Phillip Dodd, kierownik technologii ds. infrastruktury inżynieryjnej IIoT
W dobie innowacji i technologii, automatyka przemysłowa stało się modnym hasłem ze względu na jego ogromny potencjał zrewolucjonizowania produkcji i procesów produkcyjnych. W przeciwieństwie do pracy ręcznej, automatyzacja przemysłowa umożliwia maszynom wykonywanie zadań z precyzją i konsekwencją, co skutkuje zwiększoną wydajnością, oszczędnościami i zwiększoną produktywnością. W tym poście na blogu zagłębimy się w świat automatyki przemysłowej – od jej historii po przyszłe trendy – badając, jak zmieniła ona otaczające nas branże. Zatem zapnij pasy i wyruszamy w ekscytującą podróż po krainie automatyki przemysłowej!
Czym jest automatyka przemysłowa?
Automatyka przemysłowa to wykorzystanie technologii i maszyn do wykonywania zadań, które wcześniej były wykonywane ręcznie przez ludzi. Polega na integracji różnych technologii, takich jak sztuczna inteligencja, robotyka, czujniki i systemy oprogramowania, z procesami produkcyjnymi. Podstawowym celem automatyki przemysłowej jest usprawnienie procesów produkcyjnych przy jednoczesnej poprawie wydajności i produktywności.
Jednym z kluczowych aspektów automatyzacji przemysłowej jest to, że zmniejsza ona zapotrzebowanie na pracę fizyczną – może to być szczególnie przydatne w branżach, w których występują powtarzalne lub niebezpieczne zadania. Automatyzując te zadania za pomocą maszyn, firmy mogą zminimalizować ryzyko obrażeń pracowników, jednocześnie zmniejszając koszty pracy.
Automatyka przemysłowa obejmuje różne zastosowania w różnych branżach, takich jak produkcja samochodów, przetwórstwo żywności, inżynieria lotnicza, farmaceutyka itp. W rzeczywistości prawie każda dzisiejsza branża wykorzystuje jakąś formę automatyzacji przemysłowej w celu poprawy poziomu produktywności.
Automatyka przemysłowa stała się istotną częścią współczesnych procesów produkcyjnych ze względu na wiele korzyści, takich jak zwiększona wydajność i dokładność oraz zmniejszone koszty operacyjne i przestoje.
Przyszłościowe rozwiązanie dla Twojej sieci automatyki przemysłowej
Historia automatyki przemysłowej
Połączenia historia automatyki przemysłowej sięga XVIII wieku, kiedy wynaleziono maszyny o napędzie mechanicznym. Jednak automatyzacja przemysłowa nabrała tempa dopiero w XX wieku. Pierwsze programowalne sterowniki logiczne (PLC) zostały wprowadzone pod koniec lat 18. XX wieku i okazały się przełomem w automatyzacji procesów produkcyjnych.
W latach 70. i 80. technologia komputerowa stała się bardziej zaawansowana i została włączona do procesów przemysłowych. Wiązało się to ze wzrostem wydajności i produktywności, a także spadkiem kosztów produkcji.
W tym okresie zaczęto również wykorzystywać roboty do automatyzacji. Roboty, początkowo używane do powtarzalnych zadań, takich jak spawanie czy malowanie, stały się na tyle wyrafinowane, że mogą obsługiwać złożone operacje, takie jak praca na linii montażowej.
Z biegiem czasu rozwiązania takie jak algorytmy uczenia maszynowego dały początek inteligentnym systemom zdolnym do przewidywania przestojów, zanim one nastąpi, przy jednoczesnej optymalizacji wydajności produkcyjnej.
Obecnie obserwujemy szybki postęp w technologiach takich jak sztuczna inteligencja (AI), przetwarzanie w chmurze i analiza dużych zbiorów danych, które trafiają do inteligentnych fabryk, w których maszyny mogą bezproblemowo komunikować się ze sobą bez interwencji człowieka.
Różne typy systemów automatyki
Obecnie dostępnych jest wiele rodzajów systemów automatyki przemysłowej, które można wykorzystać do optymalizacji procesów produkcyjnych. Jednym z typów jest automatyzacja stała, która polega na użyciu specjalistycznego sprzętu do wielokrotnego wykonywania określonego zadania. Automatyka stała jest powszechnie stosowana w branżach takich jak produkcja chemiczna i przetwórstwo spożywcze.
Innym typem jest automatyzacja programowalna, w ramach której maszyny można zaprogramować do wykonywania wielu zadań bez konieczności interwencji człowieka. W tego typu systemach automatyki często stosuje się programowalne sterowniki logiczne (PLC).
Elastyczna automatyzacja odnosi się do systemu zaprojektowanego z myślą o elastyczności, umożliwiającej łatwe dostosowywanie się do zmian w projekcie produktu lub specyfikacjach. Ten typ systemu zazwyczaj wykorzystuje robotykę i sprzęt sterowany komputerowo, dzięki czemu idealnie nadaje się do środowisk produkcyjnych o dużej skali.
Integrated Automation łączy różne typy zautomatyzowanych systemów w jedną spójną jednostkę, która płynnie ze sobą współpracuje, zapewniając większą wydajność i produktywność niż jakikolwiek pojedynczy komponent byłby w stanie osiągnąć samodzielnie.
Roboty współpracujące, zwane „cobotami”, bezpiecznie współpracują z ludźmi, a jednocześnie szybko i skutecznie wykonują powtarzalne lub niebezpieczne zadania. Ponieważ technologia rozwija się w niespotykanym dotąd tempie, w nadchodzących latach możemy spodziewać się pojawienia się jeszcze bardziej innowacyjnych typów systemów automatyki przemysłowej.
Jak automatyzacja wpłynęła na branżę?
Automatyzacja wywarła głęboki wpływ na sektor przemysłowy. Dzięki wprowadzeniu zautomatyzowanych systemów branże mogły poprawić swoją produktywność, obniżyć koszty i zwiększyć wydajność. Jednym z najbardziej znaczących wpływów automatyzacji na przemysł jest możliwość wytwarzania towarów w dużych ilościach w znacznie szybszym tempie, niż było to wcześniej możliwe.
Zautomatyzowane systemy zrewolucjonizowały procesy produkcyjne, umożliwiając fabrykom ciągłą pracę bez przerw i przestojów. Oznacza to, że produkcja może być kontynuowana przez całą dobę, co prowadzi do wykładniczego wzrostu wydajności. W rezultacie branże mogą teraz zaspokajać potrzeby klientów szybciej i wydajniej niż kiedykolwiek wcześniej.
Automatyzacja doprowadziła również do podniesienia standardów bezpieczeństwa w wielu środowiskach przemysłowych. Eliminując błędy ludzkie przy niebezpiecznych zadaniach, takich jak podnoszenie ciężarów lub przenoszenie materiałów niebezpiecznych, miejsca pracy są teraz bezpieczniejsze dla pracowników, a jednocześnie zmniejszają ryzyko odpowiedzialności ponoszonej przez firmy.
Ponadto automatyzacja pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę nad procesami produkcyjnymi, co prowadzi do wytwarzania produktów o wyższej jakości przy mniejszej ilości odpadów generowanych w cyklach produkcyjnych – jest to korzystne zarówno dla producentów, jak i konsumentów.
Oczywiste jest, że automatyzacja wywarła zdecydowanie pozytywny wpływ na branżę, poprawiając wydajność i zwiększając poziom produktywności, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa pracowników, które pozostaje najważniejsze podczas wszelkich zmian procesowych wdrażanych za pomocą tych technologii!
Czym są sieci wrażliwe na czas w automatyce przemysłowej?
Sieci wrażliwe na czas (TSN) to technologia pozwalająca na komunikację w czasie rzeczywistym w systemach automatyki przemysłowej. Zapewnia dostarczenie krytycznych danych w ściśle określonych ramach czasowych, co pomaga zmniejszyć opóźnienia i poprawić wydajność. TSN jest niezbędny w zastosowaniach, w których czas ma kluczowe znaczenie, takich jak sterowanie ruchem lub automatyzacja procesów.
Jedną z kluczowych zalet TSN jest możliwość synchronizacji urządzeń w całej sieci, zapewniając bezproblemową współpracę wszystkich komponentów. Taka synchronizacja eliminuje opóźnienia i zapewnia, że procesy przebiegają dokładnie wtedy, gdy tego potrzebują.
TSN zapewnia także komunikację deterministyczną, co oznacza, że wiadomości są dostarczane w sposób przewidywalny, bez zakłóceń ze strony innego ruchu w sieci. Zmniejsza to prawdopodobieństwo kolizji i retransmisji, które mogą powodować opóźnienia i zmniejszać ogólną wydajność systemu.
Sieci wrażliwe na czas stają się coraz ważniejsze w nowoczesnych środowiskach przemysłowych, ponieważ umożliwiają precyzyjną synchronizację między różnymi maszynami, jednocześnie poprawiając niezawodność systemu poprzez zmniejszenie opóźnień dzięki deterministycznym protokołom komunikacyjnym.
Przyszłość automatyki przemysłowej
Przyszłość automatyki przemysłowej jest ekscytująca i pełna potencjału. Wraz z postępem technologii istnieją nieograniczone możliwości tego, co można osiągnąć poprzez automatyzację. Robotyka i sztuczna inteligencja (AI) odegrają główną rolę w kształtowaniu przyszłości automatyki przemysłowej.
Jednym z obszarów, w którym możemy spodziewać się znacznych ulepszeń, jest bezpieczeństwo. Roboty wyposażone w czujniki i kamery będą w stanie wykryć potencjalne zagrożenia zanim one wystąpią, zapobiegając wypadkom. Ponadto roboty będą mogły wykonywać zadania zbyt niebezpieczne dla człowieka, takie jak praca z niebezpiecznymi chemikaliami czy obsługa ciężkich maszyn.
Kolejną zaletą automatyki przemysłowej jest zwiększona wydajność. Zautomatyzowane systemy mogą pracować przez całą dobę, bez przerw i zmęczenia, co pozwala znacznie skrócić czas produkcji. Prowadzi to do szybszego czasu realizacji i niższych kosztów dla przedsiębiorstw.
Co więcej, algorytmy sztucznej inteligencji będą z biegiem czasu udoskonalane, umożliwiając maszynom samodzielne podejmowanie bardziej złożonych decyzji, bez interwencji człowieka. Może to prowadzić do jeszcze bardziej zaawansowanych form automatyzacji, których jeszcze nie wyobrażaliśmy sobie.
Pojawiły się jednak pewne obawy dotyczące wpływu rosnącego poziomu automatyzacji na miejsca pracy. W miarę jak maszyny stają się coraz bardziej inteligentne i wydajne, możliwe jest, że niektóre funkcje zawodowe staną się przestarzałe lub całkowicie niepotrzebne.
Chociaż przyszłość rysuje się w jasnych barwach dla automatyki przemysłowej, ponieważ rozwija się ona w niespotykanym dotąd tempie, zapewniając korzyści, takie jak ulepszone środki bezpieczeństwa i zwiększone wskaźniki wydajności, jednocześnie rozwiązując utrzymujące się obawy związane głównie z możliwościami zatrudnienia stworzonymi przez zmiany w trendach technologicznych w tej przestrzeni!