Автоматизация производства в быту: примеры и перспективы

По мере роста объемов производства, в любой сфере, закономерным решением становится автоматизация процессов. Этот процесс подразумевает внедрение новых технологий, оборудования, а также соответствующего программного обеспечения. Автоматизация может применяться как к отдельным процессам производства, так и к их совокупности.

Автоматизированные производственные линии

Автоматизированные производственные линии используются для массового производства изделий, которые требуют многоэтапной обработки. Сама производственная линия состоит из географически распределенных рабочих станций на заводе, которые соединены механизированной рабочей транспортной системой, доставляющей детали с одной рабочей станции на другую в заранее определенной последовательности. Работа линий происходит в основном без участия оператора.

Существуют разные виды автоматизированных линий. Их классифицируют по типу транспортировки деталей (со сквозным, боковым, комбинированным и т.д. транспортированием), по типу связи (с жесткой и гибкой связью), по возможности переналадки (переналаживаемые и непереналаживаемые), по типу оборудования. Благодаря использованию автоматизированных линий достигается высокий уровень экономии на производстве: минимизируется число рабочих, станков, а также уменьшается производственная площадь.

Роботизация производства

Роботизация производства как метод автоматизации становится все более популярной. Это основная часть комплексной автоматизации. Часто предполагается, что внедрение роботизации характерно для крупного производства, но это ошибочное мнение. Небольшие предприятия также принимают решение в пользу промышленных роботов, руководствуясь многими преимуществами такой техники.

Первая категория включает в себя транспортировку и загрузку/разгрузку материалов на конвейер или станок. При транспортировке задача роботов состоит в перемещении деталей из одного места в другое. Другие операции являются более сложными, например - размещение деталей на поддонах в таком порядке, который рассчитывается самим роботом. В автоматизированных операциях по обработке робот управляет определенным инструментом. Например, при точечной сварке, непрерывной дуговой сварке, окрашивании.

Точечная сварка автомобильных кузовов является одним из наиболее распространенных применений промышленных роботов в США. Робот устанавливает сварочный аппарат на панели и раме автомобиля, чтобы завершить сборку кузова. Дуговая сварка - это непрерывный процесс, при котором робот перемещает сварочный стержень вдоль сварного шва. Окраска распылением предполагает управление пистолетом-распылителем над поверхностью объекта.

Голландская компания MQ Statieven недавно начала автоматизировать свою производственную линию. MQ Statieven производит штативы для промышленности, земляных работ, строительства и железных дорог. Для автоматизации процессов они выбрали коллаборативного робота Hanwha HCR 12. Это модель предназначена для эксплуатации в тяжелых условиях. В MQ Statieven кобота используют исключительно для загрузки станка. Специалисты MQ Statieven сделали робота Hanwha мобильным. Они легко перемещают его от одного станка к другому с помощью тележки с насосом, а на установку требуется всего 15 минут, так автоматизация на небольшом производстве становится более эффективной.

«Эффективность робота, конечно, намного выше, чем у человека. Робот может работать без перерыва, а это повышает ежедневную производительность на 12 %. Кроме того, робот способен заменить материал со скоростью 12-20 сек. Менее, чем за год использования HCR 12 производительность увеличилась примерно на 30%. И это далеко не все возможности, которые предлагает кобот.

Автоматизация производства: роботизированные решения

Программно-аппаратные комплексы

Программно-аппаратные комплексы - это система технических и программных средств, которые работают параллельно над выполнением одной или нескольких однородных задач. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу, администрирование устройства зачастую может осуществляться с помощью любого интернет-браузера, что минимизирует затраты на обслуживание. Такие комплексы оснащены контролем работоспособности, что позволяет автоматически восстанавливать работоспособность в случае возникновения ошибок.

Автоматизация в быту: "Умный дом"

Ваше желание сделать своё жильё более современным, безопасным и максимально удобным в наши дни можно реализовать даже без привлечения профильных специалистов. Ведущие разработчики электроники, средств автоматизации и программного обеспечения позаботились о том, чтобы понятие «умный дом» из области показательных проектов перекочевало в плоскость реального быта. С технической точки зрения комплексная автоматизация дома имеет практически неограниченный потенциал.

Так как большинство приборов современной домашней автоматики работает и управляется с использованием беспроводных технологий, необязательно финансово вкладываться и пытаться реализовать всё задуманное сразу. Начальную конфигурацию системы можно наращивать постепенно. Ведь для её дополнения новыми функциями вам не придется прокладывать провода.

Приведенный перечень включает в себя далеко не все возможности современных систем автоматизации дома. Установленные «под ключ» или постепенно дополняемые новыми приборами комплексы автоматизированной системы управления бытом могут иметь различный функционал, но практически всегда включают в себя практически одинаковые группы устройств.

• Центральный контролер ‒ хаб.
• Устройства, преобразующие сигналы управления. Команды системе могут поступать с подключенной к хабу настенной сенсорной панели, дистанционных smart пультов или голосовых помощников типа Google Home или популярной Яндекс Станции «Алиса».
• Комплекс разнообразных датчиков. Эти электронные приборы являются низовым уровнем системы автоматизации дома, но именно они обеспечивают её своевременную и точную реакцию на происходящие события.
• Актуаторы ‒ устройства, отвечающие за исполнение поступающих команд. Получив сигнал от главного контроллера, они обеспечивают включение или отключение розеток и выключателей, плавно регулируют свет при помощи диммеров, активируют камеры, сирены и другие средства оповещения.

Все перечисленные составляющие комплекса автоматизации дома способны бесперебойно работать на основе беспроводных технологий. Установку системы не придется связывать с необходимостью штробления стен, прокладки проводов и неминуемого ремонта. Безусловно, если речь идет о монтаже Smart системы в строящемся доме, можно заранее предусмотреть прокладку всех необходимых проводов. Кабельные средства передачи сигналов работают быстрее, надежнее, и имеют длительный срок службы.

Разработчики оборудования для управления бытом в своё время не смогли или не сумели договориться о едином техническом подходе к средствам передачи данных. Поэтому на рынке сегодня присутствуют хабы, актуаторы и датчики, общающиеся между собой с использованием различных технологий.

Примеры успешной автоматизации производства

Предлагаем несколько кейсов, которые наглядно демонстрируют возможности АТПП:

• Производитель строительных материалов. Пример - бельгийская компания ISOMO, поставляющая плиты из пенополистирола на европейский рынок. Производственная линия, которая использовалась до 2011 года, не была приспособлена под упаковку малогабаритной продукции. Это замедляло процесс подготовки плит и тормозило поставки. В эксплуатацию ввели новую автоматизированную линию, оснащенную двумя роботами FANUC. Они подбирали необходимое число плит и отправляли их к упаковщику. Оператор управлял роботами при помощи специализированного ПО. Помимо повышения изоляционной способности линии, ISOMO смогла сократить производственный процесс с трех до двух рабочих смен.
• Косметическая компания. Российское подразделение L`Oreal в Калужской области в мае 2021 года оснастило производственную линию дельта-роботом ABB IRB 360 FlexPicker. Его функция заключалась в перекладывании тюбиков с краской для волос в упаковочный конвейер. Результат внедрения - повышение производительности линии в два раза.
• Пищевая промышленность. На производстве фирмы Peka Kroef они автоматически загружают восемь автоклавов, которые используют для приготовления картофельных продуктов. Работу линии круглосуточно контролируют пять операторов. Внедрение робототехники позволило Peka Kroef расширить ассортимент продукции из картофеля. Роботы действуют безошибочно и бесперебойно - перемещают каждый ингредиент в предназначенный для него автоклав.