Важность системы автоматизации
Что такое система автоматизации?Система автоматизации - это интеграция датчиков, элементов управления и исполнительных механизмов, предназначенных для выполнения какой-либо функции с минимальным вмешательством человека или без него. Данная область называется мехатроника, которая является междисциплинарной отраслью инженерии, как итог - объединяющей механические, электрические и электронные системы.
Большинство систем автоматизации возникло на основе ручных процессов, таких как сверление, резка, сварка и так далее. Эти системы используют роботизированные руки для манипулирования движением инструмента, выполняющего исходную функцию. В других приложениях, особенно в области управления технологическими процессами, автоматизация используется для мониторинга и контроля параметров процесса. Это делается путем манипулирования работой такого оборудования, как нагреватели, двигатели, насосы и компрессоры, или путем открытия или перекрытия технологических линий с помощью регулирующих клапанов. Системы автоматизации выпускаются в различных конфигурациях даже для выполнения одной конкретной функции.
Преимущества и недостатки автоматизации
Основная цель системы автоматизации - уменьшить вмешательство человека. Человек-оператор подвержен ошибкам и усталости, что может привести к различным проблемам. Адаптация системы автоматизации даст существенные преимущества в отношении прибыли, скорости производства, безопасности и качества. Ниже перечислены преимущества и недостатки использования систем автоматизации.
Более последовательное производство
Роботизированные системы, при правильном проектировании, могут сократить время производства за счет эффективного выполнения сложных движений. Более высокая скорость производства означает больший объем продукции и большую прибыль. Для достижения более быстрых действий необходимо достаточное усилие, прилагаемое водителем, а поток движения звеньев и суставов должен быть плавным, без лишних переходов. Более того, скорость обработки информации компьютером быстрее и эффективнее, чем у человека. Люди действительно могут обрабатывать более сложную информацию, чем компьютеры, но если учесть человеческие ошибки, перерывы и больничные дни, то компьютеры работают лучше.
Повышенная повторяемость
Производственная линия эффективна благодаря повторяющейся последовательности движений, которые каким-то образом "запрограммированы" на оператора, выполняющего работу. Это требует минимального принятия решений, когда действия регулируются в основном заранее определенным, конкретным набором инструкций. Эти повторяющиеся движения можно разбить на простые переводы и вращения, которые могут быть запрограммированы в роботе. Поскольку приводы разработаны с почти постоянным диапазоном движения, повторяемость повышается.
Точность и аккуратность
Как упоминалось ранее, актуаторы разработаны для выполнения движений с постоянным диапазоном. Характеристики движения привода не изменяются, если нет сигнала обратной связи или изменений в управляющих переменных. Система автоматизации может быть откалибрована для получения одинакового выходного сигнала с минимальным отклонением или без него.
Повышенное качество продукции
С помощью автоматизированных систем продукция создается с постоянством. Ошибки, вызванные человеческими ошибками и субъективными суждениями, исключены. Автоматизированные системы работают в соответствии с логикой и оценивают, соответствует ли определенное условие желаемому результату. Постоянная проверка может осуществляться с помощью систем обратной связи, которые работают более эффективно, чем человек.
Улучшенные условия труда
Процессы, связанные с экстремальными температурами, чрезмерным давлением, высокими усилиями, быстрыми движениями и токсичными материалами, представляют угрозу для безопасности персонала. Автоматизация позволяет роботам выполнять небезопасные задачи, исключая травмы и даже летальный исход.
Снижение эксплуатационных расходов
Помимо дополнительной прибыли за счет более высокого качества и стабильно высокой производительности, другие экономические выгоды можно получить за счет меньших потерь сырья и меньших затрат на рабочую силу. Меньшие потери материала достигаются благодаря наличию автоматических систем подачи, в которых сырье используется последовательно. Количество корма можно легко и просто оптимизировать с помощью программирования. Что касается экономии рабочей силы, то один робот может выполнять работу нескольких сотрудников. В долгосрочной перспективе эти преимущества компенсируют высокие инвестиционные затраты на установку автоматизированной системы.