اتوماسیون

 

خودکارسازی (اتوماسیون) (automation)در زبان یونان باستان به معنی خود فرمان است. رباتیزه کردن یا اتوماسیون صنعتی(Industrial Automation) به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی(مثلاً کامپیوتر) به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه های تولید است.اتوماسیون به بهره‌گیری از سامانه‌های کنترل (مثل کنترل عددی، کنترل منطقی قابل برنامه ریزی، و دیگر سیستم‌های کنترل صنعتی)، مکانیکی، الکترونیکی به کمک رایانه‌ها [CAM، CAD، CAX] برای پایش (کنترل) خط تولید گفته می‌شود، که در آن هدف، کاهش نیاز به دخالت انسان است. خودکارسازی یک گام فراتر از مکانیزه کردن است. مکانیزه کردن به معنی فراهم کردن متصدیان انسانی با ابزار و دستگاه‌هایی است که ایشان را برای انجام بهتر کارشان یاری می‎رساند. نمایان‌ترین و شناخته‌شده‌ترین بخش خودکارسازی ربات‌های صنعتی هستند.

 

اتـوماسیـون بطور فزاینده، نقش مهمی را در اقتصاد جهانی و در آزمایش و تجربه روزانه ایفا می‌کند. مهندسان تلاش می‌کنند دستگاه‌های خودکار را با ابزار ریاضی و سازمانی ترکیب کنند، تا بوسیله ایجاد سیستم‌های پیچیده، پاسخ گوی نیازهای به سرعت در حال گسترشی از برنامه‌ها و فعالیت‌های انسانی باشند.

کامپیوتر مرکزی تخصیص یافته در کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLCها)، غالباً برای همزمان سازی پالس ورودی از حسگرها و اتفاقات (فیزیکی) با پالس خروجی به عملگرها و وقایع استفاده می‎شود. این اقدامات به عملکردهای به دقت کنترل شده منجر می‎شود، که کنترل دقیقی از تقریباً هر فرایند صنعتی را ایجاب می‎کند. اتوماسیون تا به حال تاثیر قابل توجهی فراتر از تصور انسان، در طیف وسیعی از صنایع داشته‌است. اپراتورهای تلفن موجود، تا حد زیادی توسط برد انتخاب خودکار تلفن و دستگاه‌های پاسخ خودکار جایگزین شده‌است. فرایندهای پزشکی مانند غربالگری اولیه در الکتروکاردیوگرافی و رادیوگرافی و تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی از ژن‌های انسانی، سرم، سلول و بافت، با سرعت و دقت بسیار بیشتری توسط سیستم خودکار به اجرا درمی‎آید.

دستگاههای خودپرداز، نیاز به مراجعه به بانک برای به دست آوردن پول و انجام معاملات را کاهش می‌دهد. به طور کلی، اتوماسیون عامل اصلی انتقال در اقتصاد جهانی از کشاورزی به صنعتی در قرن نوزدهم و از صنعتی به خدماتی در قرن بیستم بود.

منتقدان ادعا می‌کنند که افزایش اتوماسیون صنعتی باعث افزایش نرخ بیکاری می‌شود، این نگرانی از فشاری بود که در طول سال ۱۹۸۰ ایجاد شد. یک استدلال این است که این موضوع بطور ناملموسی در سال‌های اخیر اتفاق افتاده‌است، بطوریکه واقعیت به این صورت است که بسیاری از مشاغل تولیدی در ایالات متحده که در اوایل سال ۱۹۹۰ بود، توسط افزایش عظیم شغل در مدیریت و فناوری اطلاعات جبران شد.

 

معایب

• جای‌گزینی انسان با دستگاه
• کاهش نیروی کار و افزایش بی‌کاری
• کاهش قدرت خرید به دلیل افزایش بی‌کاری
• هزینهای اولبهٔ بالا

مزایا

• افزایش تولید
• کاهش هزینهٔ اپراتوری
• رفع مشکل کمبود نیروی متخصص
• انتقال نیروی کار به سمت کارهای خدماتی
• بهبود ایمنی: جایگزین شدن با انسان‎ها در انجام کارهایی است که باید در محیط‎های خطرناک انجام شود (یعنی آتش، فضا، آتشفشان، تاسیسات هسته‎ای، زیر آب، و غیره)
• افزایش کیفیت کالا
• کاهش زمان تولید
• کاهش انبارهای موقت
• تکرارپذیری
• کنترل کیفیت دقیق‌تر
• کاهش پسماندها (ضایعات)
• برهمکنش به‌تر با سامانه‌های بازرگانی
• بهره‌وری بالا و کاهش فشار کار
• جایگزینی اپراتورهای انسانی در انجام وظایف خسته کننده.
• انجام کارهایی که فراتر از توانایی‌های بشر است، مانند حمل بارهای بسیار سنگین، اشیاء خیلی بزرگ، خیلی داغ یا خیلی سرد و یا مواد مورد نیاز به چیزهایی بیش از حد سریع یا بیش از حد آهسته‌است.
• بهبود اقتصاد: گاهی اوقات و برخی از انواع اتوماسیون، اقتصاد سازمانها، جامعه، و بسیاری از انسانها را بهبود می‌بخشد؛ برای مثال، وقتی که تشکیلاتی اقتصادی سرمایه‎گذاری در فن‎آوری‎های اتوماسیون خود را بهبود می‎بخشد و یا هنگامی که یک ایالت و یا دولت به واسطه اتوماسیون درآمدها را افزایش می‎دهند (مانند آلمان یا ژاپن در قرن ۲۰ام) و یا زمانی که انسان از اینترنت استفاده می‎کند، که به نوبه خود استفاده از ماهواره‌ها و سایر موتورهای خودکار را شامل می‎شود.

اجزاء کنترل در یک سیستم اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون (خودکاری) از سه قسمت اساسی تشکیل شده است که عبارتند از:

1. اندازه گیرها

2. کنترل کننده

3. محرک ها که در ادامه هرکدام از این سه قسمت توضیح داده می شود

1- اندازه گیرها: اندازه گیرها در واقع چشم سیستم های کنترل محسوب می شوند و با کمی سازی مقادیر فرایندي کنترل کننده را از وضعیت موجود در فرایند آگاه ساخته و در نتیجه کنترل کننده فرمان مورد نیاز را به محرک جهت کنترل فرایند و رسیدن به نقطه ي تنظیم مورد نظر ارسال می نماید. هر دستگاه اندازه گیري شامل سه جزء اساسی سنسور، ترانسدیوسر و ترانسمیتر می باشد

الف ) سنسور (Sensor) سنسور قطعه اي است که به پارامترهاي فیزیکی نظیر حرکت، حرارت، نور، فشار، الکتریسیته، مغناطیس و دیگر حالات انرژي حساس است و در هنگام تحریک آنها از خود عکس العمل نشان می دهد و براي این عکس العمل نیاز به انرژي خارجی ندارد.

ب) ترانسدیوسر (Transducer) ترانسدیوسر قطعه اي است که وظیفه تبدیل حالات انرژي به یکدیگر را برعهده دارد، سنسور پارامتر مورد اندازه گیري را به ترانسدیوسر تحویل می دهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال قابل درک براي کنترلر تبدیل می کند لذا براي انجام این تبدیل نیاز به یک منبع انرژي خارجی دارد.

ج) ترانسمیتر (Transmitter) ترانسمیتر وسیله اي است که یک سیگنال خروجی ترانسدیوسر را به سیگنال استاندارد قابل انتقال تبدیل می نماید. از معروفترین استانداردهاي ترانسمیترها می توان به استاندارد 4 تا 20 میلی آمپر و 0 تا 10 ولت اشاره نمود.

2- کنترل کننده: قسمت دوم ابزاردقیق بخش کنترل می باشد. کنترل عبارتست از سوق و نگهداري یک یا چند فرایند به وضعیت یا وضعیت هاي مطلوب یا مورد نظر. این مفهوم در برگیرنده ي کنترل کمی، کیفی، حفظ ایمنی و محیط زیست می باشد که اهداف اساسی کنترل می باشند.

3- محرك ها: محرك ها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده گرفته و متناسب با این سیگنال ها عمل می کنند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهاي کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهاي اندازه گیري شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می شوند. این بخش برگرفته از متن اصلی مقاله در سایت تدبیر فرایند هوشمند می باشد