Co to jest automatyzacja produkcji?

Automatyzacja produkcji to zastosowanie technologii, takich jak roboty, systemy sterowania i oprogramowanie, w celu zastąpienia lub wspomagania pracy człowieka w procesach wytwarzania, co prowadzi do zwiększenia wydajności, jakości i obniżenia kosztów.

Spis treści:

Na czym polega automatyzacja produkcji?

Automatyzacja produkcji to proces wykorzystania technologii do wykonania różnych zadań produkcyjnych bez bezpośredniej interwencji człowieka. Automatyzacja ma na celu zwiększenie efektywności, poprawę jakości produktów, redukcję kosztów oraz minimalizację błędów i odpadów. Poniżej przedstawiamy przykładowe elementy automatyzacji produkcji.

1. Systemy SCADA

Systemy SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) to zaawansowane rozwiązania informatyczne, które służą do nadzorowania i kontrolowania procesów technologicznych oraz produkcyjnych w różnych branżach. Główne funkcje systemów SCADA obejmują:

• 📌 Zbieranie danych: SCADA gromadzi dane z maszyn i urządzeń pomiarowych w czasie rzeczywistym, co umożliwia monitorowanie stanu procesów produkcyjnych.
• 📌 Wizualizacja: Umożliwia przedstawienie danych w formie graficznej, co ułatwia ich analizę i interpretację.
• 📌 Sterowanie: Operatorzy mogą zdalnie kontrolować maszyny i procesy, wprowadzając odpowiednie parametry.
• 📌 Alarmowanie: System informuje o nieprawidłowościach i awariach, co pozwala na szybką reakcję.
• 📌 Archiwizacja danych: SCADA przechowuje dane historyczne, co umożliwia ich późniejszą analizę i raportowanie.

Systemy SCADA są szeroko stosowane w różnych sektorach, takich jak przemysł spożywczy, chemiczny, energetyczny, a także w automatyce budynkowej. Dzięki nim przedsiębiorstwa mogą zwiększać wydajność produkcji, optymalizować koszty oraz poprawiać jakość zarządzania procesami

2. Roboty Przemysłowe

Roboty przemysłowe to programowalne, wielofunkcyjne maszyny, które składają się z trzech lub większej liczby osi. Zgodnie z normą ISO, robot przemysłowy to sterowany automatycznie system, który może być zaprogramowany do wykonywania różnorodnych zadań w środowisku produkcyjnym. 

Zastosowanie robotów w automatyzacji produkcji.

Roboty przemysłowe odgrywają kluczową rolę w automatyzacji procesów produkcyjnych. Znajdują zastosowanie m.in. w:

• 🔧 Spawaniu i montażu
• 🔧 Pakowaniu i paletyzacji
• 🔧 Obsłudze maszyn CNC
• 🔧 Przetwórstwie tworzyw sztucznych
• 🔧 Załadunku i rozładunku maszyn

Wykorzystanie robotów pozwala zwiększyć wydajność, jakość i powtarzalność procesów, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa pracy. Roboty mogą pracować bez przerw 24/7, znacząco podnosząc efektywność linii produkcyjnych. Doskonale również radzą sobie z dużymi obciążeniami.

3. Systemy Wizyjne

Systemy wizyjne to układy wykorzystujące kamery i oprogramowanie do analizy obrazów, zbierające informacje o otoczeniu na wzór wzroku u ludzi. Możliwości wykorzystania systemów wizyjnych są bardzo rozległe, a przykładowe zastosowania opisane zostały poniżej.

a) automatyczna kontrola jakości

Kontrola jakości w systemach wizyjnych to proces automatycznego sprawdzania i oceny produktów za pomocą kamer i oprogramowania do analizy obrazu. Systemy te wykorzystują technologię widzenia maszynowego do wykrywania wad, mierzenia wymiarów, sprawdzania zgodności z normami czy rozpoznawania wzorów. Przykładowe zastosowania to kontrola poprawności montażu, wykrywanie defektów powierzchni czy weryfikacja etykiet i kodów. Dzięki wysokiej precyzji i szybkości działania systemy wizyjne znacząco podnoszą jakość i efektywność produkcji, eliminując ludzkie błędy oraz pozwalając na natychmiastową reakcję na niezgodności

b) sortowanie elementów

Systemy wizyjne mogą być wykorzystane do automatycznego sortowania elementów poprzez procesy rozpoznawania, klasyfikowania i segregowania obiektów na podstawie ich cech wizualnych takich jak kształt, rozmiar, kolor, wzory, czy etykiety. Za przeprowadzenie tych procesów odpowiadają algorytmy analizy obrazu pochodzącego z kamer.

Jak działa sortowanie elementów w systemach wizyjnych?

1. 📌 Rejestracja obrazu: Kamera rejestruje obraz elementów na linii produkcyjnej.
2. 📌 Analiza obrazu: Oprogramowanie przetwarza obraz, identyfikując cechy charakterystyczne, takie jak kontury, wymiary czy kolory, w celu klasyfikacji elementów.
3. 📌 Porównanie z wzorcami: System porównuje dane z obrazów z wcześniej zdefiniowanymi wzorcami lub kryteriami jakościowymi.
4. 📌 Decyzja o sortowaniu: Na podstawie analizy, system podejmuje decyzję o przypisaniu elementu do określonej kategorii lub odrzuceniu go w przypadku niezgodności.
5. 📌 Mechanizm sortujący: Elementy są kierowane do odpowiednich miejsc, np. za pomocą automatycznych taśm, ramię robota lub innych urządzeń wykonawczych.

c) automatyczna lokalizacja elementów

Systemy wizyjne znajdują także zastosowanie przy problemie lokalizacji. Poprzez analizę obrazu z kamer możliwe jest ustalenie pozycji obiektu, który będzie podnoszony czy obrabiany na przykład przy pomocy robota przemysłowego.

4. Inteligentne czujniki, czujniki typu SMART

Inteligentne czujniki kojarzone są często z systemami typu SMART Dom i systemami IoT, jednak w nowoczesnych systemach automatyki przemysłowej te systemy odgrywają bardzo istotną rolę. Inteligentne czujniki monitorują te same parametry co czujniki tradycyjne, m.in. temperaturę, wilgotność, ciśnienie, poziom wypełnienia, jakość powietrza. Jednak wyróżnia je obecność mikrokontrolera, który odpowiedzialny jest za wstępne przetwarzanie danych i wybraniu tych danych, które mają być przekazane jednostce nadrzędnej, na przykład sterownikowi PLC. Dane są przetwarzane w czasie rzeczywistym, co zwiększa efektywność procesów. Dodatkowo inteligentne czujniki pozwalają na zbieranie i analizowanie danych, które nie są istotne dla procesu, ale mogą posłużyć do zdiagnozowania awarii, a tym samym zapewnić większe bezpieczeństwo.

Zastosowania inteligentnych czujników typu SMART

1. 📌 Monitorowanie procesów: Czujniki mogą śledzić parametry produkcji, co pozwala na bieżąco dostosowywanie warunków do optymalnych wartości.
2. 📌 Zarządzanie energią: Inteligentne czujniki mogą optymalizować zużycie energii w zakładach przemysłowych, automatycznie regulując działanie maszyn i urządzeń.
3. 📌 Bezpieczeństwo: Czujniki wykrywające ruch lub obecność mogą zwiększać bezpieczeństwo w zakładach, informując o nieautoryzowanym dostępie lub zagrożeniach.
4. 📌 Diagnostyka i konserwacja: Dzięki monitorowaniu stanu maszyn, czujniki mogą przewidywać awarie, co pozwala na planowanie konserwacji i minimalizację przestojów.

Więcej o automatyzacji przeczytasz tutaj: Na czym polega automatyzacja?

Na czym polega automatyzacja linii produkcyjnej?

Automatyzacja linii produkcyjnej polega na zastąpieniu czynności wykonywanych ręcznie przez pracowników operacjami realizowanymi przez maszyny i urządzenia automatyczne. Jednym z celów jest zwiększenie efektywności produkcji poprzez:

1. 🔧 Skrócenie czasu wytwarzania produktów
2. 🔧 Umożliwienie produkcji wieloseryjnej
3. 🔧 Zmniejszenie ryzyka błędów i niedopatrzeń wynikających z czynnika ludzkiego
4. 🔧 Zwiększenie wydajności i obniżenie kosztów operacyjnych
5. 🔧 Możliwość ciągłej pracy w trybie 24-godzinnym, co znacznie zwiększa produktywność.
6. 🔧 Skrócenie czasu potrzebnego na wykonanie poszczególnych operacji.
7. 🔧 Usprawnienie funkcjonowania maszyn i urządzeń w zakładzie produkcyjnym.
8. 🔧 Poprawa jakości produktów poprzez zwiększenie precyzji i powtarzalności procesów.
9. 🔧 Umożliwienie pracy w warunkach niebezpiecznych lub niesprzyjających dla człowieka.

Automatyczne linie produkcyjne mogą zostać wykorzystane przy produkcji wymagających m.in.: montażu, transportu, pakowania Warto pamiętać, że automatyzacja linii produkcyjnej to kompleksowy system, który wymaga starannego planowania i dostosowania do indywidualnych potrzeb przedsiębiorstwa.

Więcej informacji o automatyzacji linii produkcyjnej przeczytasz tutaj: Na czym polega automatyzacja linii produkcyjnej?

Jak powinna przebiegać automatyzacja produkcji?

Automatyzacja produkcji to złożony proces, który wymaga starannego planowania i realizacji. Aby była skuteczna i przyniosła oczekiwane korzyści, należy podejść do niej etapowo, uwzględniając specyficzne potrzeby i cele firmy. Oto kroki, które powinny być podjęte podczas automatyzacji produkcji:

1. Analiza obecnych procesów

Pierwszym krokiem jest dokładne zrozumienie i analiza istniejących procesów produkcyjnych. Należy zidentyfikować obszary, które mogą być zautomatyzowane, oraz te, które wymagają poprawy. Ważne jest również zrozumienie ograniczeń i problemów, które obecnie występują w procesie produkcji.

2. Określenie celów automatyzacji

Następnie należy określić cele, które firma chce osiągnąć poprzez automatyzację oraz indywidualne potrzeby klienta. Mogą to być:

• 🔧 Zwiększenie wydajności
• 🔧 Poprawa jakości produktów
• 🔧 Redukcja kosztów produkcji
• 🔧 Zwiększenie bezpieczeństwa pracy
• 🔧 Zwiększenie elastyczności produkcji

3. Wybór odpowiednich technologii

Na podstawie analizy i określonych celów, należy wybrać odpowiednie technologie i systemy automatyzacji. Może to obejmować roboty przemysłowe, systemy sterowania, czujniki, IoT, AI, systemy transportowe, itp. Ważne jest, aby technologie były dostosowane do specyficznych potrzeb firmy i były kompatybilne z istniejącymi systemami.

4. Projektowanie systemu automatyzacji

Kolejnym krokiem jest zaprojektowanie systemu automatyzacji. Obejmuje to:

• 🔧 Tworzenie planów technicznych
• 🔧 Określenie interfejsów pomiędzy różnymi systemami
• 🔧 Zaplanowanie integracji nowych technologii z istniejącymi procesami
• 🔧 Określenie przepływu danych i informacji

Więcej na temat projektowania automatyzacji pisaliśmy tutaj link.

5. Implementacja zautomatyzowanego systemu

Implementacja systemu automatyzacji powinna być przeprowadzona etapowo. Może to obejmować:

• 🔧 Instalację nowych urządzeń i systemów
• 🔧 Integrację z istniejącymi procesami i systemami
• 🔧 Testowanie poszczególnych elementów systemu
• 🔧 Stopniowe uruchamianie i testowanie całego systemu

6. Przygotowanie i szkolenie personelu

Automatyzacja produkcji często wymaga zmiany w sposobie pracy personelu. Ważne jest, aby pracownicy byli odpowiednio przeszkoleni i przygotowani do pracy z nowymi systemami. Może to obejmować szkolenia techniczne, jak również szkolenia z zakresu zarządzania zmianą.

7. Monitorowanie i optymalizacja

Po wdrożeniu systemu automatyzacji ważne jest ciągłe monitorowanie jego działania. Należy zbierać dane i analizować je w celu identyfikacji obszarów do dalszej optymalizacji. Może to obejmować dostosowywanie parametrów, aktualizacje oprogramowania, oraz wprowadzanie dodatkowych usprawnień.

8. Utrzymanie systemu

System automatyzacji wymaga regularnego utrzymania i serwisowania. Należy opracować plan konserwacji, który będzie obejmował regularne przeglądy, kalibracje, oraz naprawy w razie potrzeby. Ważne jest również, aby systemy były na bieżąco aktualizowane, aby zapewnić ich optymalne działanie i bezpieczeństwo.

9. Ewaluacja i raportowanie

Na koniec ważne jest przeprowadzenie ewaluacji efektów automatyzacji. Należy porównać osiągnięte wyniki z założonymi celami i ocenić, czy automatyzacja przyniosła oczekiwane korzyści.

Więcej informacji przeczytasz tutaj: Jak powinna przebiegać automatyzacja produkcji?

Czym się różni automatyzacja od robotyzacji?

W przemyśle produkcyjnym automatyzacja to proces, który polega na całkowitym lub częściowym ograniczeniu pracy człowieka (zarówno umysłowej, jak i fizycznej poprzez  użycie urządzeń i maszyn, które wykonują zadania automatycznie, np. rozładowywanie palet z puszkami. Przykładem jest jedna z naszych realizacji „Linia depaletyzacji puszek”, którą zrealizowaliśmy dla klienta Pet Republic Sp. z o.o. Więcej na temat samej realizacji można poczytać tutaj.

Automatyzacja produkcji odnosi się do wykorzystania technologii i systemów sterowania do wykonywania zadań produkcyjnych bez bezpośredniej interwencji człowieka. Obejmuje szeroki zakres technologii, takich jak systemy sterowania, oprogramowanie, czujniki i maszyny, które wspólnie optymalizują procesy produkcyjne, zwiększają efektywność i redukują koszty.

Robotyzacja produkcji jest specyficznym rodzajem automatyzacji, który polega na użyciu robotów przemysłowych do wykonywania zadań. Roboty są programowalnymi maszynami zdolnymi do wykonywania złożonych operacji z dużą precyzją i szybkością. Są wykorzystywane do wykonywania powtarzalnych, precyzyjnych i wymagających zadań, takich jak spawanie, montaż czy pakowanie.

Różnice pomiędzy automatyzacją, a robotyzacja produkcji:

• 📌 Zakres: Automatyzacja obejmuje szeroki zakres technologii, podczas gdy robotyzacja koncentruje się na użyciu robotów.
• 📌 Technologia: Automatyzacja może obejmować różne systemy i urządzenia, natomiast robotyzacja dotyczy specyficznie robotów przemysłowych.
• 📌 Zastosowanie: Automatyzacja optymalizuje ogólne procesy produkcyjne, a robotyzacja skupia się na precyzyjnych i powtarzalnych zadaniach wykonywanych przez roboty.

Szerzej na temat różnic pomiędzy automatyzacją i robotyzacją będziemy pisać w kolejnych artykułach.

Przyszłość automatyzacji produkcji

Przyszłość automatyzacji produkcji wygląda obiecująco, z wieloma innowacjami na horyzoncie. Sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe mogą jeszcze bardziej zwiększyć efektywność i elastyczność procesów produkcyjnych. Nowa technologia umożliwia bezpiecznie pracować ramię w ramię z ludźmi.

Podsumowanie

Automatyzacja produkcji to kluczowy element współczesnego przemysłu, który przynosi liczne korzyści w postaci zwiększonej efektywności, redukcji kosztów, poprawy jakości i bezpieczeństwa pracowników. Pomimo pewnych wyzwań, przyszłość automatyzacji wygląda obiecująco, a ciągły rozwój technologii będzie dalej napędzał transformację przemysłu.

Dzięki automatyzacji, przedsiębiorstwa mogą nie tylko poprawić swoją konkurencyjność, ale także sprostać rosnącym wymaganiom rynku, zapewniając jednocześnie najwyższą jakość i innowacyjność swoich produktów.