов? Свяжитесь с нами!

Связанные проекты:

<сильный>

• Автоматизация сборки вала с лопастями
• Сбор с помощью зрения и двуручного робота для совместной работы
  
• Pick &Place с ленты с UR и зрением после инъекции