Industriële automatie

Industriële automatisering is al vele jaren bij ons. Maar ken je alle soorten die het bevat? Hoe past het in Industrie 4.0? In dit bericht zullen we de meest voorkomende vragen over de Industriële Automatisering beantwoorden

Wat is industriële automatisering?

Industriële automatisering is een zeer brede term die al die technologieën en methodologieën omvat waarmee repetitieve taken automatisch kunnen worden uitgevoerd, al dan niet met tussenkomst van een operator.

Het universum van industriële automatisering is erg breed, evenals de technologieën die in de industrie kunnen worden toegepast. Naast het opnemen van robots, PLC's of pneumatische systemen, ... om repetitieve taken uit te voeren, zijn er andere technologieën die in veel andere processen in industrieën kunnen worden toegepast om een ​​grotere toegevoegde waarde te bieden.

Wat heeft industriële automatisering te maken met Industrie 4.0?

Vandaag de dag kan industriële automatisering niet worden begrepen zonder Industrie 4.0. Industriële automatisering komt naar voren als een natuurlijke evolutie van productieprocessen. Het gebeurde al met de stoommachine, elektriciteit of het verschijnen van de eerste robots en automaten. Wat Industry 4.0 biedt, is de mogelijkheid om al deze traditionele systemen met elkaar te verbinden om zowel gezamenlijk beheer als diagnose van het gehele productieproces uit te voeren. Het stelt ons ook in staat om deze gegevens te analyseren om het concurrentievermogen, de kwaliteit of het onderhoud te verbeteren.

Met dit alles zijn de voordelen van I4.0 heel duidelijk:

• Snelle verbetering en aanpassing aan de evolutie van producten op de markt.
• Meer maatwerk in het eindproduct, door digitale systemen te hebben waarmee het proces zonder grote problemen kan worden gevarieerd.
• Behendiger referentiewijzigingen binnen dezelfde lijn, waardoor verschillende stukken / producten in dezelfde posities kunnen worden vervaardigd zonder dat er duplicatie nodig is.
• Meer controle over de productieparameters en dus de kwaliteit.

Typen industriële automatisering

Bij ATRIA hebben we aan een groot aantal industriële automatiseringsprojecten gewerkt, waarbij we technologieën hebben gebruikt waarmee we taken kunnen automatiseren. Enkele van deze technologieën zijn:computervisie, collaboratieve robotica, industriële robotica , AGV's/AMR en augmented reality .

Vervolgens laten we u in meer detail weten waaruit deze technologieën bestaan:

• Computervisie: computervisie stelt ons in staat om door middel van verschillende soorten afbeeldingen visuele informatie over de omgeving te verkrijgen. Hiermee kunnen toepassingen worden ontwikkeld, zoals bijvoorbeeld metrologie van stukken, detectie van defecten, positionering, etc.).

• Samenwerkende robotica: Met collaboratieve robotica kunnen robotarmen worden toegevoegd aan werkstations of gebieden waar mensen en robots naast elkaar moeten bestaan. Dit type robots bevat verschillende typen sensoren om te reageren op variaties in de omgeving.

• Industriële robotica: industriële robotica zoals we die kennen, wordt gebruikt om repetitieve taken te automatiseren, meestal met zware stukken waar collaboratieve robots niet mee kunnen werken. Bijvoorbeeld stukken van de ene positie naar de andere verplaatsen.

• AGV's, AMR en AIV's: Autonomous Guided Vehicles (AGV's), Autonomous Mobile Robots (AMR's) of Intelligent Autonomous Vehicles (AIV's) worden over het algemeen gebruikt om materiaal binnen productiefabrieken te vervoeren. Daarnaast zijn, zoals je zult zien in een van de Projecten die we hieronder hebben uitgevoerd, andere toepassingen mogelijk, zoals het testen van functies in verschillende werkstations. Er zijn ook verschillende soorten AGV's:filoguided, met mapping etc.. Hier deze post eraan toegewijd.

• Augmented reality: augmented reality wordt onder meer toegepast bij onderhoud, taakbegeleiding en ergonomieverbetering op de werkvloer. Bij ATRIA werken we met industriële projectoren, slimme brillen en draagbare apparaten, zoals tablets. Je kunt meer over deze technologie te weten komen in deze post over augmented reality en deze specifieke post over augmented reality was van toepassing op industrieel onderhoud.

Hier zijn enkele combinaties van deze technologieën die complexere problemen kunnen oplossen:

• Robotica + visie + AI: velen van jullie zullen hebben gehoord over robotsystemen voor het monteren, plaatsen of transporteren van stukken. Ook vision-systemen om stukken te lokaliseren of chaotische picktaken uit te voeren. Deze technologieën hebben echter veel meer mogelijkheden.
  Van ATRIA zetten we in op Kunstmatige Intelligentie voor de meest complexe gevallen die niet kunnen worden opgelost met traditionele computervisiesystemen. Het gebruik van kunstmatige intelligentie maakt het niet alleen mogelijk om in de ruimte te lokaliseren of te beoordelen of een stuk goed of slecht is, maar ook om je aan te passen aan nieuwe situaties, obstakels of fouten.
  Stel je voor dat een product door een lopende band gaat en een robot moet oppakken en in een doos doen. Met een traditioneel vision-systeem zouden één of meerdere "goede" patronen worden bepaald, waarmee het product geldig zou zijn voor verpakking, en anders zou het worden weggegooid.
  Met behulp van kunstmatige intelligentie kunnen we het uiterlijk van nieuwe "slechte" gevallen en scheid ze tot een specifiek punt voor evaluatie en implementeer meer complexe en veelzijdige toepassingen in het licht van veranderingen en variabiliteit. Je kunt hier een voorbeeld zien.

• Robotica + visie +AGV/AMR: een andere interessante combinatie is de combinatie van collaboratieve robots met mobiele platforms (AGV, AMR of AIV). Deze unie maakt flexibiliteit van processen mogelijk, omdat de robot onafhankelijk tussen verschillende werkstations kan bewegen, zonder dat er voor elk van hen in een robot hoeft te worden geïnvesteerd. Op deze manier worden wachttijden ook geoptimaliseerd bij het uitvoeren van andere taken. Bovendien is het mogelijk om een ​​computervisiesysteem op te nemen om de mogelijke toleranties of afwijkingen van de plaatsing van het autonome platform op te vangen en om correct te verwijzen naar het stuk waarmee we gaan werken. We laten u ook een link achter naar een van de Projecten waarin we een . hebben gecombineerd MIR met een UR  en een visiesysteem met kunstmatige intelligentie.

Voordelen van industriële automatisering

Industriële automatisering kan grote voordelen opleveren voor de productieprocessen van bedrijven. Hier zijn enkele van de meest interessante:

• Productiviteitsverbetering:  industriële automatisering zorgt voor meer continuïteit in productieprocessen. Het maakt het ook mogelijk om de dagelijkse en jaarlijkse nuttige uren te maximaliseren, waardoor elke dag van het jaar 24 uur per dag kan worden geproduceerd. Dit zorgt voor meer productiviteit en concurrentievermogen.
• Kwaliteitsverbetering: de controle en visualisatie van parameters in realtime, de visualisatie van de stukken dankzij de computer vision-camera's en andere intelligente controleprocessen zorgen voor een hogere kwaliteit in de hele productielijn.
• Flexibiliteit: industriële automatiseringsprocessen stellen ons in staat om de flexibiliteit te verbeteren, omdat we de capaciteit van productielijnen vergroten, waardoor het mogelijk wordt om nieuwe producten of wijzigingen te verwerken.
• Bedrijfskosten concurrerender: industriële automatisering verlaagt de bedrijfskosten voor alle eerder genoemde voordelen:afvalvermindering, kwaliteitsverbetering en productiviteitsverbetering.
• Informatie verzamelen:  een ander interessant aspect van automatisering is de mogelijkheid om een ​​grote hoeveelheid informatie te verzamelen van de elementen waaruit de stations en machines bestaan. Dit stelt ons in staat om preventief onderhoud te verbeteren wanneer we zien dat bepaalde parameters het proces beïnvloeden. Het maakt het ook mogelijk om uitval te verminderen en de efficiëntie van de lijn te verbeteren.
• Beveiliging: dankzij automatisering realiseren we veiligere productieprocessen voor mensen door hen te bevrijden van taken die gevaarlijk of gecompromitteerd kunnen zijn en die fysieke slijtage en/of verwondingen kunnen veroorzaken.

Toepassingen voor industriële automatisering

Binnen Industriële Automatisering zijn er veel toepassingsmogelijkheden. Vandaag willen we u over enkele van hen vertellen. Sommige zijn meer algemeen en kunnen worden toegepast op verschillende sectoren en productie-installaties, andere meer specifiek in bepaalde sectoren:

• Plukken van stukken: het verplaatsen van stukken van de ene positie naar de andere is een van de taken die het meest waarschijnlijk worden geautomatiseerd. Elke applicatie is anders en heeft andere instellingen of elementen nodig. Het plukken van chaotische stukken met complexe geometrieën is momenteel mogelijk. Hiervoor is het nodig om 3D vision-technologie te gebruiken en een goed ontwerp van de robotklauw te maken. We laten u een Project  zien die we hebben gemaakt waarin we een Yumi ABB . gebruiken .
• Kwaliteitscontrole: de kwaliteitscontrole van stukken wordt in veel gevallen handmatig uitgevoerd, wat een zeer vervelende taak is. Het kan worden geautomatiseerd met behulp van verschillende computervisietechnologieën, het detecteren van defecten in plastic, metalen stukken, met verschillende configuraties, enz. Door dit soort taken te automatiseren, kunt u 100% van de productie efficiënter en sneller inspecteren. Je kunt hier een voorbeeld zien dat door ons is gemaakt.
• Farmaceutische industrie: de processen van het vullen van medicijnen en pillen, het proces van het in dozen doen, hun verpakking, enz. het zijn in de meeste gevallen geautomatiseerde processen, met autonome werkcellen.
• Landbouwsector: Automatisering is al aanwezig in de agrarische sector en de verwachting is dat dit in de niet al te verre toekomst nog meer zal zijn. Er zijn al modellen van autonome tractoren en oogstmachines en drones die verantwoordelijk zijn voor het besproeien en inspecteren van plantages. Dit maakt het mogelijk om taken parallel te laten lopen en concurrerender te worden in een steeds veeleisender wordende sector. Je kunt een voorbeeld zien van een van onze favoriete projecten.

• IT-toepassingen: de automatisering van taken die verband houden met de IT-wereld is erg belangrijk, omdat het ons in staat stelt grote hoeveelheden gegevens te verzamelen en op de juiste manier te behandelen zonder dat er grote teams van mensen nodig zijn. Het is ook gerelateerd aan alle informatie met betrekking tot het aanbod, zoals het automatisch controleren van de voorraad van beschikbare stukken en bestellen wanneer een bepaalde hoeveelheid is bereikt.
• Mijnbouw: deze sector ondergaat een grote transformatie dankzij de voordelen die automatisering biedt in haar activiteiten. Het gebruik van autonome voertuigen vermindert vooral het risico waaraan werknemers worden blootgesteld, zowel bij de winning als bij de sloop. Op deze manier kunnen mensen taken veel veiliger op zich nemen.

Hoe kan industriële automatisering worden opgenomen in bedrijven?

Wat we hebben uitgelegd, is misschien heel interessant, maar er kunnen twijfels rijzen over hoe het in bedrijven moet worden uitgevoerd.
Vanaf het begin zullen we rekening moeten houden met veel factoren die moeten worden beoordeeld:

• Het uiteindelijke doel van de applicatie
• Zijn moeilijkheidsgraad
• Het economisch rendement dat ons kan opleveren
• De kosten van tijd
• De bronnen die nodig zijn om de applicatie te starten
• En veel specifieker voor elke toepassing

Daarnaast zijn er enkele bedrijven die 'Industry 4.0 Enablers' . worden genoemd , zoals ATRIA, die verantwoordelijk zijn voor het op een betrouwbare en agile manier uitvoeren van al deze taken.

Te volgen stappen om een ​​industrieel automatiseringssysteem te implementeren

Allereerst is het noodzakelijk om het doel van de applicatie te definiëren, de tijden die we hebben en de investering die beschikbaar is om de automatisering uit te voeren.
Op dit punt moeten we bedenken wat de manier is om de automatisering uit te voeren. In veel gevallen kan het interessant zijn om met een klein project te beginnen, waarmee u de technologie kunt valideren en ermee vertrouwd kunt raken. Dit betekent dat het risico van de investering in hoge mate wordt verminderd en de levensvatbaarheid ervan wordt gewaarborgd. In andere gevallen is het noodzakelijk om direct naar de industriële implementatie op de uiteindelijke locatie te gaan.
Vervolgens vertellen we u wat de algemene stappen zijn om industriële automatiseringsprojecten uit te voeren:

• Planning. Diepgaande kennis van het productieproces is vereist om het geautomatiseerde systeem te ontwerpen dat zal worden geïmplementeerd om de voorgestelde verbetering uit te voeren. Het omvat ook de selectie van leveranciers of leveranciers, implementatietijden en beschikbare middelen.
• Assemblagebeheer. Er wordt rekening gehouden met gecontroleerde shutdowns, onderhoud of weekenden om de impact tijdens de installatie- en testfase te minimaliseren.
• Elementenintegratie. Het nieuwe geautomatiseerde systeem moet samenwerken met bestaande systemen, communiceren en verbonden zijn. We moeten de communicatiesystemen aanpassen om het correct te laten werken.
• Uitvoering en programmering. Het nieuwe geautomatiseerde systeem is geïnstalleerd op de nieuwe locatie. In veel gevallen is de programmering mogelijk al eerder geïnstalleerd, wat in dit stadium tijd bespaart. De onderlinge verbinding van elementen, installatie van mobiele elementen en andere noodzakelijke hulphandelingen zal worden uitgevoerd.
• Verificatie. Als het systeem eenmaal is geïnstalleerd, voeren we een verificatie en aanpassing uit om te testen of het proces correct en optimaal werkt.
• Onderhoudsplanning. Onderhoud is een belangrijk element voor een goede werking. Er wordt een goed gedocumenteerd onderhoudsplan opgesteld.
• Training. Het is een zeer belangrijk punt in het beheer van geautomatiseerde processen. De goede werking van de stations hangt nauw samen met het goede gebruik ervan.
• Problemen oplossen. Geautomatiseerde systemen hebben draadloos sensoren en detectoren, waar mogelijk, om onderhoud en foutdetectie te vergemakkelijken.

Vanuit ATRIA hebben wij verschillende automatiseringsprojecten uitgevoerd, aangepast aan de wensen van de klant en het proces, u kunt ze hier zien .

Wilt u industriële automatisering toepassen in een van uw projecten? Neem contact met ons op!

Verwante projecten:

• Automatisering van een asconstructie met bladen
• Plukken met visie en tweearmige collaboratieve robot
  
• Pick &Place van tape met UR en zicht na injectie