اتوماسیون ساخت چیست؟

تولیدکنندگان به دنبال فناوری‌های اتوماسیون و صنعت 4.0 هستند تا کارایی خود را در نتیجه نیاز مداوم به افزایش توان عملیاتی و صرفه‌جویی در هزینه‌ها افزایش دهند. استفاده از اتوماسیون در تولید در این مقاله به همراه اشکال مختلف اتوماسیون، کاربردهای واقعی برای ساخت خودکار و مزایای اصلی اتوماسیون بررسی خواهد شد.

استفاده از ماشین آلات برای اتوماسیون سیستم ها یا فرآیندهای تولید به عنوان اتوماسیون در محیط تولید شناخته می شود. هدف نهایی افزایش کارایی از طریق افزایش ظرفیت تولید و یا کاهش هزینه‌ها، اغلب هر دو است.

اتوماسیون در حال حاضر بیشتر به عنوان استفاده از ماشین‌ها برای کاهش نیروی انسانی شناخته می‌شود. در حال حاضر اغلب مربوط به سیستم های الکترومکانیکی است که ممکن است برای انجام کارهای مختلف برنامه ریزی شوند. در حالی که هر تولیدکننده ای از اتوماسیون سود نمی برد، اکثر کسب و کارها می توانند مزایایی را در یکی از سه شکل اتوماسیون کشف کنند: ثابت، برنامه ریزی شده، یا سازگار.

اتوماسیون ساخت چیست؟

همانطور که قبلا ذکر شد، اتوماسیون در زمینه تولید به استفاده از ماشین آلات برای سرعت بخشیدن به رویه ها یا سیستم ها اشاره دارد. هدف اتوماسیون در تولید در نهایت افزایش تولید و در عین حال کاهش هزینه ها است. سیستم های الکترومکانیکی ممکن است برای انجام طیف وسیعی از فعالیت ها طراحی شوند و اتوماسیون به ویژه برای کارهای تکراری یا بسیار دقیق مفید است. علاوه بر این، اتوماسیون می تواند در مدیریت کسب و کار تولید استفاده شود.

اگرچه اتوماسیون ریشه در دوران ماقبل تاریخ دارد، اما در طول انقلاب صنعتی دوم با معرفی خط مونتاژ متحرک هنری فورد و امکانات صنعتی وسیع، واقعاً شروع به کار کرد. سپس، در دهه 1940، دی اس هاردر، مدیر مهندسی فورد، اصطلاح اتوماسیون را اختراع کرد.

برای مثال، زمان‌بندی خودکار موجودی، ارسال و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای گزارش‌دهی، و انجام وظایفی که می‌تواند به کارگران انسانی آسیب برساند یا به خطر بیاندازد، تنها چند نمونه از نحوه استفاده از اتوماسیون برای کمک به بهبود ایمنی محل کار است.

نمونه هایی از اتوماسیون ساخت

اتوماسیون قابل برنامه ریزی

اتوماسیون قابل برنامه ریزی مربوط به تولید دسته ای است که با تولید صدها تا هزاران مورد مشخص می شود. توانایی تولید قطعات یا محصولات مختلف بیشتر توسط اتوماسیون قابل برنامه ریزی فراهم می شود. با این حال، برای انجام تغییرات، زمان خرابی ضروری است. زمان‌های تحویل و اندازه‌های دسته برای محاسبه این وقفه تنظیم می‌شوند. زمان از کار افتادن، که پرهزینه است، باعث گسترش اتوماسیون قابل برنامه ریزی به نام اتوماسیون انعطاف پذیر شده است.

اتوماسیون انعطاف پذیر

اتوماسیون انعطاف‌پذیر اغلب به نوعی شبکه متصل می‌شود که با فعال کردن نظارت یا کنترل از راه دور به ارزش افزوده می‌شود، زیرا برنامه‌ها نیاز به تغییر دارند. برنامه های کامپیوتری به صورت آفلاین ایجاد می شوند. یک طراح ممکن است بسته به نحوه اتصال ابزارک آپلود کند، برنامه‌های جدیدی را اجرا کند یا آنها را در تولید مداوم از هر نقطه در جهان بگنجاند.

به لطف اتوماسیون انعطاف پذیر، تغییرات را می توان به طور خودکار انجام داد. این ممکن است به دستگاه‌های اضافی نیاز داشته باشد تا تغییرات خودکار را فعال کند یا تجهیزات را برای اجرای فقط بخش‌هایی که از ابزارهای یکسانی استفاده می‌کنند محدود کند.

اتوماسیون ثابت

بخش خودرو نمونه خوبی از اتوماسیون ثابت است. قبل از طراحی مجدد یک قطعه، تامین کنندگان عمده خودرو ممکن است بیش از یک میلیون دستگاه تولید کرده باشند. علاوه بر این، از تکنیک‌هایی مانند مهر زنی و ریخته‌گری استفاده می‌شود که ممکن است نیازی به سیستم‌های کنترلی به پیچیدگی فرزکاری خودکار یا جوشکاری روباتیک نداشته باشند.

اتوماسیون ثابت اغلب یک وظیفه از پیش تعیین شده دارد و با موانع اساسی برای ورود و تولید در حجم بالا مشخص می شود. اکثر برنامه‌نویسی‌ها در داخل ماشین‌های جداگانه قرار می‌گیرند که اغلب به عنوان اتوماسیون سخت شناخته می‌شوند. ماشین آلات یا خط تولید سرعت و ترتیب فرآیندها را تعیین می کند.

تغییرات اغلب با حجم تولید مرتبط با اتوماسیون ثابت قابل انطباق نیست. با این حال، هر گونه تغییر در اتوماسیون ثابت احتمالاً مستلزم خاموش شدن یک خط و تعویض دستی ابزار پرسنل خواهد بود. این خرابی هزینه زیادی دارد و زمان زیادی را می گیرد. اتوماسیون قابل برنامه ریزی را برای حجم کم یا موارد با طول عمر کوتاه در نظر بگیرید.

مزایای اتوماسیون ساخت

اتوماسیون تولید در حال گسترش و تغییر کف تولید است. تولیدکنندگان در حال کار به سمت یک زنجیره تامین کاملا دیجیتالی هستند که شامل تولید، حمل و نقل و ردیابی شبکه های تامین مواد می شود. قبل از شروع یک تحول دیجیتال کامل، بسیار مهم است که اهداف خود و ارتباط آنها با مزایای تکنیک های تولید خودکار را درک کنید.

اتوماسیون بیشتر و بیشتر توسط تولید کنندگان برای ارتقای دقت، یکنواختی و بهبود کارایی عملیاتی استفاده می شود. ابتدا از اهداف خود آگاه باشید. هرچه همسویی با یک راه حل آسان تر باشد، اهداف واضح تر است. اگرچه کلی است، اما اهدافی مانند افزایش بازده نشان می دهد که باید از عوامل موثر بر بهره وری آگاه باشید. خطوط تولید به هم متصل خواهند شد و مزایای اضافی از یکپارچه سازی سریع و ساده حسگرها و دستگاه هایی که تجهیزات را نظارت می کنند و داده ها، تصاویر بصری و غیره کاربر پسند ایجاد می کنند، حاصل می شود.

برخی از مهمترین مزایای اتوماسیون تولید منجر به موارد زیر می شود:

• زمان توقف به حداقل رسیده است
• افزایش تصمیم گیری
• برنامه های نگهداری قابل اعتماد

تولیدکنندگان می‌توانند زمان تحویل را درک کنند و با داشتن داده‌های بلادرنگ، تخمین‌ها و جدول‌های زمانی دقیق‌تری ارائه دهند. تجهیزات خودکار همچنین تکرارپذیری را افزایش می دهد که می تواند کیفیت را افزایش داده و تنوع تولید را کاهش دهد. به طور کلی، نظارت خودکار شفافیت را برای همه ذینفعان و مدل قابل پیش بینی تری را برای تصمیم گیری تجاری فراهم می کند.

میزان خرابی ناشی از اتمام موجودی را می توان با داشتن دستگاه هایی برای نظارت بر مواد موجود در موجودی یا در ایستگاه کاری کاهش داد. با تغییر گردش کار برای به حداقل رساندن تغییرات یا با شناسایی مناطقی که سرمایه‌گذاری در اتوماسیون بیشتر باعث سود می‌شود، امکان مشاهده زمان‌های کارکرد تجهیزات ممکن است برای کاهش زمان خرابی کافی باشد.

عملکرد تجهیزات را می توان با نظارت به منظور پیش بینی اینکه چه زمانی ممکن است تعمیرات یا خرابی لازم باشد، ردیابی کرد. اتخاذ تصمیمات عملیاتی بهتر و زمان‌بندی نگهداری برای زمانی که کمترین تأثیر را بر خروجی داشته باشد، با ردیابی عملکرد ممکن می‌شود. علاوه بر این، اتوماسیون و نظارت منجر به تصمیمات تجاری بهتر می شود.

با پیشرفت روبات‌ها، بینایی ماشین، IIoT و سایر فناوری‌های دیجیتال، اتوماسیون تولید رو به جلو حرکت می‌کند. از اهداف خود، نحوه تأثیرگذاری بر تولید و مزایایی که هر فناوری برای بهره مندی از افزایش اتوماسیون ارائه می دهد، بدانید. در صورت شک، همه چیز را ساده نگه دارید، استانداردهای مهندسی صحیح را رعایت کنید و با ارائه دهندگانی که پشتیبانی دوستانه مشتری را ارائه می دهند، تعامل داشته باشید.

جایی که می توان ساخت اتوماسیون را یافت

با تمام پیشرفت‌هایی که در خدمات اتوماسیون انجام شده است، تولیدکنندگان همچنان به اتوماسیون تکیه می‌کنند تا از رقبای خود پیشی بگیرند و عملکرد بهتری داشته باشند. در حالی که بیشتر صنایع در حال حاضر از تکنیک‌های تولید خودکار استفاده می‌کنند، حوزه‌های زیر شاهد افزایش شدید هستند:

بسته بندی

اتوماسیون در بخش بسته‌بندی انعطاف‌پذیری بسته‌ها را برای رسیدگی به تنوع محصولات بزرگ‌تر و متنوع‌تر افزایش می‌دهد، کارگران را ایمن‌تر نگه می‌دارد و به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا در محصولات خود رقابتی و پایدار بمانند.

کالاهای مصرفی

رویه های خودکار برای توانایی بخش کالاهای مصرفی برای پاسخگویی به تقاضا بدون متحمل شدن زیان، به ویژه زمانی که کمبود نیروی کار وجود دارد، بسیار مهم است. اتوماسیون تولید کالاهای بسته بندی شده مصرفی (CPG) در هر مرحله از فرآیند تولید، از جمله مونتاژ، بسته بندی، حمل و نقل مواد، حمل و نقل، بازرسی، آزمایش، برنامه ریزی و گزارش وجود دارد.

داروسازی و پزشکی

از آنجایی که فناوری خودکار در بخش پزشکی می تواند وظایف را دقیق تر و با میزان خطای کمتری نسبت به انسان به تنهایی انجام دهد، نقش مهمی در تولید محصولات دارویی و تجهیزات پزشکی و همچنین در مستندسازی، گزارش دهی و ساخت آن محصولات به این دلایل، اهمیت و ارزش تجهیزات اتوماسیون پزشکی همچنان افزایش خواهد یافت.

الکترونیک

همانطور که بازار محصولات الکترونیک و فناوری رشد می کند، رباتیک های تولید خودکار ممکن است به میزان قابل توجهی سرعت تولید، آزمایش و حذف کالاهای معیوب را افزایش دهد و به حفظ شرایط تولید ایده آل برای تولید کالاهایی با کیفیت بالاتر با هزینه کمتر کمک کند. پیشرفت در خدمات اتوماسیون الکترونیک به پیشبرد صنعت ادامه خواهد داد.

نوشیدنی و غذا

اتوماسیون می تواند یک محصول ثابت را برای هر مصرف کننده تضمین کند و می تواند تعامل انسانی را برای ایمنی بهتر مواد غذایی و کاهش خطر فراخوان را به حداقل برساند. گزارش‌دهی خودکار، تجزیه و تحلیل و ردیابی موجودی همگی می‌توانند به تصمیم‌گیری بهتر در اصلاح فرآیندها و زمان‌بندی‌ها برای کاهش ضایعات مواد غذایی یا از دست دادن محصول کمک کنند.

خودکار

در بخش خودرو، اتوماسیون فرآیند روباتیک (RPA)، که در کنار افراد برای تولید کارهای بیشتر با کنترل با کیفیت بالا در زمان کمتر کار می کند، هم بهره وری و هم ایمنی را افزایش داده است. این فناوری دارای ویژگی‌های ایمنی داخلی است که می‌توان آن را به گونه‌ای تنظیم کرد که هر زمان که شخصی خیلی نزدیک شد، ماشین‌آلات را متوقف کرد و می‌تواند خطای انسانی را در عملیات‌هایی که نیاز به ساخت دقیق، گزارش‌دهی خودکار و مستندسازی دارند، کاهش دهد.

آینده اتوماسیون در تولید

اکنون روباتیک هوشمندتر در دسترس است. بخش تولید از ظرفیت خود برای انجام سریع و مؤثر مشاغل پیچیده، به طور مداوم و با ریسک کمتر سود زیادی خواهد برد. مسیر پیشرفت های فنی اخیر نشان می دهد که اتوماسیون کارخانه آینده امیدوار کننده ای دارد.

در آینده، ما انتظار داریم که همچنان شاهد پیشرفت در یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و روباتیک باشیم. برخلاف تصور رایج، بیشتر فرآیندها هنوز به مشارکت انسانی نیاز دارند زیرا افراد نسبت به ماشین‌ها انعطاف‌پذیرتر و مبتکرتر هستند. به همین دلیل، می توان آنها را سریعتر از جداسازی و بازسازی یک ربات دوباره آموزش داد.

بسیار مهم است که بدانیم اتوماسیون برای تغییر مسئولیت‌ها نه لزوماً جایگزینی آنها انجام می‌شود. انسان‌ها اکنون می‌توانند به طور مؤثرتری در نقش‌هایی استفاده شوند که ایمن‌تر، از نظر فیزیکی کمتر نیاز دارند و بیشتر بر حل مسئله، خلاقیت، مدیریت افراد و نوآوری تمرکز کنند، برخلاف وظایفی که ممکن است مشکلات ارگونومی و ایمنی را ایجاد کنند.