Что такое промышленная автоматизация и ее виды? [с PDF]

Возможно, вы много раз слышали термин «автоматизация», и почему бы и нет? каждый процесс теперь автоматизирован вокруг нас. Автоматизация становится «новой нормой» для промышленности во всем мире.

Многие компании выбирают автоматизацию и умное производство. решения превращаются в «умные фабрики " будущего. Существуют разные типы автоматизации, но сегодня мы рассмотрим, в частности, промышленную автоматизацию и ее типы.

Что такое промышленная автоматизация?

Термин «Промышленная автоматизация ” — это процесс, в котором различные задачи производственного процесса выполняются автоматически. Оператор требуется только для наблюдения, это позволяет ему управлять несколькими машинами одновременно. В современном мире, чтобы выжить в жесткой конкуренции, компания должна сделать выбор в пользу автоматизации.

Необходимость автоматизации / Преимущества автоматизации.

1. Повышение производительности труда.
2. Снижение трудозатрат.
3. Смягчить последствия нехватки рабочей силы.
4. Сокращение или устранение рутинных ручных и канцелярских задач.
5. Повышение безопасности работников.
6. Улучшение качества продукции.
7. Сокращение времени производственного цикла.
8. Снижение удельной стоимости.

Типы промышленной автоматизации

Автоматизацию можно разделить на 3 основные категории:

1. Фиксированная автоматизация
2. Программируемая автоматизация
3. Гибкая автоматизация

1. Фиксированная автоматизация:

Фиксированная автоматизация относится к использованию машин специального назначения только для выполнения определенной задачи. Эти типы автоматов предназначены для выполнения одной или, самое большее, двух задач. Стационарная автоматизация позволяет производить продукцию определенного типа, поэтому любые изменения в дизайне продукции или процессе означают изменение системы автоматизации, что, в свою очередь, довольно сложно.

Эти машины, которые используются для автоматизации задачи, изготавливаются на заказ в соответствии с производственным процессом. Поскольку фиксированная автоматизация используется для выполнения определенного процесса, фиксированной автоматизации становится трудно адаптироваться к новым изменениям в процессе. Стационарная автоматизация изначально дорогая, однако в долгосрочной перспективе при высоких объемах производства она становится экономичной. Поэтому фиксированная автоматизация лучше всего подходит для массового производства.

Фиксированная автоматизация также называется "аппаратной автоматизацией".

Примеры фиксированной автоматизации:

Примеры стационарной автоматизации включают автоматизированные сборочные линии в автомобильной промышленности, конвейерные системы для обработки материалов, линии передачи механической обработки, системы химического производства и т. д.

Преимущества стационарной автоматизации:

• Стационарная автоматизация отличается высокой производительностью.
• Себестоимость производства единицы продукции ниже.
• Вывод одинакового качества.

Ограничения фиксированной автоматизации:

• Требуются высокие первоначальные инвестиции.
• Сложно адаптироваться к изменениям.

2. Программируемая автоматизация:

Программируемая автоматизация относится к производственному оборудованию, разработанному с возможностью изменения последовательности операций для соответствия различным конфигурациям продукта. Последовательность операций контролируется программой, которая представляет собой набор инструкций, закодированных таким образом, чтобы система могла их читать и интерпретировать. Новые программы могут быть внедрены в оборудование для производства новых продуктов.

В отличие от фиксированного производства, которое подходит для массового производства, программируемая автоматизация подходит для серийного производства. В программируемой автоматизации для каждого нового типа продукта оборудование должно быть перепрограммировано. Поскольку системы перепрограммируются, остается непродуктивное время.

Примеры программируемой автоматизации:

Примеры программируемой автоматизации включают станки с ЧПУ, промышленные роботы, станки с ЧПУ, программируемые логические контроллеры (ПЛК) и т. д.

Преимущества программируемой автоматизации:

• Программируемая автоматизация лучше всего подходит для серийного производства.
• Существует гибкость для внесения изменений в продукт.

Ограничения программируемой автоматизации:

• Первоначальная стоимость высока.
• Меньший уровень производительности по сравнению со стационарной автоматизацией.
• Перепрограммирование требует времени.

3. Гибкая автоматизация:

Гибкая автоматизация является расширенной частью программируемой автоматизации. Гибкая автоматизированная система — это система, которая способна производить различные продукты (или детали) практически без потери времени при внесении изменений из одного продукта в другой.

При перепрограммировании системы и изменении физической настройки (инструменты, приспособления и настройки станка) производственное время не теряется. Следовательно, система может производить различные комбинации и расписания продуктов вместо того, чтобы требовать, чтобы они производились отдельными партиями.

Гибкая автоматизация также называется «Программная автоматизация».

Пример гибкой автоматизации:

Примеры гибкой автоматизации включают роботизированные руки, которые можно перепрограммировать для выполнения различных задач, таких как сверление, сварка, окраска распылением и т. д.

Преимущества гибкой автоматизации:

• При внесении изменений время не теряется.
• Легче адаптироваться к изменениям в продукте.
• Это быстрее, чем программируемая автоматизация, так как время для внесения изменений не истекло.

Ограничения гибкой автоматизации:

• Более высокая стоимость оборудования/машин.
• Себестоимость производства единицы продукции выше.

---

Вся вышеперечисленная автоматизация может быть довольно дорогой, и для малого и среднего бизнеса это может быть проблемой. Следовательно, для этой цели может быть реализована автоматизация с низкими затратами.

Что такое недорогая автоматизация?

1. Бюджетная автоматизация (LCA) – это внедрение решения по автоматизации с наименьшими затратами. LCA определяется как "система, в которой человек и машина сотрудничают и работают вместе для достижения цели с меньшими затратами".
2. Автоматизация, которую легко внедрить, которая отличается высокой гибкостью и надежностью, занимает меньше места, не требует или требует минимального обслуживания, с минимальными инвестициями и эксплуатационными расходами, называется LCA.
3. LCA – это одно из решений, особенно для средних и малых предприятий, которым сложно внедрить автоматизацию.
4. LCA предполагает внедрение стандартного оборудования, механизмов и устройств для преобразования ручного управления в автоматическое за счет использования деталей или узлов старых неиспользуемых машин, механизмов, систем, которые предоставляются бесплатно или по очень низкой цене.