Открытие эффективности: ваш гид по современной фабричной автоматизации и Индустрии 4.0

Автоматизация и Индустрия 4.0 захватили производственный сектор. Используя автоматизацию, любая организация может выполнять процессы с малым или нулевым человеческим вмешательством. Автоматизация способна питать ряд оборудования, которое затем может выполнять разнообразные цели в широком массиве производственных сред.

Автоматизация так эффективна, потому что она повышает качество, выпуск и эффективность за счет снижения человеческой помощи, тем самым драматически сокращая риск ошибки.

В своей самой базовой форме автоматизация использует контроллер, который оценивает измеренное состояние против предопределенного списка значений для поддержания желаемых сред и условий, необходимых для эффективности.

Промышленная автоматизация

Автоматизация в промышленных условиях использует систему управления, как например компьютер, и огромные объемы данных для управления оборудованием и процессами в производственной среде. Бизнесы в этой отрасли всегда ищут способы увеличить выпуск, производительность и эффективность; автоматизация держит машинерию в конкретном измеренном состоянии.

Большинство автоматизированных производственных линий состоят из рабочих станций и системы транспорта, которая движет изделие через многочисленные производственные фазы, используя разнообразные инструменты для изменения назначения или внешнего вида продукта.

Логический контроллер контролирует этот процесс, управляя последовательностью, в которой используется машинерия, и тем, как долго каждая машина должна работать над продуктом.

Бизнесы могут использовать инфраструктуры автоматизации для производства, рафинирования и производства отдельных деталей, а также сборки конечного продукта, где необходимо.

Разные системы фабричной автоматизации

Существует четыре разных вида автоматизации, каждый служит конкретной цели:

• Гибкие производственные системы (FMS) — Использование FMS позволяет производственным линиям расширить возможности программируемых систем для обеспечения смены без или с минимальным лагом в производстве.
• Программируемая — Программируемая автоматизация позволяет операциям адаптировать и переупорядочить весь производственный процесс для учета отклонения в готовом продукте, таких как изменение цвета в детских игрушках, например. Это решение обычно использует числово-управляемые станки, запускаемые через компьютерные программы, для производства разных партий того, что требуется для отклонения.
• Жесткая, Фиксированная или Твердая — Как следует из названия, эти системы фиксированы на протяжении всего производственного процесса и не могут быть изменены без значительного переворота. Этот выпуск обычно ограничен производственными линиями, производящими единичные изделия в высоком объеме, такие как автомобилестроение.
• Компьютерно-интегрированное производство (CIM) — Системы компьютерно-интегрированного производства охватывают всю фабричную автоматизацию и производственные процессы, полагающиеся на компьютерную систему. Системы CIM чаще всего включают следующее:

— Автоматизированные краны и системы транспорта;
— Числово-управляемые станки;
— Интеграция CAD и CAM;
— Компьютерно-помощное планирование;
— Компьютерно-помощное планирование и производство;
— Машинные системы;
— Робототехника.

Индустрия 4.0

Индустрия 4.0, также известная как четвертая промышленная революция, или просто умное производство, — это использование автоматизации и наборов данных в производственном сценарии. Этот высокоинтуитивный и взаимосвязанный процесс позволяет производственным линиям удовлетворять требования постоянно меняющейся отрасли.

В пределах среды Индустрии 4.0 любая изолированная активность теперь может быть соединена с каждым другим процессом с растущей скоростью и точностью — тем самым добавляя ценность всей операции.

Индустрия 4.0 состоит из «Девяти столпов технологического продвижения», о которых мы поговорим подробнее ниже:

• Столп Один: Аддитивное производство — Аддитивное производство — другой термин для 3D-печати, которое создает продукты, используя 3D-технологию, создавая слои, формирующие целый объект. Эта технология обычно используется для малых партий кастомных продуктов, легких машинных деталей и прототипирования.
• Столп Два: Дополненная реальность (AR) — AR идеально для выявления проблем внутри машины, и для обучения и диагностических целей.
• Столп Три: Автономная робототехника — Робототехника имеет способность менять свои основные цели в зависимости от того, на какой стадии производство. Помимо работы в безопасной человеческой среде, роботы также способны общаться друг с другом.
• Столп Четыре: Большие данные и Аналитика — Большие объемы данных и аналитический ресурс необходимы для производства эффективности, которой жаждет каждый бизнес. Производственные линии могут собирать данные на каждом этапе цепочки для улучшения своих процессов и переразмещения ресурсов там, где они видят уместным.
• Столп Пять: Облако — Производство требует сотрудничества, выходящего за пределы компании, что означает, что быстрые облачные вычисления необходимы для сбора, анализа, хранения и мониторинга данных.
• Столп Шесть: Кибербезопасность — Индустрия 4.0 — это уход от традиционно закрытых процессов в более современную и связанную среду. Однако это требует более изощренных уровней доступа пользователей и большей зависимости от сетевой кибербезопасности.
• Столп Семь: Горизонтальная и Вертикальная интеграция систем — Интеграция систем — это полная гармонизация каждого актива по цепочке поставок. Например, менеджер производственной линии может захотеть следить за другими областями цепочки поставок, такой как информация от розничных организаций или производственных отделов.
• Столп Восемь: Интернет вещей (IoT) — IoT-сенсоры присутствуют во многих активах по производственной линии и в центрах управления. Эти активы смогут общаться друг с другом, чтобы предложить производственному персоналу глубокий инсайт в операцию производственной линии. Это затем отправляется в облако и используется в предиктивном обслуживании.
• Столп Девять: Симуляция — 3D-симуляции продуктов, материалов и процедур могут использовать реальные данные, которые затем конвертируются в виртуальную модель всей производственной операции.