Industriële Automatisering: van verleden tot heden – uitgebreide gids voor productietoepassingen en toekomsttrends

Opmerking van de redacteur: Als u een regelmatige lezer bent van de Cerasis blog, weet u dat wij een derde-partij logistiek bedrijf zijn die gespecialiseerd is in transportmanagement door technologie (een web-gebaseerd transportmanagementsysteem) en gemanageerde transportdiensten, inclusief vrachtaccounting (betaling, auditing, factuurconsolidatie), vrachtclaims, leveranciers inbound compliance programma's, omgekeerde logistiek (retouren), vrachtwagentrelaties (onderhandelen geweldige tarieven voor verzending, relaties/tarieven onderhouden), en eCommerce vrachtverzend technologieoplossingen voor hen die eCommerce hebben. We makes shippers (vooral fabrikanten en distributeurs in de industriële ruimte) machtig met technologie en automatiseringstools om de shipper efficiënter te maken. Dat is waarom we ook een belang hebben in niet alleen te praten over productietrends en kwesties, aangezien onze klanten fabrikanten zijn, maar over zo geweldige technologieën als industriële automatisering. Vandaag's post zal focusen op de korte geschiedenis van Industriële Automatisering, wat is Industriële Automatisering, de huidige toestand, en de nabije toekomst van wat industriële automatisering inhouden. Een kort overzicht van deze post werd eerst als gastblog op de Cisco-Eagle blog gepubliceerd.

Industriële Automatisering heeft een paar sleutelsegmenten. In de jaren '70 werd de oorspronkelijke DCS ontwikkeld in de jaren '70 door een team ingenieurs bij Honeywell, en de eerste PLC was het brein van uitvinder Dick Morley en anderen. Verscheidene innovatieve startups ontwikkelden HMI-software voor PLC's en industriële I/O. Innovatieve sensoren en actuatoren kwamen van enkele sleutelbedrijven. In een gefragmenteerd bedrijf, raken de meeste innovatoren vast op groeiplateaus en worden opgekocht. Maar sommige blijven onafhankelijke groei en succes genereren.

Traceer de wortels van alle significante automatiseringszakensegmenten en u zult sleutelmensen en innovaties vinden. Industriële instrumentatie en controles zijn altijd een hotbed geweest van nieuwe producten – verbeterde sensoren, versterkers, displays, recorders, controle-elementen, kleppen, actuatoren en andere widgets en gismos. Maar de markten zijn relatief klein, gespecialiseerd en gefragmenteerd, en het is zeldzaam dat enig significant volume direct voortkomt uit individuele producten. Dit bedrijfsmodel wordt in technische verkoop ook veel gezien.

Veel industriële automatiseringsbedrijven werden gesticht met innovatieve ontwikkelingen voor niche-toepassingen. De doelklanten waren meestal lokale eindgebruikers die de mogelijkheid boden om nieuwe ideeën te testen, meestal vanwege specifieke onbevredigde behoeften. De succesvolle startups breidden hun producten en markten uit voorbij de initieel smalle toepassingen en geografische gebieden, afhankelijk van de echte waarde van de innovatie, en ook of de oprichter in staat was om geschikte management, sales & marketing leiders aan te werven om het bedrijf te laten groeien voorbij de initiële ondernemerstadia.

Omdat automatisering zo'n gefragmenteerd bedrijf is, zijn alle grotere (multi-biljard $) bedrijven meestal een conglomeratie van producten en diensten; elk productsegment genereert relatief klein volume, maar gebundeld vormen ze aanzienlijke bedrijven.

Wat is Industriële Automatisering?

Volgens Wikipedia is automatisering:

Automatisering of automatische controle, is het gebruik van diverse controlesystemen voor het bedienen van apparatuur zoals machines, processen in fabrieken, ketels en warmtebehandelingsovens, schakelen in telefonenetwerken, sturing en stabilisatie van schepen, vliegtuigen en andere toepassingen met minimale of gereduceerde menselijke interventie. Sommige processen zijn volledig geautomatiseerd.

De term automatisering, geïnspireerd door het eerdere woord automatic (afkomstig van automaton), was niet wijdverspreid gebruikt vóór 1947, toen General Motors de automatiseringsafdeling oprichtte. Het was tijdens deze tijd dat de industrie snel feedbackcontrollers aan het aannemen was, die in de jaren '30 geïntroduceerd werden.

Automatisering is bereikt door diverse middelen, inclusief mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, elektronisch en computers, meestal in combinatie. Gecompliceerde systemen, zoals moderne fabrieken, vliegtuigen en schepen, gebruiken doorgaans al deze gecombineerde technieken.

Industriële ingenieurs hebben volledig geautomatiseerde fabrieken geënvisioneerd sinds ten minste het midden van de 20e eeuw. Maar de echte race om productie te automatiseren kan gezegd worden te zijn begonnen in de jaren '80, toen VS-autofabrikanten met de visie van "lights-out" productie kwamen. Het idee was om hun rivalen te kloppen door de fabrieken te automatiseren tot zo'n mate dat het gehele productieproces aan robots overgelaten kon worden. Tot een grote mate is het slechts een visie gebleven.

Wat is Industriële Automatisering in Productie?

Industriële automatisering in productie is het gebruik van "intelligente" machines in fabrieken zodat productieprocessen uitgevoerd kunnen worden met minimale menselijke interventie. Het omvat de toepassing van diverse controlesystemen om opererende apparatuur in staat te stellen om op hun eigen uit te voeren, met weinig menselijke interventie, taken die snelheid, uithoudingsvermogen en precisie vereisen.

Industriële automatisering kan bereikt worden door verschillende middelen, inclusief mechanisch, elektrisch, elektronisch, hydraulisch, pneumatisch en computers. Meestal worden twee of meer van deze middelen in combinatie gebruikt. Vandaag de state-of-the-art fabrieken, schepen en vliegtuigen combineren al deze technieken.

De hoofvoordelen van productieautomatisering omvatten leanere operatieprocessen die minder energie, minder materiaal en verminderde arbeidsafval vereisen. Dit kan leiden tot verbeteringen in kwaliteit, nauwkeurigheid en precisie. De nadelen omvatten hoge kosten van R&D en installatie van apparatuur.

Wat is de Huidige Toestand van Industriële Automatisering in Productie?

Hoewel "lights-out" productie, een concept waarin de lichten uitgezet kunnen worden en alles aan de robots overgelaten wordt, nog een droom is, is opmerkelijke vooruitgang geboekt sinds de jaren '80. Veel herhalende en hoge precisie werk in grote fabrieken, zoals in auto-assemblage lijnen, zijn overgenomen door industriële robots.

Vandaag de industriële robots hebben hoge rekenkundige mogelijkheden, aanzienlijk verbeterde visiesystemen, en toenemende operationele vrijheidsgraden. Echter, ze zijn beperkt tot het opereren in hoog gestructureerde omgevingen en, tot een grote mate, hebben ze nog steeds menselijke controle nodig. Ze zijn ook te gespecialiseerd en onflexibel voor het gebruik van kleine en middelgrote industrieën. Daarom kunnen ze essentieel worden beschouwd als tools voor lange productielopen en grote fabrikanten.

Met de snelle ontwikkeling en proliferatie van microcomputer- en softwaretechnologieën, is automatisering in productie bijna volledig afhankelijk van de mogelijkheden van computers en software om de diverse componenten van het productiesysteem te automatiseren, optimaliseren en integreren. Vanwege deze afhankelijkheid, wordt automatisering in productie computer geïntegreerde productie genoemd.

Wat is de Toekomst van Industriële Automatisering?

Hoewel industriële automatisering in productie niet zonder zijn kritici is (zoals een onbevestigde claim dat het tot massa werkloosheid zal leiden), ziet de toekomst er heel licht uit. Industriële robots van de toekomst zullen multifunctioneel zijn zodat dezelfde machine aan verscheidene verschillende gebruiken kan worden toegepast. Ze zullen veel mogelijkheden hebben geassocieerd met menselijke werknemers, zoals het vermogen om beslissingen te nemen en autonoom te werken. Ze zullen ook zelfdiagnostische en voorspellende onderhoudsmogelijkheden hebben.

Dankzij industriële automatisering van productie, zal de fabriek van de toekomst efficiënter zijn in het benutten van energie, grondstof en menselijke hulpbronnen. Ook, in tegenstelling tot de populaire overtuiging, heeft de ervaring tot nu toe getoond dat automatisering geen massa werkloosheid zal veroorzaken. Integendeel, het massaal gebruik van robots zal meer banen creëren. Mensen en robots zullen samenwerken om een efficiëntere en productievere werkruimte te creëren.