AUTOMASI INDUSTRI: SEJARAH, CIRI DAN JENIS - TEKNOLOGI - 2026

The automasi perindustrian adalah teknologi yang digunakan oleh sistem kawalan seperti komputer, robot dan teknologi maklumat untuk membolehkan pelaksanaan automatik proses yang berbeza dan mesin dalam industri, tanpa memerlukan pengendali manusia.

Ini bertujuan untuk mengganti aktiviti membuat keputusan manusia dan tindak balas arahan manual dengan penggunaan peralatan mekanik dan perintah pengaturcaraan logik.

Sumber: pixabay.com

Sebelumnya, tujuan automasi adalah untuk meningkatkan produktiviti, kerana sistem automatik dapat beroperasi 24 jam sehari, dan mengurangi biaya yang terkait dengan operator manusia, seperti upah dan faedah.

Automasi ini telah dicapai dengan pelbagai cara, seperti alat mekanikal, hidraulik, pneumatik, elektrik, elektronik dan komputer, yang umumnya digabungkan antara satu sama lain.

Pengawal tujuan umum untuk proses industri merangkumi: pengawal logik yang dapat diprogramkan, modul I / O bebas, dan komputer.

Keadaan semasa

Baru-baru ini, automasi industri telah mendapat peningkatan penerimaan oleh pelbagai jenis industri, kerana manfaatnya yang sangat besar dalam proses pembuatan, seperti peningkatan produktiviti, kualiti, fleksibiliti dan keselamatan dengan biaya rendah.

Ini juga mempunyai manfaat dalam penjimatan tenaga kerja, kos elektrik, dan biaya material, serta ketepatan pengukuran yang lebih besar.

Trend penting ialah peningkatan penggunaan penglihatan komputer untuk menyediakan fungsi pemeriksaan automatik. Trend lain adalah peningkatan penggunaan robot secara berterusan.

Kecekapan tenaga dalam proses perindustrian kini menjadi salah satu keutamaan tertinggi.

Sebagai contoh, syarikat semikonduktor menawarkan aplikasi mikrokontroler 8-bit, yang terdapat dalam kawalan pam dan motor tujuan umum, untuk mengurangkan penggunaan kuasa dan dengan itu meningkatkan kecekapan.

Laporan Pembangunan Dunia Bank Dunia 2018 menunjukkan bukti bahawa sementara automasi perindustrian menggantikan pekerja, inovasi mewujudkan industri dan pekerjaan baru.

Sejarah

Sejak awal, automasi industri telah membuat kemajuan besar di antara aktiviti yang sebelumnya dilakukan secara manual.

Revolusi Perindustrian

Pengenalan mesin pertama dan mesin uap menciptakan syarat baru untuk sistem kawalan automatik, seperti pengatur suhu dan pengatur tekanan.

Pada tahun 1771 mesin pemintal automatik sepenuhnya pertama, dikuasakan oleh tenaga hidraulik, dicipta. Pada tahun 1785 sebuah kilang tepung automatik dikembangkan, menjadi proses perindustrian automatik pertama.

Ford Motor

Pada tahun 1913, Ford Motor Company memperkenalkan barisan pengeluaran automobil yang dianggap sebagai salah satu jenis automasi perintis dalam pembuatan.

Sebelum itu, sebuah kereta telah dibina oleh sepasukan pekerja yang mahir dan tidak mahir. Automasi pengeluaran meningkatkan kadar pengeluaran Ford dan meningkatkan keuntungannya.

Jalur pemasangan dan pengeluaran besar-besaran automobil adalah yang pertama seumpamanya di dunia. Ia mengurangkan masa pemasangan kereta dari 12 jam setiap kereta menjadi kira-kira satu setengah jam.

Kemajuan pada abad ke-20

Bilik kawalan menjadi biasa pada tahun 1920. Sehingga awal 1930-an, kawalan proses hanya hidup / mati.

Pengawal mula diperkenalkan pada tahun 1930-an, dengan kemampuan untuk membuat perubahan yang dihitung sebagai tindak balas terhadap penyimpangan dari angka kawalan.

Bilik kawalan menggunakan lampu berkod warna untuk memberi isyarat kepada pekerja kilang untuk melakukan perubahan tertentu secara manual.

Pada tahun 1930-an, Jepun merupakan peneraju pembangunan komponen. Witch mikro pertama, relay perlindungan dan pemasa elektrik berketepatan tinggi dibangunkan.

Pada tahun 1945, Jepun memulakan program pembinaan semula industri. Program ini didasarkan pada teknologi baru, bertentangan dengan kaedah kuno yang digunakan oleh seluruh dunia.

Jepun menjadi peneraju automasi industri dunia. Syarikat kereta seperti Honda, Toyota, dan Nissan dapat menghasilkan banyak kereta berkualiti tinggi dan boleh dipercayai.

ciri

Mekanisasi adalah operasi manual tugas menggunakan mesin bermotor, tetapi bergantung pada pengambilan keputusan manusia.

Automasi merupakan langkah tambahan untuk mekanisasi, kerana ia menggantikan penyertaan manusia dengan penggunaan perintah pengaturcaraan logik dan mesin yang kuat.

Kos operasi lebih rendah

Dengan automasi industri, kos percutian, rawatan kesihatan dan bonus yang berkaitan dengan pekerja manusia dihapuskan. Begitu juga, ia tidak memerlukan faedah lain yang dimiliki oleh pekerja, seperti perlindungan pencen, bonus, dll.

Walaupun berkaitan dengan kos awal yang tinggi, ia menjimatkan gaji bulanan pekerja, yang menyebabkan penjimatan besar bagi syarikat.

Kos penyelenggaraan yang berkaitan dengan peralatan yang digunakan untuk automasi industri lebih rendah, kerana tidak cenderung rusak. Sekiranya mereka gagal, hanya jurutera IT dan penyelenggaraan yang harus memperbaikinya.

Produktiviti tinggi

Walaupun banyak syarikat menggaji beratus-ratus orang pembuatan untuk menjalankan kilang selama tiga shift selama 24 jam maksimum, ia masih perlu ditutup untuk cuti dan penyelenggaraan.

Automasi industri memenuhi matlamat syarikat, yang membolehkan kilang pembuatan beroperasi 24 jam sehari, 7 hari seminggu, dan 365 hari dalam setahun. Ini membawa peningkatan ketara dalam produktiviti organisasi.

Kualiti tinggi

Automasi mengurangkan kesilapan yang berkaitan dengan manusia. Selain itu, robot tidak mempunyai jenis keletihan, yang menghasilkan produk yang berkualiti seragam, bahkan menghasilkannya pada masa yang berlainan.

Fleksibiliti tinggi

Sekiranya tugas baru ditambahkan pada barisan pemasangan, latihan akan diperlukan untuk pengendali manusia.

Sebaliknya, robot boleh diprogramkan untuk melakukan sebarang jenis pekerjaan. Ini menjadikan proses pembuatan lebih fleksibel.

Ketepatan maklumat yang tinggi

Data automatik yang dikumpulkan membolehkan anda menganalisis maklumat pembuatan utama, dengan ketepatan data ini, mengurangkan kos penyusunan anda.

Ini membolehkan keputusan yang betul dapat dibuat ketika berusaha memperbaiki proses dan mengurangkan pembaziran.

Keselamatan yang tinggi

Automasi industri dapat menjadikan barisan pengeluaran selamat untuk pekerja dengan menggunakan robot untuk menggerakkan situasi berbahaya.

Kos permulaan yang tinggi

Pelaburan awal yang berkaitan dengan beralih dari barisan pengeluaran manusia ke yang automatik sangat tinggi.

Selain itu, melatih pekerja untuk mengendalikan peralatan baru yang canggih ini memerlukan kos yang besar.

Jenis-Jenis

Memperbaiki automasi

Ia digunakan untuk melaksanakan operasi berulang dan tetap untuk mencapai kadar pengeluaran yang tinggi.

Mempekerjakan pasukan tujuan khas untuk mengautomasikan proses urutan tetap atau operasi pemasangan. Urutan operasi ditentukan oleh konfigurasi peralatan.

Perintah yang diprogramkan terdapat dalam mesin dalam bentuk roda gigi, kabel dan perkakasan lain yang tidak dapat diubah dengan mudah dari satu produk ke produk yang lain.

Bentuk automasi ini dicirikan oleh pelaburan awal yang tinggi dan kadar pengeluaran yang tinggi. Oleh itu, ia sesuai untuk produk yang dibuat dalam jumlah besar.

Automasi yang boleh diprogramkan

Ini adalah bentuk automasi untuk pembuatan produk dalam kumpulan. Produk dihasilkan secara berkumpulan antara beberapa lusin hingga beberapa ribu unit pada satu masa.

Untuk setiap kumpulan baru, peralatan pengeluaran mesti diprogram ulang agar sesuai dengan jenis produk baru. Pengaturcaraan semula ini memerlukan masa, dengan jangka waktu yang tidak produktif diikuti dengan pengeluaran untuk setiap kumpulan.

Kadar pengeluaran pada umumnya lebih rendah daripada automasi tetap, kerana peralatan ini dirancang untuk memudahkan pertukaran produk, dan bukannya mempunyai pengkhususan produk.

Contoh sistem automasi ini adalah mesin yang dikawal secara berangka, robot industri, kilang keluli, dll.

Automasi yang fleksibel

Dengan sistem ini disediakan alat kawalan automatik, yang memberikan fleksibiliti besar untuk membuat perubahan untuk setiap produk. Ini adalah lanjutan dari automasi yang dapat diprogramkan.

Kelemahan automasi yang dapat diprogramkan adalah masa yang diperlukan untuk memprogramkan semula peralatan pengeluaran untuk setiap kumpulan produk baru. Ini kehilangan masa pengeluaran, yang mahal.

Dalam automasi yang fleksibel, pemrograman ulang dilakukan dengan cepat dan automatik di terminal komputer, tanpa harus menggunakan peralatan produksi seperti itu.

Perubahan ini dibuat dengan arahan yang diberikan dalam bentuk kod oleh pengendali manusia.

Oleh itu, tidak perlu mengelompokkan produk secara berkumpulan. Campuran produk yang berbeza dapat dihasilkan satu demi satu.

Permohonan

Industri 4.0

Kebangkitan automasi industri secara langsung berkaitan dengan "revolusi industri keempat", yang lebih dikenali sebagai Industri 4.0. Berasal dari Jerman, Industri 4.0 merangkumi banyak peranti, konsep dan mesin.

Industri 4.0 berfungsi dengan Internet perindustrian, yang merupakan penyatuan sempurna dari pelbagai objek fizikal di Internet, melalui perwakilan maya, dan dengan perisian / perkakasan untuk disambungkan untuk menambah peningkatan proses pembuatan.

Mampu membuat pembuatan yang lebih pintar, lebih selamat dan lebih maju mungkin dengan teknologi baru ini. Ini membuka platform pembuatan yang lebih dipercayai, konsisten dan cekap daripada sebelumnya.

Industri 4.0 merangkumi banyak bidang pembuatan dan akan terus melakukannya seiring dengan berjalannya waktu.

Robotik industri

Robotik industri adalah cabang automasi industri yang membantu dalam proses pembuatan yang berbeza, seperti pemesinan, pengelasan, lukisan, pemasangan, dan pengendalian bahan.

Robot industri menggunakan pelbagai sistem mekanikal, elektrikal, dan perisian untuk membolehkan ketepatan dan kelajuan tinggi, jauh melebihi prestasi manusia.

Sistem ini diperbaiki dan diperbaiki sehingga robot tunggal dapat berjalan 24 jam sehari dengan sedikit atau tanpa penyelenggaraan. Pada tahun 1997 terdapat 700,000 robot industri yang digunakan, jumlahnya meningkat menjadi 1.8 juta pada tahun 2017.

Pengawal logik yang boleh diprogramkan

Automasi industri menggabungkan pengawal logik yang dapat diprogramkan (PLC) ke dalam proses pembuatan. Ini menggunakan sistem pemprosesan yang memungkinkan Anda untuk mengubah input dan output kontrol, melalui pengaturcaraan sederhana.

PLC dapat menerima pelbagai input dan mengembalikan pelbagai output logik. Peranti input adalah sensor dan peranti outputnya adalah motor, injap, dll.

PLC serupa dengan komputer. Namun, sementara komputer dioptimumkan untuk perhitungan, PLC dioptimumkan untuk tugas-tugas kawalan dan digunakan dalam lingkungan industri.

Mereka dibina sedemikian rupa sehingga hanya pengetahuan pengaturcaraan berasaskan logik asas yang diperlukan untuk menangani getaran, suhu tinggi, kelembapan dan kebisingan.

Kelebihan terbesar yang ditawarkan oleh PLC adalah fleksibiliti mereka. Mereka dapat mengendalikan pelbagai sistem kawalan yang berbeza. Mereka menjadikan sistem yang tidak perlu dilakukan semula untuk mengubah sistem kawalan. Fleksibiliti ini menjadikan mereka menguntungkan untuk sistem yang kompleks dan bervariasi.

Contoh

Dalam industri automotif, pemasangan piston di dalam mesin biasanya dilakukan secara manual, dengan kadar kesalahan 1-1.6%. Pada masa ini, tugas yang sama dilakukan dengan mesin automatik, dengan kadar kesalahan 0,0001%.

Kecerdasan buatan (AI) digunakan dengan robotik untuk membuat pelabelan automatik, menggunakan lengan robot sebagai aplikator label automatik, dan AI untuk mengesan produk yang akan dilabelkan.

Automasi di Audi

Di kilang Audi di Jerman, jumlah robot hampir sama dengan 800 pekerja. Mereka melakukan pengangkatan berat, kimpalan yang berpotensi berbahaya, dan juga ujian berulang-ulang.

Antara faedah automasi di Audi adalah produktiviti yang jauh lebih tinggi dan keperluan yang lebih rendah untuk pekerja tidak mahir.

Robot yang digunakan di Audi tidak hanya mengurus pekerjaan berbahaya yang sebelumnya dilakukan oleh pekerja yang tidak terlatih, tetapi juga mengumpulkan banyak data yang dapat dianalisis dan digunakan untuk meningkatkan operasi kilang.

Namun, masih ada tugas yang tidak dapat dilakukan oleh robot dan manusia lebih lengkap untuk ditangani.

Dengan melakukan tugas yang paling berbahaya dan meningkatkan kecekapan dan produktiviti tugas tersebut, Audi dapat menarik pekerja yang lebih berkemahiran dan khusus untuk melaksanakan tugas yang berfokus pada manusia.

Barisan pengeluaran automatik

Ini terdiri daripada satu siri stesen kerja yang dihubungkan oleh sistem pemindahan untuk memindahkan bahagian antara stesen.

Ini adalah contoh automasi tetap, kerana garis-garis ini biasanya disiapkan untuk jangka masa pengeluaran yang panjang.

Setiap stesen dirancang untuk melakukan operasi pemprosesan tertentu, sehingga bahagian atau produk dihasilkan selangkah demi selangkah, ketika berjalan di sepanjang garis.

Dalam operasi garis normal, satu bahagian diproses di setiap stesen, sehingga banyak bahagian diproses secara serentak, menghasilkan bahagian yang selesai dengan setiap kitaran garis.

Pelbagai operasi yang berlaku mesti disusun dan diselaraskan dengan betul agar talian dapat beroperasi dengan cekap.

Garis automatik moden dikendalikan oleh pengawal logik yang dapat diprogramkan. Ini dapat melakukan jenis fungsi pemasaan dan penjujukan yang diperlukan untuk operasi anda.

Rujukan

1. Terry M. Brei (2018). Apakah Automasi Industri? Sure Controls Inc. Diambil dari: surecontrols.com.
2. Wikipedia, ensiklopedia percuma (2018). Automasi. Diambil dari: en.wikipedia.org.
3. Teknologi Elektrik (2018). Apa itu Automasi Industri - Jenis Automasi Industri. Diambil dari: electricaltechnology.org.
4. Unitronics (2018). Apakah Automasi Industri? Diambil dari: unitronicsplc.com.
5. Ensiklopedia Britannica (2018). Aplikasi Automasi Dan Robotik. Diambil dari: britannica.com.
6. Adam Robinson (2014). Automasi Industri: Sejarah Ringkas Aplikasi Pembuatan & Keadaan Semasa dan Masa Depan Masa Depan. Cerasis. Diambil dari: cerasis.com.
7. Eagle Technologies (2013). Automasi Kilang, Contoh Jerman. Diambil dari: eagletechnologies.com.