الأتمتة الصناعية هي تنفيذ التكنولوجيا والأنظمة لأتمتة عملية التصنيع بهدف نهائي هو زيادة الإنتاجية وخفض التكاليف. قد يكون مستوى الأتمتة أي شيء من أتمتة العملية الفردية إلى التشغيل الآلي الشامل حيث لا يوجد تدخل بشري. يمكن تنفيذ أتمتة المصنع في أي مرحلة من مراحل عملية التصنيع من التحكم في كمية المواد إلى الإنتاج والتجميع وأخيراً التعبئة والتغليف والإرسال.
تتناول هذه المقالة الأنواع الأساسية للأتمتة ، وفوائد الأتمتة الصناعية وأخيرًا.
ما هي الأتمتة الصناعية
الأتمتة الصناعية هي دمج التكنولوجيا في الصناعة لتحل محل المشغلين البشريين. تعد شبكات التحكم من صميم الأتمتة الصناعية ، حيث تعمل على توصيل التطبيقات على قناة واحدة. يمكن أن تتراوح العمليات الآلية عبر الصناعات من أتمتة الزراعة مع أنظمة الري المجدولة ، إلى إدارة حركة المرور مع التحكم التلقائي في أشياء مثل إشارات المرور.
فوائد الأتمتة الصناعية
نظرًا للفوائد التي يوفرها تكامل تقنية الأتمتة الصناعية - بما في ذلك زيادة سرعات الإنتاج ، وتحسين مراقبة الجودة ، وتحسين السلامة - فإن عددًا متزايدًا من مرافق التصنيع عبر كل صناعة تقريبًا تختار اعتمادها على الطرق التقليدية اليدوية أو الآلية. تشمل بعض أهم الفوائد ما يلي:
1- تحسينات في جودة التصنيع والمرونة
من علامات القوة التصنيعية الفائقة الجودة الأفضل انخفاض معدل خطأ الإنتاج الإجمالي. تحتوي معدات التصنيع والتجميع الآلية ، مثل آلات CNC ، على برامج متكاملة مصممة للتعامل مع المهام المتكررة مع معدلات خطأ صغيرة بشكل متزايد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن برمجة هذه الآلات لتنفيذ عمليات جديدة على الفور وخطوات إضافية في عملية التجميع.
2- زيادة الإنتاجية
مقارنة بالمنشآت التي يديرها الإنسان ، توفر مرافق التصنيع المؤتمتة إمكانات للتشغيل الأسرع والمستمر دون التعرض لخطر الأخطاء بسبب إجهاد المشغل. في حين أن الأتمتة الصناعية قد لا تزال تتطلب بعض القوى العاملة لعمليات التفتيش والإشراف ، فإن العمليات الآلية لديها معدل إنتاجية أعلى بكثير لكل شخص في طابق التصنيع من العمليات اليدوية أو الميكانيكية.
3- تكاليف مخفضة
على الرغم من وجود تكلفة أولية عالية ، يمكن أن تساعد الأتمتة الصناعية المنشآت في تقليل التكاليف الإجمالية من خلال:
- دمج أدوات التحليل في العملية لتقليل تكاليف جمع البيانات وإدارتها.
- تقليل تكاليف العمالة الإجمالية ، مثل الأجور والمزايا وتكاليف الرعاية الصحية الأخرى.
- دمج أجهزة الاستشعار والتنبيهات الآلية التي تقلل من مخاطر تعطل المعدات أو انقطاع الخدمة.
4- سلامة
تعتبر الأتمتة الصناعية أكثر أمانًا لأنها تتطلب مشاركة أقل من المشغل. بدلاً من تولي دور المشغل ، يمكن للمشرفين البشريين مراقبة المهام والإنتاج من مسافات أكثر أمانًا ، بينما يمكن للآلات التعامل مع المهام مع المواد أو المعدات التي يحتمل أن تكون خطرة مثل:
- مواد كيميائية
- المعادن والمعدات الحادة
- المواد والمعدات الثقيلة
- المواد التي تتطلب درجات حرارة عالية أو منخفضة
- معدات كهربائية
أنواع الأتمتة الصناعية
يمكن لمرافق التصنيع استخدام مزيج من مستويات أو درجات مختلفة من الأتمتة لبناء عمليات التصنيع الخاصة بها. تشمل هذه الأنواع من الأتمتة الصناعية:
1- الأتمتة الثابتة (المعروفة أيضًا باسم الأتمتة الصلبة)
تؤدي العديد من منشآت التصنيع مهام روتينية ومتكررة لا تتغير من منتج إلى آخر. تستخدم هذه العمليات المستمرة آلات متخصصة ذات أتمتة ثابتة ، والتي يشار إليها أيضًا باسم عمليات التشغيل الآلي الثابت. في حين أن عمليات الأتمتة الثابتة غير مرنة وقد يكون لها تكاليف أولية عالية ، فإنها تصنع منتجات بدرجة عالية من السرعة والدقة والسلامة.
2- الأتمتة المرنة (المعروفة أيضًا باسم الأتمتة الناعمة)
تسمح ، بمزيد من المرونة في الإنتاج. بدلاً من استخدام الآلات المشفرة التي تتعامل مع مجموعة واحدة من المهام دون أي انحراف ، فهي تستخدم أوامر محددة في برنامج كمبيوتر. يمكن أن يؤدي تغيير الرمز إلى تغيير ليس فقط تسلسل الخطوات ولكن العمليات الفعلية التي يتم إجراؤها أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم المركبات الموجهة وأدوات التصنيع الديناميكية الأخرى عمليات أتمتة مرنة للتعامل مع مهام التصنيع المعقدة.
3- أتمتة قابلة للبرمجة
في هذا النوع ، يتم التعامل مع مهام التصنيع بواسطة برنامج كمبيوتر يقدم تعليمات محددة للآلات. يمكن أن تختلف هذه العمليات بشكل كبير من دفعة إلى أخرى لأن المهندسين يمكنهم تعديل مجموعة التعليمات لتلائم مواصفات تطبيق التصنيع المعين.
تعتبر الأتمتة القابلة للبرمجة مثالية لمنشآت التصنيع التي تنتج دفعات أصغر وتنتج أنواعًا مماثلة من المنتجات التي تستخدم العديد من نفس الخطوات والأدوات. في حين أن التكوينات والتسلسلات الجديدة تمامًا ممكنة ، إلا أنها تتطلب عادةً عمليات إعداد وأوقات معالجة أطول. على عكس الأتمتة المرنة ،فهي تسمح بإعادة تكوين إعدادات الأتمتة الصلبة من نفس الأنظمة والأدوات الأساسية لكل عملية إنتاج. هذا النوع من الأتمتة شائع في مصانع الورق أو مصانع درفلة الصلب.
4- أتمتة متكاملة
يتم التعامل مع الأتمتة المتكاملة بالكامل بواسطة أجهزة الكمبيوتر وعمليات التحكم بأقل قدر من المشاركة البشرية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر تصميم الأجزاء الضرورية واختبار التصميمات وتصنيع الأجزاء. هذا النوع من الأتمتة الصناعية هو الأقرب إلى أتمتة "إطفاء الأنوار" التي تم تصورها لأول مرة في الثمانينيات.
