10 tehaseautomaatika näidet, mis vähendavad seisakuid

Kui tootmisliin seiskub, ei küsi keegi teooriatundi. Küsitakse, mis rikki läks, millest saab mööda minna ja kui kiiresti õige asendus kohapeale jõuab. Seetõttu on tehase automatiseerimise näited praktilises mõttes olulised – mitte abstraktsete tehnoloogiakategooriatena, vaid reaalsete süsteemidena, mis hoiavad tootmist käigus, vähendavad käsitsi sekkumise vajadust ja muudavad rikete leidmise prognoositavamaks.

Hooldusmeeskondade, inseneride ja ostjate jaoks ei tähenda automatiseerimine tavaliselt ühtainsat asja. See koosneb juhtseadmetest, anduritest, ajamitest, toitekomponentidest, pneumaatikast, võrkudest ja operaatoriliidestest, mis peavad kõik koos töötama. Mõnes tehases kasutatakse tänapäevaseid platvorme. Paljud tootmisüksused põhinevad endiselt töökindlal, kuid vananeval riistvaral. Mõlemal juhul sõltub automatiseerimise väärtus tööaja maksimeerimisest, korratavusest ning sellest, kui kiiresti saab rikkis komponendid tuvastada ja välja vahetada.

10 tehase automatiseerimise näidet, mida kasutatakse tegelikel tootmisliinidel

1. PLC-põhine masinajuhtimine

Üks levinumaid tehase automatiseerimise näiteid on PLC-juhtimine masina tasandil. PLC jälgib surunuppude, andurite, piirlülitite ja ohutusseadmete sisendeid ning saadab programmeeritud loogika alusel väljundeid mootoritele, ventiilidele, kontaktoritele ja releedele.

See on automatiseeritud pakkemasinate, konveierite, pressliinide, täitesüsteemide ja koostetsoonide alus. Eeliseks on järjepidevus. PLC täidab sama loogikat tsüklist tsüklisse ning selle rikkeid saab tavaliselt diagnoosida kiiremini kui ainult releedel põhinevaid juhtkilpe. Puuduseks on see, et rikkis sisendkaart, protsessor või toiteallikas võib seisata kogu masina, eriti kui platvorm on vanem või täpset moodulit ei ole tavapäraste kanalite kaudu enam laos.

2. HMI-põhised operaatorijaamad

Inimese ja masina liidesed annavad operaatoritele võimaluse seadmeid käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida ilma kilpi avamata või ainult juhtmega juhtimisseadmetele toetumata. Paljudes tehastes laaditakse retseptid HMI kaudu, kinnitatakse alarmid ja avatakse hoolduskuvad.

Selline automatiseerimine parandab ülevaadet, kuid tekitab ka sõltuvuse konkreetse ekraaniriistvara, side draiverite ja püsivara ühilduvusest. HMI rikke korral võib masinat teoreetiliselt endiselt juhtida, kuid mitte tavapärast tootmist toetaval viisil. Seetõttu hoiavad paljud meeskonnad kriitiliste seadmete jaoks käepärast asendusoperaatoripaneele, puuteekraane ja sideühenduse tarvikuid.

3. Mootorite sagedusmuundurid

Ajamid on hea näide automatiseerimisest, mis pakub nii protsessi juhtimist kui ka energiasäästu. Selle asemel et käitada mootorit ühel kindlal kiirusel, reguleerib sagedusmuundur väljundit vastavalt protsessi vajadusele. See on tavaline konveieritel, pumpadel, ventilaatoritel, segistitel ja ekstruuderitel.

Otsene eelis on parem juhitavus. Konveier saab sujuvalt kiirendada, pump suudab rõhku täpsemalt hoida ning mootori koormus käivitamisel väheneb. Puuduseks on see, et ajamid lisavad süsteemi veel ühe elektroonilise kihi, mis võib rikki minna kuumuse, elektri kvaliteedi probleemide, saastumise või vanuse tõttu. Sellisel juhul on oluline komponendi täpne sobitamine. Ainult mootori võimsusest ei piisa. Asenduse sobivust mõjutavad ka pinge, korpuse tüüp, juhtimisviis, sideprotokoll ja paigaldus.

4. Fotoelektrilised ja lähestusandurite süsteemid

Automatiseeritud liinid sõltuvad anduritest, et teada, mis on kohal, kus see asub ja millal käivitada järgmine tegevus. Fotoelektrilised andurid tuvastavad mööduvaid tooteid. Induktiivsed lähestusandurid kinnitavad, et metallosad on õiges asendis. Mahtuvusandurid suudavad tuvastada mittemetallilisi materjale. Koos võimaldavad need positsioneerimist, loendamist, kontrolli ja indekseerimist.

Seda automatiseerimise kategooriat on lihtne alahinnata, sest andurid on suhteliselt väikesed ja sageli odavad võrreldes PLC-de või ajamitega. Kuid rikkis andur võib seisata muidu töökorras masina. Kiire rakenduse puhul on asenduse tehnilised näitajad oodatust olulisemad. Tuvastuskaugus, reaktsiooniaeg, pistiku tüüp, korpuse suurus ja väljundi tüüp peavad kõik rakendusega sobima.

5. Automatiseeritud konveieri- ja sorteerimisjuhtimine

Konveierisüsteemid on praktiline automatiseerimise näide, sest need ühendavad eraldiseisvad masinad ühtseks tootmisvooks. Juhtimisseadmed võivad hõlmata mootorikäiviteid, ajameid, vöötkoodilugejaid, andurimassiive, suunajaid ja tsoonikontrollereid, mis töötavad koos materjali automaatseks liigutamiseks.

Jaotusmahukates tootmiskeskkondades vähendab konveieriautomaatika käsitsi teisaldamist ja aitab läbilaset ühtlustada. Samuti tekitab see süsteemseid sõltuvusi. Ühe tsooni rikkis mootorikontroller võib kogu liini ummistada. Seetõttu keskendub konveierite hoolduse planeerimine sageli vähem mehaanilisele raamile ning rohkem juhtkomponentide varudele, varuajamitele, anduritele ja mootorikomponentidele.

6. Robotiseeritud korje- ja paigutustsoonid

Tööstusrobotid on nüüd tavalised materjalikäitluses, aluste koostamisel, keevitamisel ja korduvates koostetöödes. Robotiseeritud korje- ja paigutustsoon suudab osi liigutada kiiremini ja ühtlasemalt kui käsitsi teisaldamine, eriti koos tööriistade, kaitsepiirete ja nägemissüsteemidega.

Võlu on selge: korratav liikumine, väiksem korduvate ülesannetega seotud töötajate koormus ja suurem läbilase prognoositava töö korral. Kuid robotid ei ole hooldusvabad. Servo võimendid, programmeerimispuldid, kontrollerid, kaablid ja roboti otsa tööriistad kuuluvad kõik tugisüsteemi. Vanema robotiplatvormiga tehastes sõltub seisaku pikkus sageli sellest, kas ühilduv asenduskomponent on kiiresti leitav, mitte sellest, kas rike on diagnoositav.

7. Nägemispõhised kontrollisüsteemid

Masinnägemine on üks arenenumaid tehase automatiseerimise näiteid, kuid see muutub üha tavalisemaks ka keskmise suurusega tehastes. Kaamerad kontrollivad etikette, kinnitavad õiget suunda, mõõdavad mõõtmeid ning tuvastavad puuduvaid või defektseid osi, vähendades sõltuvust ainult käsitsi kontrollist.

See parandab kvaliteedikontrolli ja vähendab vahetustevahelist varieeruvust. Samuti muudab see süsteemi seadistustundlikuks. Valgustuse muutused, objektiivi saastumine ja tarkvara konfiguratsioon võivad jõudlust mõjutada. Rikkis nägemiskomponendi asendamisel tuleb vaadata kaugemale kaamera korpusest. Kontrolleri ühilduvus, objektiivi näitajad, sideühendused ja paigalduse geomeetria mõjutavad kõik seda, kas asendus taastab protsessi tegelikult.

8. Pneumaatika korduvate liikumiste automatiseerimiseks

Kõik automatiseerimise näited ei hõlma arenenud elektroonikat. Pneumosilindrid, ventiilid, õhu ettevalmistusseadmed, kollektorid ja ajamid annavad tehastes endiselt jõu suurele osale automatiseeritud liikumistest. Neid kasutatakse laialdaselt kinnitamiseks, lükkamiseks, tõstmiseks, väljastamiseks ja indekseerimiseks.

Pneumaatika on jätkuvalt populaarne, sest see on paljude korduvate ülesannete puhul lihtne, kiire ja kulutõhus. Piirangud ilmnevad rakendustes, mis vajavad täpset positsioneerimist või muudetavat jõukontrolli. Õhu kvaliteet, tihendite kulumine ja ventiilide kinnikiilumine võivad tekitada ka katkendlikke rikkeid, mida on raskem eraldada kui selget elektririket. Õigete ventiilimähiste, silindrite, liitmike ja juhtventiilide olemasolu võib muuta lühikese remondi pikaks veaotsinguks.

9. Ohutusreleed ja blokeerimissüsteemid

Ohutusautomaatika tähtsust on lihtne alahinnata, kuni masin ei lähtestu pärast hooldust. Ohutusreleed, blokeerimislülitid, valguskardinad, hädaseiskamised ja ohutus-PLC-d on automatiseeritud seadmete olulised osad, sest need võimaldavad tootmist ja aitavad samal ajal töötajaid kaitsta.

Need süsteemid on loodud liikumise peatamiseks ohtlikes tingimustes ning taaskäivitamise takistamiseks, kuni probleemid on kõrvaldatud. Seetõttu on need töö seisukohast vältimatud. Ohutuskomponentide asendamine nõuab rohkem tähelepanu kui tavapäraste juhtkomponentide väljavahetamine. Olulised on nimiväärtused, vooluahela ülesehitus, lähtestusloogika ja sertifitseerimisnõuded. Kiire asendus ei ole alati vastuvõetav asendus.

10. SCADA ja kaugseire

Tehase tasandil koguvad SCADA- ja kaugseiresüsteemid andmeid masinatelt, tehnovõrkudelt ja protsessiseadmetelt, et operaatorid ja insenerid näeksid häireid, trende ja olekut keskse liidese kaudu. See on tavaline veepuhastuses, toiduainete töötlemises, partiipõhises tootmises ja suurtes mitme liiniga tehastes.

Peamine eelis on kiirem ülevaade. Meeskonnad saavad tuvastada korduvaid rikkeid, võrrelda jõudlust ja reageerida enne, kui väike probleem põhjustab liini seiskumise. Väljakutse seisneb selles, et need süsteemid paiknevad sageli vana ja uue riistvara segu peal. Sidekaardid, tööstusarvutid, toiteallikad ja võrgulülitid võivad kõik muutuda üksikuteks rikkekohtadeks. Erineva põlvkonna seadmetega tehastes on toetatavate komponentide käigus hoidmine sageli realistlikum kui täieliku juhtimissüsteemi üleviimise sundimine igale seadmele.

Mida need tehase automatiseerimise näited tähendavad komponentide hankimise jaoks

Nende tehase automatiseerimise näidete ühine järeldus on lihtne: automatiseerimine parandab tootlikkust siis, kui tugiahel on valmis rikkekohtadega toime tulema. Mida automatiseeritumaks liin muutub, seda olulisemaks muutuvad täpselt sobivad asenduskomponendid. 40-dollarine andur võib seisata kuuekohalise maksumusega masina. Vananenud PLC-moodul võib tootmist kauem takistada kui ulatuslik mehaaniline remont.

Seetõttu peavad ostjad vaatama hinnakirjahinnast kaugemale. Kättesaadavus, ühilduvus ja tarnekiirus on sageli olulisemad kui komponendi ostmine kõige tavapärasemast kanalist. Odavam variant ei tähenda säästu, kui see põhjustab veel nädala seisakut. Samal ajal ei ole igas olukorras vaja tehases uut komponenti. Paljude hooldusmeeskondade jaoks on kasutatud, ülejäägi- või vananenud varude kasutamine kiireim praktiline viis tõestatud süsteemide töös hoidmiseks, ilma et tuleks teha planeerimata moderniseerimist.

Used Industrial Parts arvestab selle tegelikkusega, aidates ostjatel kiiresti hankida tänapäevaseid, vanemaid ja raskesti leitavaid automatiseerimiskomponente, millele annab kindlust garantii. Ettevõtetes, mis toetuvad endiselt vananevatele PLC-dele, ajamitele, anduritele, HMI-dele, mootoritele ja robotiseadmetele, võib see olla erinevus hallatava remondi-aja ja pikaajalise tootmiskadu vahel.

Kui hindate oma tehases automatiseerimist, alustage seadmetest, mis lähevad sageli rikki, aeglustavad operaatoreid või tekitavad ebaühtlast toodangut. Parim automatiseerimise uuendus ei ole tavaliselt kõige arenenum. See on lahendus, mida saate toetada, diagnoosida ja mille jaoks varuosi hankida siis, kui tootmine peab jätkuma.