Automatyka – z tym pojęciem zetknął się każdy z nas, a można zaryzykować stwierdzenie, że ciągle stykamy się z nim na różnych poziomach w codziennej pracy. W ogólnym zarysie jest to dziedzina, która zajmuje się sterowaniem różnymi procesami bez udziału człowieka lub z jego minimalnym udziałem. W naszym artykule przygotowaliśmy krótką syntezę tego złożonego pojęcia – dowiesz się, co to automatyka przemysłowa, jak działają jej systemy oraz jakie korzyści przynosi.
Automatyka przemysłowa – co to jest?
Automatyka przemysłowa to jeden z działów inżynierii, który zajmuje się automatyzacją procesów produkcji i rewolucjonizuje sposób, w jaki działają zakłady produkcyjne i linie montażowe na całym świecie. To zastosowanie zaawansowanych technologii, systemów sterowania i urządzeń, odciążających ludzi od powtarzalnych, niebezpiecznych czy męczących zadań.
Choć historia automatyki sięga czasów rewolucji przemysłowej, to na prawdziwy rozwój tej dziedziny trzeba było trochę zaczekać – przełom nastąpił wraz z pojawieniem się komputerów oraz opracowaniem pierwszych systemów sterowania PLC (Programmable Logic Controllers). Ważne dla zrozumienia, co to jest automatyka przemysłowa, jest też przedstawienie wszystkich współzależności. Nie jest to jedynie oprogramowanie – to złożony system, w którym hardware (czujniki, siłowniki, sterowniki) i software współdziałają, aby osiągnąć optymalne rezultaty.
Systemy automatyki przemysłowej – poziomy
Zadania, które kiedyś wymagały ręcznej obsługi, są realizowane przez maszyny i systemy komputerowe, więc trzeba też wspomnieć o zależności: automatyka – podzespoły oraz wyjaśnić czym są poziomy automatyzacji. W automatyce przemysłowej wyróżniamy ich kilka, a każdy odpowiada za inny aspekt zarządzania procesami produkcyjnymi.
Na najniższym poziomie znajdują się urządzenia wykonawcze – czujniki, siłowniki oraz roboty, które wykonują konkretne operacje. Na tym etapie odbywa się fizyczna realizacja zadań, na przykład podawanie materiałów, montaż elementów czy pakowanie produktów.
Kolejnym poziomem są systemy sterowania – tutaj do akcji wkraczają sterowniki PLC. To one zarządzają pracą urządzeń wykonawczych, zbierają dane z czujników i przekazują je do systemów wyższego poziomu. W ten sposób możliwe jest sterowanie procesami, a wszelkie nieprawidłowości są wykrywane niemal natychmiast.
Na wyższym poziomie funkcjonują systemy SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), spełniające rolę centralnego ośrodka monitorowania i zarządzania produkcją. To dzięki nim można śledzić wszystkie procesy w czasie rzeczywistym, analizować zgromadzone dane i podejmować decyzje dotyczące optymalizacji produkcji. Połączenie systemów PLC i SCADA umożliwia efektywną komunikację między urządzeniami i zapewnia spójność działania całego systemu.
Ostatni poziom to systemy ERP (Enterprise Resource Planning) oraz MES (Manufacturing Execution Systems), które integrują automatyzację z zarządzaniem przedsiębiorstwem – planowanie produkcji, kontrola kosztów, zarządzanie zasobami ludzkimi i logistyka. To właśnie na tym poziomie automatyka przemysłowa łączy się z ogólną działalnością firmy, umożliwiając pełną integrację wszystkich procesów operacyjnych.
Automatyka przemysłowa – jakie są zalety?
Automatyka przemysłowa jest rozpatrywana głównie przez pryzmat zwiększania efektywności, konkurencyjności, optymalizacji czy większej precyzji procesów produkcyjnych. Poprzez zastosowanie nowoczesnych systemów sterowania każda operacja jest wykonywana z ogromną dokładnością, a to ma przełożenie na powtarzalność, brak odchyleń jakościowych i w efekcie wysoką jakość produkowanych wyrobów.
Kolejną zaletą jest zmniejszenie kosztów operacyjnych przez ograniczenie udziału pracowników przy wykonywaniu powtarzalnych, monotonnych zadań. To z kolei obniża ryzyko błędów ludzkich oraz pomaga osiągać większą wydajność przy niższych nakładach pracy i mniejszym zużyciu materiałów.
Zautomatyzowane systemy zastępują pracowników w wykonywaniu potencjalnie niebezpiecznych operacji, np. obsługi ciężkich maszyn czy pracy w strefach zagrożonych wysoką temperaturą. Tym samym automatyka przyczynia się do zmniejszenia liczby wypadków i poprawy ogólnej ergonomii pracy, a w efekcie podnosi poczucie bezpieczeństwa i satysfakcję pracowników.
Automatyka przemysłowa – gdzie można dostrzec jej zastosowanie?
Jak wygląda automatyka przemysłowa w praktyce? O jej zastosowaniach oraz o tym, czym zajmuje się automatyk, można napisać grubą księgę, ale my podamy kilka przykładów
- sektor produkcyjny – systemy automatyki są wykorzystywane przy liniach montażowych, na których roboty wykonują swoje zadania: spawanie, malowanie, montaż elementów itp.
- przemysł spożywczy – automatyzacja znajduje zastosowanie w pakowaniu, sortowaniu oraz kontroli jakości produktów.
- przemysł motoryzacyjny – systemy sterowania, roboty i czujniki odpowiadają za montaż skomplikowanych komponentów.
- branża lotnicza – automatyka odpowiada między innymi za szczegółową kontrolę jakości i wychwytywanie najdrobniejszych defektów i niedoskonałości.