A importância da automação das coisas

Aumento da automação é uma chave para o aumento de uma desejada produção, no âmbito da industrialização a automação é um passo para além da mecanização. Considerando que a mecanização através do fornecimento aos operadores de máquinas permite ajudá-los com as exigências de trabalho musculares, sendo que essa automação gradualmente reduz a necessidade de humanos e também dos seus requisitos sensoriais e mentais, assim podendo os processos e sistemas também ser automatizados. A automação desempenha um papel cada vez mais importante na economia global e na experiência diária, os engenheiros se esforçam para combinar dispositivos automatizados com ferramentas matemáticas e organizacionais para criar sistemas complexos para uma rápida expansão dos produtos e aplicações assim como das actividades humanas. Muitos papéis para os seres humanos baseiam se em processos industriais e encontram-se actualmente no âmbito da automação. A nível humano o reconhecimento de padrões, reconhecimento de linguagens e a capacidade de produção de linguagem são bem além dos recursos de sistemas modernos de mecânica e computacionais. Neste post estar presente uma visão geral de conceitos de automação industrial, como fabricação de computadores integrados, sistemas de manufactura flexíveis, robôs industriais, inteligência artificial, sistemas de manuseamento avançados de materiais.
Introdução: Automação é o processo da seguinte sequência de operações com pouco ou nenhum trabalho humano, uso de equipamentos especializados e dispositivos que executam e controlam processos de fabricação, ou seja a automação é a utilização de sistemas de controlo como seja o controlo numérico, controlo de lógica programável e outros sistemas de controlo industrial, em conjunto com outros aplicativos de tecnologia da informação tais como os sistemas de CAD e CAM, para controlar máquinas industriais e processos, reduzindo a necessidade de intervenção humana. TIPOS: Automação completa de automação parcial MECANIZAÇÃO: A mecanização pode ser definida no seu sentido mais simples, como a transferência de competências e actividades manuais para operações de máquina.
image02
Objectivos da automação para melhorar a qualidade do produto e o seu custo para reduzir o trabalho e melhorar a segurança, sendo assim possível reduzir o prazo de entrega de fabricação para evitar os altos custos de não existir automação.
Vantagens:
A principal vantagem da automação é: substituição de operadores humanos em tarefas enfadonhas, substituindo os seres humanos em tarefas que devem ser feitas em ambientes perigosos como seja, fogo, espaço, vulcões, instalações nucleares, sob a água, e outras tarefas, fazendo tarefas que estão além das capacidades humanas tais como manipulação de cargas muito pesadas, objectos de grandes dimensões, muito quentes ou muito frias substâncias ou a exigência de tornar as coisas muito rápidas ou muito lentas, seja melhor a economia. Às vezes e alguns tipos de automação de implicam melhora a economia de empresas, a sociedade ou a maior parte da humanidade. Por exemplo, quando uma empresa que investiu em tecnologia de automação recupera seu investimento, quando um estado ou país aumenta seu rendimento devido à automação como sejam a Alemanha e Japão no século XX ou quando a humanidade pode usar a internet que, por sua vez usar satélites e outros mecanismos automatizados.
As principais desvantagens de automação são:
A limitação tecnologia actual é capaz de automatizar algumas das tarefas desejadas, com custos de desenvolvimento imprevisíveis, o custo de automatizar um processo de investigação e desenvolvimento é difícil prever com precisão previamente. Uma vez que esse custo pode ter um grande impacto na rentabilidade, é possível concluir o automatizar um processo apenas para descobrir que não há nenhuma vantagem económica em fazê-lo, sendo os custos iniciais são relativamente elevados. A automação de um novo produto necessário é um grande investimento inicial em comparação com o custo unitário do produto, embora o custo de automação está espalhado em muitos lotes de produto. A automação necessita de grandes espaços físicos e é um grande investimento inicial também, embora este custo está espalhado nos produtos a ser produzido. Existem ferramentas de automação diferentes tipos de ferramentas de automação: ANN – Artificial neural network DCS – HMI de sistema de controle distribuído-Human Machine Interface SCADA – Supervisory Control and Data aquisição PAC – programável automação Controller instrumentação movimento de controlo robótico PLC-Programmable Logic Controller PLC: um controlador lógico programável (PLC) ou controlador programável é um computador digital usado para automação de processos electromecânicos, como controlo de máquinas em linhas de montagem da fábrica, passeios de diversões ou equipamentos de iluminação, os PLC são usados em muitas indústrias e máquinas, ao contrário de computadores de uso gerais o PLC é projectado para várias entradas e arranjos de saída, suportando varias gamas de temperaturas, humidade, ruído eléctrico e resistência ao impacto e vibração. Programas para controlar a operação de máquina são normalmente armazenados na memória não-volátil ou nas baterias.
Um PLC é um exemplo de um sistema em tempo real desde que resultados de saída devem ser produzidos em resposta a condições de entrada dentro de um tempo limitado, caso contrário não intencional operação resultará. SCADA representa a aquisição de dados e controle de supervisão. O PLC geralmente se refere a um sistema de controlo industrial: um sistema de computador, monitoramento e controle de um processo. O processo pode ser industrial, infra-estrutura ou facilidade conforme descrito nos processos industriais que incluem a fabricação, produção, geração de energia, fabricação e refinamento podem ser executada em contínuo, lote, modos repetitivos ou discretos. Processos de infra-estrutura podem ser públicas ou privadas e incluem o tratamento de água e distribuição, recolha de águas residuais e tratamento, óleo e gasodutos, transmissão de energia eléctrica e distribuição, sistemas de cisternas de defesa civil e grandes sistemas de comunicação. Processos de instalação ocorrerem tanto em instalações públicas e os privados, incluindo edifícios, aeroportos, navios e estações espaciais. Eles monitorizam e controlam HVAC, o acesso e consumo de energia.
imagem03
Manufactura Integrada por Computador (CIM-Computer-Integrated Manufacturing) em engenharia é um método de fabricação em que todo o processo produtivo é controlado por um computador. Os tradicionalmente os métodos de processos eram separados mas actualmente são unidos através de um computador por CIM, essa integração permite que os processos trocar informações entre si e que possam iniciar acções, através desta integração, a manufactura pode ser mais rápido e com menos erros. No entanto, a principal vantagem é a capacidade de criar processos de fabricação automatizadas, normalmente CIM baseia-se em processos de controlo de ciclos fechado, com base na entrada em tempo real de sensores. É também conhecido como fabricação e desenho flexível, a visão geral sobre o termo "Manufactura Integrada por Computador" é um método de fabricação e o nome de um sistema automatizado de computador no qual individual a engenharia, a produção, e o marketing podem dar suporte às funções de uma empresa de fabricação sendo assim organizadas. Numm sistema CIM as áreas funcionais tais como desenho técnico, análise, planeamento, aquisição, contabilidade de custos, controle de abastecimento de material e peças e a sua distribuição estão ligadas através do computador com funções da fábrica como manutenção e gestão, fornecendo controlo directo e acompanhamento de todas as operações de processo. Como método de fabricação, três componentes distinguem CIM de outras metodologias de fabricação: meios para armazenamento de dados, recuperação, manipulação e apresentação; Mecanismos de sensoriais, como seja a modificação de estados de processos. Algoritmos para unir o componente de processamento de dados com a componente de sensor/modificação, seja CIM é um exemplo de implementação das TIC-tecnologias de informação e comunicação na fabricação.
CIM implica que há pelo menos dois computadores trocarem informações, por exemplo, o controlador de um braço robótico e um microcontrolador de uma máquina por exemplo de CNC. Alguns factores envolvidos quando se considera uma implementação do CIM são o volume de produção, a experiência da empresa ou pessoal para fazer a integração, o nível da integração no próprio produto e a integração dos processos de produção. CIM é mais útil quando um elevado nível de TIC é usado na empresa ou instalações, tais como sistemas de CAD/CAM, a disponibilidade do processo de planeamento e seus dados. Embora nada o que isso diz é correto. História: A ideia de "Fabricação Digital" foi proeminente da década de 1980, quando “Computer Integrated Manufacturing” foi desenvolvido e promovido pelos fabricantes de máquinas ferramentas e o computador e associação de sistemas automatizados e Society of Manufacturing Engineers (CASA/SME), CIM é a integração da empresa industrial total usando comunicação integrada de sistemas e dados, juntamente com novas filosofias de gestão que melhorar organização e eficiência de pessoal. ERHUM computador integrado fabricação tópicos-chave desafios lá são três grandes desafios para o desenvolvimento de um sistema de produção integrada de computador sem problemas operacional: integração de componentes de fornecedores diferentes: quando máquinas diferentes tais como CNC, tapetes rolantes e robôs usam protocolos de comunicação diferentes. No caso de AGVs, até mesmo diferentes comprimentos de tempo para carregar as baterias podem causar problemas.
Integridade dos dados: Quanto maior o grau de automação, o mais importante é a integridade dos dados utilizados para controlar as máquinas, enquanto o sistema CIM salva o trabalho do operar as máquinas, requer trabalho extra do operador na garantia de que existem salvaguardas adequadas para os sinais de dados que são usadas para controlar as máquinas. Processo de controlo: computadores podem ser utilizados para ajudar os operadores humanos de fábrica, mas deve haver sempre um engenheiro competente na mão para lidar com circunstâncias que não poderiam ser previstas pelos desenhadores projectistas de aplicações de controlo. Subsistemas no sistema de computador integrado de fabricação não são o mesmo que uma fábrica de "lights out", que seria executado totalmente independente da intervenção humana embora seja um grande passo nessa direcção. Parte do sistema envolve a manufactura flexível, onde a fábrica pode ser rapidamente modificada para produzir produtos diferentes, ou onde o volume de produtos pode ser alterado rapidamente com o auxílio de computadores.
imagem04
Alguns ou todos os seguintes subsistemas podem ser encontrados numa operação de CIM: técnicas de CAD, CAE, CAM, CAPP, CAQ, PPC, ERP, um sistema de negócios integrada por um banco de dados comum. Dispositivos e equipamentos necessários: CNC, ferramentas de máquina de controlo numérico de computador CNC, máquinas de controlo numérico directo, PLC, equipamento de robótica, aplicações nos computadores dos controladores, redes para o monitoramento dos controladores lógicos programáveis. As tecnologias: FMS, ASRS, AGV, veículos astomamente guiados por sistemas automatizados de robótica de transporte num robô industrial é oficialmente definido pela ISO como um controlado automático, reprogramável, multiuso manipulador programável em três ou mais eixos. O campo da robótica pode ser mais praticamente definido como o estudo, concepção e utilização de sistemas de robô para fabricação numa definição de nível superior dependendo da definição prévia de robô. Aplicações típicas de robots incluem soldagem, pintura, montagem, pegar e colocar, embalagem e palatização, inspecção e ensaio, tudo realizado com alta resistência, velocidade e precisão.
Um sistema de FMS-manufactura flexível é um sistema de fabricação em que há alguma quantidade de flexibilidade que permite que o sistema reagir em caso de alterações, previsíveis ou imprevisíveis. Esta flexibilidade é considerada geralmente se enquadram em duas categorias, que contêm várias subcategorias. A primeira categoria, flexibilidade de máquina, abrange a capacidade de ser alterado para produzir novos tipos de produto e capacidade para alterar a ordem das operações executadas em uma parte do sistema. A segunda categoria é chamada roteamento flexibilidade, que consiste na capacidade de usar várias máquinas para executar a mesma operação em uma parte, bem como a capacidade do sistema para absorver grandes mudanças, como no volume, capacidade ou capacidade. A maioria dos sistemas FMS composto por três principais sistemas. As máquinas de trabalho que muitas vezes são máquinas CNC automatizadas são conectadas por um sistema para optimizar o fluxo de partes do material e a central controlar o computador que controles à movimentação de materiais e máquinas de fluxo. As principais vantagens da FMS são sua alta flexibilidade na gestão de recursos de manufactura como tempo e esforço para fabricar um produto novo. A melhor aplicação do FMS é encontrada na produção de pequenos conjuntos de produtos, como os de uma produção em massa.
imagem05
Um sistema flexível de manufactura combina as vantagens de sistemas altamente automatizadas e controladas – precisão – produção em massa com os benefícios dos sistemas versátil, ajustáveis – flexibilidade-exclusividade da descrição detalhada do produto de um sistema flexível de manufactura segue aqui: A célula fabricação uma célula flexível de manufactura (CVP) consiste de duas ou mais máquinas CNC, um computador de célula e um robô. O computador de célula normalmente um controlador lógico programável está interface com os microprocessadores de um robô e os da máquinas CNC. O controlador de célula e das funções do controlador de célula incluem a moderação das cargas de trabalho, parte do agendamento e controle do fluxo do material. A supervisão e coordenação entre as várias operações numa célula de produção também são executadas pelo computador da célula. A aplicação inclui recursos que permitem a manipulação de paragem da máquina, quebra de ferramenta e outras situações especiais. A célula robô em muitas aplicações, o robô de célula também realiza mudança da ferramenta e funções de manutenção do sistema, como para remoção de cavacos, preparo de ferramentas o trocador de ferramentas, e inspecção das ferramentas para quebra ou expressiva desgaste. Quando necessário, o robô também pode iniciar procedimentos de emergência, como sistema de encerramento.
O sistema de manufactura flexível é uma configuração de estações de trabalho numérica gerenciados pelo computador onde os materiais são tratados automaticamente e máquina carregado, o sistema de manufactura flexível é usado principalmente na produção de variedade média (5 a 155 parte tipos) gerando (200 a 30000 peças por ano). Sistemas flexíveis de fabricação são dois ou mais componentes num computador gerindo os postos de trabalho que realizam uma série de operações; Um sistema integrado de transportes de material e um computador que controla o fluxo de materiais, ferramentas e informações por exemplo, e avarias da máquina, em todo o sistema. Estações de trabalho auxiliar para carga e descarga, limpeza, controlo, e outros. A fabricação flexível é um sistema de metas de redução no custo de produção, reduzindo custos de trabalho directo e minimizando desperdícios, reutilizando os trabalhos e os desperdícios de material. Menos qualificado trabalho necessário, havendo redução no inventário de trabalhos em andamento, eliminando a necessidade de processamento em lote reduções no prazo de entrega de produção, permitindo que os fabricantes para atender com mais rapidez para a variabilidade do mercado demanda melhor controlo do processo resultando numa qualidade consistente.
Diferentes níveis de FMS são os módulos de manufactura flexível FMM, por exemplo: uma máquina de CNC, um trocador de paletes e a reserva de uma parte; Célula de manufactura de montagem de conjuntos flexíveis, com exemplo: Quatro FMM e um AGV para um veículo guiado automatizado. Grupo de manufactura flexível, como por exemplo: Dois CVP, um FMM e dois AGV que transportará partes de uma área de carregamento através de máquinas, para uma área de descarga de parte; Sistemas de produção flexíveis (FPS), por exemplo: Um FMG e um FAC, dois AGVs, um armazenamento de ferramenta automatizada e um armazenamento de parte de montagem automática; linha de produção flexíveis (FML), como exemplo: várias estações num layout de uma linha e AGV. Vantagens e desvantagens da implementação de FMS. As vantagens é serem mais rápido, menor custo muda de um lado para outro que irá melhorar a utilização do capital menor trabalho directo de custos, devido à redução do número de inventário de reduzida de trabalhadores, devido à precisão de planeamento e programação consistente e melhor qualidade, devido ao controlo automatizado menor custo/unidade de produção, devido à maior produtividade usando o mesmo número de trabalhadores poupança de trabalho indirecto, da redução de erros, retrabalho, repara e rejeita desvantagens limitada capacidade de se adaptar às mudanças no produto ou combinação de produtos por exemplo máquinas têm capacidade limitada de ferramentas necessárias para um determinado produto, até mesmo da mesma família, nem sempre é viável em um determinado FMS, substancial a actividade de planeamento é caro custando milhões de problemas tecnológicos de exactas componente posicionamento e precisa de tempo necessário para processar uma componente fabricação sofisticados sistemas FMS a complexidade e custo são razões para a sua aceitação lenta pela indústria.
imagem
Na maioria dos casos são favorecidos CVP, um veículo guiado automatizado ou veículo guiado automático (AGV) é um robô móvel que segue marcadores ou fios no chão ou usa visão ou lasers. Na maioria das vezes eles são usados em aplicações industriais para mover materiais em torno de uma fábrica ou um armazém. Aplico do veículo guiado automático forma ampliadas durante o século XX e já não são restritas aos ambientes industriais. Veículos guiados automatizados (AGV) aumentam a eficiência e reduzem os custos, ajudando a automatizar uma fábrica ou armazém. AGV pode transportar cargas ou rebocar objectos atrás deles em reboques para que eles podem anexar autonomamente, estes podem ser usados para mover a matéria-prima ou produto acabado, o AGV também pode armazenar objectos em uma célula, os objectos podem ser colocados em um conjunto de rolos motorizados e em seguida ser empurrados para fora invertendo-lhos a ordem. Alguns AGVs usam empilhadoras para levantar objectos para armazenamento. AGVs são utilizados em quase todos os sectores, inclusive, celulose, papel, metais, Jornal e gerais de fabrico, também é no transporte de materiais, como alimentos, roupas ou medicina em hospitais os AGV comum pode ser usados em uma grande variedade de aplicações para o transporte de muitos diferentes tipos de materiais incluindo paletes, rolos, carros e contentores. As aplicações do AGV têm as seguintes características: movimento repetitivo de materiais para uma distância, entrega regular o testar de movimentos como carrega através de um volume médio, quando no tempo de entrega e as entregas finais durante a ineficiência de operações com processos de pelo menos dois turnos ou mudanças de turnos, material de controlo onde é importante Inteligência Artificial (AI) é a inteligência de máquinas e o ramo da ciência da computação que pretende criá-lo.
Livros didácticos definem o campo como "o estudo e a concepção de agentes inteligentes," onde um agente inteligente é um sistema que percebe seu ambiente e realiza acções que maximizar suas hipóteses de sucesso. John McCarthy que cunhou o termo em 1956, ele define como "a ciência e engenharia de máquinas inteligentes". O campo foi fundado sobre a alegação de que uma propriedade central dos seres humanos, inteligência — a sapiência do Homo sapiens — pode ser tão precisamente descrito que pode ser simulada por uma máquina. Isto levanta questões filosóficas sobre a natureza da mente e limites de arrogância científica, questões que foram abordadas pelo mito, ficção e filosofia desde a antiguidade. Inteligência artificial tem sido objecto de optimismo, mas também sofreu reveses e, hoje, tornou-se uma parte essencial da indústria de tecnologia, fornecendo o trabalho pesado para muitos dos problemas mais difíceis em ciência da computação. Investigação AI é para técnico altamente especializados, profundamente dividido em subcampos que muitas vezes não conseguem se comunicar uns com os outros. O aplicativo de bastante diferentes ferramentas e subcampos têm crescido em torno de certas instituições, o trabalho dos investigadores individuais, a solução de problemas específicos, antigas diferenças de opinião sobre como AI deve ser feito. O problema central da AI incluir esses traços como o raciocínio, conhecimento, planeamento, aprendizagem, comunicação, percepção e a capacidade de mover e manipular objectos. Inteligência geral é ainda uma meta a longo prazo de algumas investigações. A automação: manipulação de material de processos de é a categoria mais ampla de aplicativos que envolve a movimentação, a selecção ou produtos de embalagem. Robôs de manuseio de materiais são usados para mover, alimentação ou desengatar peças ou ferramentas para ou a partir de um local, ou a transferência de partes de uma máquina para outra. O material de processos de manipulação de escolha e o lugar dispensação palatização embalagem parte transferir máquina carregando e montagem de material e remoção a ordem agarrar e variação de um robô de manipulação material é usada para criar e descarregar unidades numa palete. As empresas de fabricação em todo o mundo estão implementando material manipulação de robôs por são mais rápidos, e mais precisas e eficientes.
Eles oferecem qualidade inigualável e repetibilidade. A palatização e a manipulação de material: palatização é o acto de carga ou descarga de material em paletes, a indústria de jornais tem sido particularmente atingidos por custos de trabalhos maiores, parte da solução para este problema foi usar robôs como Cincinnati Milacron, estes robô estão sendo usado para inserir publicidade num jornal. Muitas empresas na Europa foram forçadas a fechar em áreas como a fundição e moldagem de injecção porque não poderia competir com empresas estrangeiras. Na indústria de semicondutores fábricas; diversos processos ocorrem dentro de uma sala limpa. Isso requer que o pessoal, bem como robôs não introduzam sujidades, pó ou óleo nessas áreas. Desde que robôs não respiram, nem espirram ou nem tem caspa, eles são especialmente adequados para o ambiente de sala limpa exigido pela indústria de semicondutores. À primeira vista, pode parecer automação desvalorizar o trabalho através de sua substituição com máquinas mais baratas; no entanto, o efeito global desta força de trabalho com um todo permanece incerto.
7
Conclusão
Hoje a força da automação está bastante avançada e continua a avançar cada vez mais rapidamente em todo o mundo e está invadindo empregos cada vez mais qualificados, ainda durante o mesmo período o bem-estar geral e qualidade de vida da maioria das pessoas no mundo melhoraram dramaticamente. Actualmente para empresas as produtora, a finalidade da automação transferiu-se do aumento da produtividade e redução de custos, para questões mais amplas, como o aumento de qualidade e flexibilidade no processo de fabricação. O antigo foco sobre o uso de automação simplesmente para aumentar a produtividade e reduzir os custos foi visto ser curtas, porque também é necessário fornecer uma força de trabalho qualificada que pode fazer reparações e gestão das máquinas. Além disso, os custos iniciais de automação foram elevados e muitas vezes não podem ser recuperados pelo tempo inteiramente novos processos de fabrico que substituiu em o antigo. Automação agora é muitas vezes aplicada principalmente para aumentar a qualidade no processo de fabricação, onde automação pode aumentar a qualidade substancialmente.
Enviar um comentário