Phillip Dodd, επικεφαλής τεχνολογίας IIoT Engineering Infrastructure
Στην εποχή της καινοτομίας και της τεχνολογίας, βιομηχανικός αυτοματισμός έχει γίνει τσιτάτο για τις τεράστιες δυνατότητές του να φέρει επανάσταση στις διαδικασίες παραγωγής και παραγωγής. Σε αντίθεση με τη χειρωνακτική εργασία, ο βιομηχανικός αυτοματισμός επιτρέπει στις μηχανές να εκτελούν εργασίες με ακρίβεια και συνέπεια, με αποτέλεσμα αυξημένη απόδοση, οφέλη εξοικονόμησης κόστους και βελτιωμένη παραγωγικότητα. Σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου, θα βουτήξουμε στον κόσμο του βιομηχανικού αυτοματισμού – από την ιστορία του έως τις μελλοντικές τάσεις – εξερευνώντας πώς έχει μεταμορφώσει τις βιομηχανίες γύρω μας. Δέστε λοιπόν τις ζώνες σας καθώς ξεκινάμε ένα συναρπαστικό ταξίδι στη σφαίρα του Βιομηχανικού Αυτοματισμού!
Τι είναι ο Βιομηχανικός Αυτοματισμός;
Βιομηχανικός αυτοματισμός είναι η χρήση τεχνολογίας και μηχανημάτων για την εκτέλεση εργασιών που προηγουμένως εκτελούνταν με το χέρι από ανθρώπους. Περιλαμβάνει την ενσωμάτωση διαφόρων τεχνολογιών όπως η τεχνητή νοημοσύνη, η ρομποτική, οι αισθητήρες και τα συστήματα λογισμικού στις διαδικασίες παραγωγής. Ο πρωταρχικός στόχος του βιομηχανικού αυτοματισμού είναι ο εξορθολογισμός των διαδικασιών παραγωγής με παράλληλη βελτίωση της αποδοτικότητας και της παραγωγικότητας.
Μια βασική πτυχή του βιομηχανικού αυτοματισμού είναι ότι μειώνει την ανάγκη για χειρωνακτική εργασία – αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε βιομηχανίες όπου εμπλέκονται επαναλαμβανόμενες ή επικίνδυνες εργασίες. Αυτοματοποιώντας αυτές τις εργασίες με μηχανήματα, οι εταιρείες μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τους κινδύνους τραυματισμού των εργαζομένων, ενώ παράλληλα μειώνουν το κόστος εργασίας.
Ο βιομηχανικός αυτοματισμός περιλαμβάνει διάφορες εφαρμογές σε διαφορετικούς κλάδους όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η επεξεργασία τροφίμων, η αεροδιαστημική μηχανική, τα φαρμακευτικά προϊόντα κ.λπ. Στην πραγματικότητα, σχεδόν κάθε βιομηχανία σήμερα χρησιμοποιεί κάποια μορφή βιομηχανικού αυτοματισμού για να βελτιώσει τα επίπεδα παραγωγικότητάς τους.
Ο Βιομηχανικός Αυτοματισμός έχει γίνει ουσιαστικό μέρος των σύγχρονων διαδικασιών παραγωγής λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων του, όπως η αυξημένη απόδοση και ακρίβεια και το μειωμένο κόστος λειτουργίας και ο χρόνος διακοπής λειτουργίας.
Προστασία του μέλλοντος του δικτύου βιομηχανικού αυτοματισμού σας
Η Ιστορία του Βιομηχανικού Αυτοματισμού
Η ιστορία του Βιομηχανικού Αυτοματισμού χρονολογείται από τον 18ο αιώνα όταν εφευρέθηκαν οι μηχανές που κινούνται με κινητήρα. Ωστόσο, μόλις τον 20ο αιώνα απογειώθηκε ο βιομηχανικός αυτοματισμός. Οι πρώτοι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC) εισήχθησαν στα τέλη της δεκαετίας του '60 και αποδείχθηκαν μια σημαντική ανακάλυψη στην αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής.
Στη δεκαετία του '70 και του '80, η τεχνολογία των υπολογιστών έγινε πιο προηγμένη και ενσωματώθηκε στις βιομηχανικές διαδικασίες. Με αυτό επήλθε αύξηση της αποδοτικότητας και παραγωγικότητας καθώς και μείωση του κόστους παραγωγής.
Η χρήση ρομπότ για αυτοματισμό ξεκίνησε επίσης κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου. Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν για επαναλαμβανόμενες εργασίες όπως η συγκόλληση ή η βαφή, τα ρομπότ έχουν γίνει αρκετά εξελιγμένα ώστε να χειρίζονται περίπλοκες εργασίες, όπως εργασίες γραμμής συναρμολόγησης.
Με την πάροδο του χρόνου, εξελίξεις όπως οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης έχουν οδηγήσει σε ευφυή συστήματα ικανά να προβλέψουν το χρόνο διακοπής λειτουργίας πριν συμβεί, ενώ βελτιστοποιούν την παραγωγική ικανότητα.
Σήμερα, βλέπουμε να γίνονται γρήγορες εξελίξεις με τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη (AI), το cloud computing, τα big data analytics να μπαίνουν σε έξυπνα εργοστάσια όπου οι μηχανές μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους απρόσκοπτα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Οι Διαφορετικοί Τύποι Συστημάτων Αυτοματισμού
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων βιομηχανικού αυτοματισμού διαθέσιμα σήμερα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών παραγωγής. Ένας τύπος είναι ο σταθερός αυτοματισμός, ο οποίος περιλαμβάνει τη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού για την επανειλημμένη ολοκλήρωση μιας συγκεκριμένης εργασίας. Ο σταθερός αυτοματισμός χρησιμοποιείται συνήθως σε βιομηχανίες όπως η χημική κατασκευή και η επεξεργασία τροφίμων.
Ένας άλλος τύπος είναι ο προγραμματιζόμενος αυτοματισμός όπου οι μηχανές μπορούν να προγραμματιστούν να εκτελούν πολλαπλές εργασίες χωρίς την ανάγκη ανθρώπινης παρέμβασης. Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC) χρησιμοποιούνται συχνά σε αυτόν τον τύπο συστημάτων αυτοματισμού.
Ο ευέλικτος αυτοματισμός αναφέρεται σε ένα σύστημα που έχει σχεδιαστεί με γνώμονα την ευελιξία, επιτρέποντάς του να προσαρμόζεται εύκολα σε αλλαγές στο σχεδιασμό ή τις προδιαγραφές του προϊόντος. Αυτός ο τύπος συστήματος χρησιμοποιεί συνήθως ρομποτική και εξοπλισμό ελεγχόμενο από υπολογιστή, καθιστώντας το ιδανικό για περιβάλλοντα παραγωγής μεγάλου όγκου.
Ο ολοκληρωμένος αυτοματισμός συνδυάζει διαφορετικούς τύπους αυτοματοποιημένων συστημάτων σε μια συνεκτική μονάδα που συνεργάζεται άψογα, παρέχοντας μεγαλύτερη απόδοση και παραγωγικότητα από ό,τι οποιοδήποτε μεμονωμένο εξάρτημα θα μπορούσε να επιτύχει από μόνο του.
Τα συνεργατικά ρομπότ ή «κομποτ» εργάζονται μαζί με τους ανθρώπους με ασφάλεια, ενώ εξακολουθούν να ολοκληρώνουν επαναλαμβανόμενες ή επικίνδυνες εργασίες γρήγορα και αποτελεσματικά. Καθώς η τεχνολογία προχωρά με πρωτοφανή ρυθμό, μπορούμε να περιμένουμε να εμφανιστούν ακόμη πιο καινοτόμοι τύποι συστημάτων βιομηχανικού αυτοματισμού τα επόμενα χρόνια.
Πώς επηρέασε η αυτοματοποίηση τον κλάδο;
Ο αυτοματισμός είχε βαθύ αντίκτυπο στον βιομηχανικό τομέα. Με την εισαγωγή αυτοματοποιημένων συστημάτων, οι βιομηχανίες μπόρεσαν να βελτιώσουν την παραγωγικότητά τους, να μειώσουν το κόστος και να αυξήσουν την αποδοτικότητα. Μία από τις πιο σημαντικές επιπτώσεις του αυτοματισμού στη βιομηχανία ήταν η ικανότητα παραγωγής αγαθών σε μεγάλες ποσότητες με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ό,τι ήταν προηγουμένως δυνατό.
Τα αυτοματοποιημένα συστήματα έχουν φέρει επανάσταση στις διαδικασίες παραγωγής δίνοντας τη δυνατότητα στα εργοστάσια να λειτουργούν συνεχώς χωρίς διακοπές ή διακοπές. Αυτό σημαίνει ότι η παραγωγή μπορεί να συνεχιστεί όλο το εικοσιτετράωρο, οδηγώντας σε εκθετική αύξηση της παραγωγικής ικανότητας. Ως αποτέλεσμα, οι βιομηχανίες είναι πλέον σε θέση να ανταποκριθούν στη ζήτηση των πελατών πιο γρήγορα και αποτελεσματικά από ποτέ.
Ο αυτοματισμός έχει επίσης οδηγήσει σε αυξημένα πρότυπα ασφαλείας σε πολλά βιομηχανικά περιβάλλοντα. Με την εξάλειψη του ανθρώπινου λάθους από επικίνδυνες εργασίες, όπως η ανύψωση βαρέων βαρών ή ο χειρισμός επικίνδυνων υλικών, οι χώροι εργασίας είναι πλέον ασφαλέστεροι για τους εργαζόμενους, ενώ παράλληλα μειώνουν τους κινδύνους ευθύνης για τις εταιρείες.
Επιπλέον, η αυτοματοποίηση επιτρέπει τον ακριβέστερο έλεγχο των διαδικασιών παραγωγής που οδηγεί στην παραγωγή προϊόντων υψηλότερης ποιότητας με λιγότερα απόβλητα που παράγονται κατά τη διάρκεια των κύκλων παραγωγής – αυτό ωφελεί τόσο τους κατασκευαστές όσο και τους καταναλωτές.
Είναι σαφές ότι η αυτοματοποίηση είχε συντριπτικά θετικό αντίκτυπο στη βιομηχανία βελτιώνοντας την αποδοτικότητα και αυξάνοντας τα επίπεδα παραγωγικότητας, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι η ασφάλεια των εργαζομένων παραμένει πρωταρχικής σημασίας σε όλες τις αλλαγές της διαδικασίας που εφαρμόζονται μέσω αυτών των τεχνολογιών!
Τι είναι η χρονικά ευαίσθητη δικτύωση για βιομηχανικούς αυτοματισμούς;
Time Sensitive Networking (TSN) είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο σε συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού. Διασφαλίζει ότι τα κρίσιμα δεδομένα παραδίδονται εντός αυστηρών χρονικών περιορισμών, γεγονός που συμβάλλει στη μείωση της καθυστέρησης και στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας. Το TSN είναι απαραίτητο για εφαρμογές όπου ο χρονισμός είναι κρίσιμος, όπως ο έλεγχος κίνησης ή ο αυτοματισμός διεργασιών.
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του TSN είναι η ικανότητά του να συγχρονίζει συσκευές σε ένα ολόκληρο δίκτυο, διασφαλίζοντας ότι όλα τα στοιχεία συνεργάζονται απρόσκοπτα. Αυτός ο συγχρονισμός εξαλείφει τις καθυστερήσεις και διασφαλίζει ότι οι διαδικασίες πραγματοποιούνται ακριβώς όταν χρειάζεται.
Το TSN παρέχει επίσης ντετερμινιστική επικοινωνία, που σημαίνει ότι τα μηνύματα παραδίδονται προβλέψιμα χωρίς παρεμβολές από άλλη κίνηση στο δίκτυο. Αυτό μειώνει την πιθανότητα συγκρούσεων και αναμετάδοσης, που μπορεί να προκαλέσουν καθυστερήσεις και να μειώσουν τη συνολική απόδοση του συστήματος.
Η ευαίσθητη στο χρόνο δικτύωση έχει γίνει ολοένα και πιο σημαντική στα σύγχρονα βιομηχανικά περιβάλλοντα, καθώς επιτρέπει τον ακριβή συγχρονισμό μεταξύ διαφορετικών μηχανών, ενώ βελτιώνει την αξιοπιστία του συστήματος μειώνοντας τις καθυστερήσεις μέσω ντετερμινιστικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας.
Το μέλλον του Βιομηχανικού Αυτοματισμού
Το μέλλον του βιομηχανικού αυτοματισμού είναι συναρπαστικό και γεμάτο δυνατότητες. Με τις εξελίξεις στην τεχνολογία, υπάρχουν ατελείωτες δυνατότητες για το τι μπορεί να επιτευχθεί μέσω της αυτοματοποίησης. Η ρομποτική και η τεχνητή νοημοσύνη (AI) θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του μέλλοντος του βιομηχανικού αυτοματισμού.
Ένας τομέας όπου μπορούμε να περιμένουμε να δούμε σημαντικές βελτιώσεις είναι η ασφάλεια. Ρομπότ εξοπλισμένα με αισθητήρες και κάμερες θα μπορούν να ανιχνεύουν πιθανούς κινδύνους προτού συμβούν, αποτρέποντας τα ατυχήματα. Επιπλέον, τα ρομπότ θα μπορούν να εκτελούν εργασίες που είναι πολύ επικίνδυνες για τον άνθρωπο, όπως η εργασία με επικίνδυνα χημικά ή ο χειρισμός βαρέων μηχανημάτων.
Ένα άλλο πλεονέκτημα του βιομηχανικού αυτοματισμού είναι η αυξημένη απόδοση. Τα αυτοματοποιημένα συστήματα μπορούν να λειτουργούν όλο το εικοσιτετράωρο χωρίς να κάνουν διαλείμματα ή να κουράζονται, πράγμα που σημαίνει ότι οι χρόνοι παραγωγής μπορούν να μειωθούν σημαντικά. Αυτό οδηγεί σε ταχύτερους χρόνους ανάκαμψης και χαμηλότερο κόστος για τις επιχειρήσεις.
Επιπλέον, οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης θα συνεχίσουν να βελτιώνονται με την πάροδο του χρόνου, επιτρέποντας στις μηχανές να λαμβάνουν πιο περίπλοκες αποφάσεις ανεξάρτητα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ακόμη πιο προηγμένες μορφές αυτοματισμού που δεν έχουμε ακόμη φανταστεί.
Ωστόσο, έχουν εκφραστεί ορισμένες ανησυχίες σχετικά με τον αντίκτυπο στις θέσεις εργασίας λόγω των αυξανόμενων επιπέδων αυτοματισμού. Καθώς οι μηχανές γίνονται πιο έξυπνες και ικανές, είναι πιθανό ορισμένες λειτουργίες εργασίας να καταστεί παρωχημένες ή περιττές εντελώς.
Ωστόσο, το μέλλον φαίνεται λαμπρό για τον βιομηχανικό αυτοματισμό καθώς συνεχίζει να εξελίσσεται με πρωτοφανή ρυθμό παρέχοντας οφέλη όπως βελτιωμένα μέτρα ασφαλείας και αυξημένα ποσοστά απόδοσης, ενώ αντιμετωπίζονται οι συνεχείς ανησυχίες που σχετίζονται κυρίως με ευκαιρίες απασχόλησης που δημιουργούνται από αυτές τις αλλαγές στις τεχνολογικές τάσεις σε αυτόν τον χώρο!