Промышленная автоматизация: типы, принципы работы и ключевые преимущества

Что такое промышленная автоматизация?

Промышленная автоматизация — это использование систем управления, включая машины, приводы, датчики, процессоры и сети, для выполнения задач с целью автоматизации производства.

История началась с простых конвейерных лент, перемещавших детали по сборочной линии. Машины выполняли базовые операции, снижая ручной труд. Сегодня промышленная автоматизация — это широкий спектр технологий: ПЛК (PLC), ИИ, машинное обучение, устройства IIoT, работающих в связке для создания связанной промышленной среды. Далее рассматриваются типы автоматизации и их преимущества, двигающие глобальные отрасли, расширяющие рынки и трансформирующие конкуренцию.

ПЛК (программируемые логические контроллеры) — критически важный компонент построения связанной промышленной среды. (Источник: Pierre75000)

Типы систем промышленной автоматизации

От конвейерной ленты до передовых систем ИИ и машинного обучения — понимание типов автоматизации помогает определить, где каждая технология принесёт максимальную пользу. Не каждое решение подойдёт для вашего приложения или целей.

Жёсткая (фиксированная) автоматизация

Имеет заданную задачу, непрерывный workflow, крупносерийное производство и высокий порог входа. Также называется «hard automation». Редко меняется. Затраты и время на новый продукт или изменение производства высоки. Для малого объёма или коротких жизненных циклов продукта программируемая автоматизация выгоднее.

Программируемая автоматизация

Часто ассоциируется с пакетным производством. Хорошо подходит для десятков до тысяч единиц. Меньший объём требует больше переналадок, что учитывается при определении размера партии и лид-таймов. Однако многие компании фокусируются на повышении uptime и увеличении выпуска, что ведёт к гибкой автоматизации.

Гибкая автоматизация

По мере эволюции типов автоматизация вовлекает меньше людей и простоя, расширяя спектр изделий на одной линии. Часто использует точные электромеханические управления; пример — ЧПУ-станок. Переналадки выполняются автоматически, сокращая простои. Подходит для пакетного производства, но позволяет гибкое производство по заказу и кастомизацию.

Интегрированная автоматизация

Объединение устройств и машин в единую систему управления связывает процессы, линии и многое другое. Это комплексный подход к производству. По мере развития IIoT и Индустрии 4.0 автономные машины и линии общаются в сети, становясь всё более гибкими и движутся к производству по запросу и массовой кастомизации.

Тренд — мониторинговые устройства, быстро и легко интегрируемые в любой тип автоматизации. Реальное время даёт данные для производственных решений, корректировки цепочек поставок, управления трудовыми ресурсами. Мониторинг помогает определить, где и как автоматизация даст наибольший результат.

Преимущества промышленной автоматизации

Производители, OEM и промышленные операции могут использовать ряд преимуществ для повышения операционной эффективности.

Мониторинг даёт данные для проверки достижения целей новыми автоматизированными решениями. Если производственные данные в силосах — сложно интегрировать автоматизацию. Данные со всех активов дают максимум пользы. Чтобы данные не стали риском, выбирайте IIoT- и мониторинговые устройства со встроенной безопасностью: шифрование, защита шлюзов, облачные сервисы — как охранники для ваших активов. С учётом безопасности рассмотрите, какие преимущества дадут максимальную ценность:

Повышение безопасности персонала

Автоматизация освобождает людей от монотонной, опасной и грязной работы. Снижает травмы от повторяющихся движений и подъёма грузов, создавая безопасную среду. Работники переключаются на более сложные задачи.

Рост производительности

Простои, проблемы с производительностью, узкие места замедляют выпуск. Мониторинг и автоматизированные устройства на единой платформе выявляют и устраняют их до снижения темпа. Предиктивное обслуживание на основе данных устраняет простои и проблемы с производительностью. Реальное время находит корневые причины, регулирует запасы, контролирует скорости — корректировки происходят до возникновения узких мест.

Высокое качество

Связанные устройства дают большую повторяемость, точность, сбор данных практически в любой точке линии, уведомления заинтересованным сторонам. Раннее выявление отклонений качества улучшает производство, снижает брак, переработку, повышает прибыль. Устройства, верифицирующие и валидирующие качество, повышают прозрачность и гарантируют соответствие требованиям клиента до выхода со склада.

Лучшее принятие решений

Чем больше устройств подключено и управляемо через инструменты автоматизации, тем точнее модели для поиска новых потоков выручки и обоснования оценок стейкхолдерам. Технологии позволяют удалённый мониторинг и контроль множественных локаций — целостное решение для оптимизации цепочек поставок, отслеживания активов в поле, данных для взвешенных решений.

Начало пути в промышленную автоматизацию

Автоматизация прошла долгий путь от конвейерных лент. Понимание типа автоматизации и её пользы для компании поможет оставаться на острие конкуренции. Чем больше доступных данных, тем лучше менеджеры увидят зоны максимальной выгоды и технологии Индустрии 4.0, усиливающие выпуск, качество, выручку и трудовые ресурсы.

Решение MachineMetrics для промышленной автоматизации

Узнать больше