Industriële Automatisering Verkennen: Typen, Voordelen en Rol in Industrie 4.0

Industriële automatisering is al jaren bij ons. Maar kent u alle typen die het omvat? Hoe past het in Industrie 4.0? Door deze post zullen we de meest voorkomende vragen over Industriële Automatisering beantwoorden.

Wat is Industriële Automatisering?

Industriële automatisering is een zeer brede term die al die technieken en methodologieën omvat die toestaan dat repetitieve taken automatisch uitgevoerd worden, met of zonder de interactie van een operator.

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

Wat Heeft Industriële Automatisering te Maken met Industrie 4.0?

Vandaag de dag kan industriële automatisering niet begrepen worden zonder Industrie 4.0. Industriële automatisering ontstaat als een natuurlijke evolutie van productieprocessen. Het is al gebeurd met de stoommachine, elektriciteit of de verschijning van de eerste robots en automaten. Wat Industrie 4.0 biedt is de mogelijkheid om al deze traditionele systemen te interconnecteren om zowel gezamenlijk beheer als diagnostiek van het hele productieproces te doen. Het stelt ons ook in staat om deze data te analyseren om competitiviteit, kwaliteit of onderhoud te verbeteren.

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

• Snelle verbetering en aanpassing aan de evolutie van producten op de markt.
• Meer aanpassing in het eindproduct, door digitale systemen die toestaan het proces te variëren zonder grote moeilijkheden.
• Meer vlotte referentiewijzigingen binnen dezelfde lijn, in staat om verschillende onderdelen/producten in dezelfde posities te produceren zonder duplicatie te vereisen.
• Meer controle over de productieparameters en, daarom, de kwaliteit.

Typen Industriële Automatisering

Bij ATRIA hebben we aan een groot aantal Industriële Automatisering Projecten gewerkt, met technologieën die ons toestaan taken te automatiseren. Enkele van deze technologieën zijn: computervisie, collaboratieve robotica, industriële robotica, AGV's/AMR en uitgebreide realiteit.

Daarna laten we u in meer detail weten wat deze technologieën bestaan:

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

• Collaboratieve robotica: collaboratieve robotica stelt robotarmen toe te voegen aan werkstations of gebieden waar mensen en robots moeten coexisteren. Dit type robots omvat sensoren van verschillende typen om te reageren op variaties in de omgeving.

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

• AGV's, AMR en AIV's: Autonome Geleide Voertuigen (AGV's), Autonome Mobiele Robots (AMR's) of Intelligente Autonome Voertuigen (AIV's), worden over het algemeen gebruikt om materiaal binnen productiefabrieken te transporteren. Bovendien, zoals u zult zien in een van de Projecten die we uitgevoerd hebben, zijn andere toepassingen mogelijk, zoals functies testen in verschillende werkstations. Er zijn ook verschillende typen AGV's: draadgeleid, met mapping etc. Hier een post gewijd aan het onderwerp.

• Uitgebreide realiteit: uitgebreide realiteit wordt gebruikt in onderhoud, taakbegeleiding en ergonomieverbetering op de werkplek, onder andere. Bij ATRIA werken we met industriële projectoren, slimme brillen en draagbare apparaten, zoals tablets. U kunt meer leren over deze technologie in deze post over uitgebreide realiteit en deze specifieke post over uitgebreide realiteit toegepast op industriële onderhoud.

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

• Robotica + Visie + AI: velen van u zullen gehoord hebben over robotische systemen voor montage, plaatsen of transporteren van stukken. Ook visiesystemen om stukken te lokaliseren of picking taken in chaos uit te voeren. Echter, deze technologieën hebben veel meer mogelijkheden.
  Vanuit ATRIA wedden we op Kunstmatige Intelligentie voor de meest complexe gevallen die niet opgelost kunnen worden met traditionele computervisiesystemen. Het gebruik van kunstmatige intelligentie toestaat, niet alleen om in de ruimte te lokaliseren of te beoordelen of een stuk goed of slecht is, maar ook om zich aan te passen aan nieuwe situaties, obstakels of fouten.
  Stel u voor dat een product door een transportband gaat en een robot het moet oppakken en in een doos doen. Met een traditioneel visiesysteem, zouden een of meer "goede" patronen bepaald worden, waarmee het product geldig zou zijn voor verpakking, en anders zou het verworpen worden.
  Met de insluiting van kunstmatige intelligentie kunnen we het verschijnen van nieuwe "slechte" gevallen beoordelen en ze scheiden naar een specifiek punt voor evaluatie en meer complexe en veelzijdige toepassingen implementeren in het gezicht van veranderingen en variabiliteit. U kunt een voorbeeld hier zien.

• Robotica + Visie + AGV/AMR: een andere interessante combinatie is de vereniging van collaboratieve robots met mobiele platforms (AGV, AMR of AIV). Deze vereniging stelt procesflexibiliteit toe, aangezien de robot zelfstandig tussen verschillende werkstations kan bewegen, zonder te hoeven investeren in een robot voor elk van hen. 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 plaatsing van het autonome platform te absorberen, alsook om het stuk waar we mee gaan werken correct te refereren. We laten u ook een link naar een van de Projecten waarin we een MIR gecombineerd hebben met een UR en een visiesysteem met kunstmatige intelligentie.

Voordelen van Industriële Automatisering

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

• Productiviteitsverbetering: industriële automatisering toestaat grotere continuïteit in productieprocessen. Het stelt ook in staat om de dagelijkse en jaarlijkse nuttige uren te maximaliseren, in staat om elke dag van het jaar 24 uur per dag te produceren. Dit toestaat grotere productiviteit en competitiviteit.
• Kwaliteitsverbetering: de controle en visualisatie van parameters in realtime, de visualisatie van de stukken dankzij de computervisie camera's en andere intelligente controleprocessen toestaan hogere kwaliteit door de hele productielijn.
• Flexibiliteit: industriële automatiseringsprocessen staan ons toe flexibiliteit te verbeteren, naarmate we de capaciteit van productielijnen vergroten, wat het mogelijk maakt om nieuwe producten of veranderingen te verwerken.
• Bedrijfskosten concurrerender: industriële automatisering verlaagt bedrijfskosten voor alle eerder genoemde voordelen: afvalvermindering, kwaliteitsverbetering en productiviteitsverbetering.
• Informatieverzameling: een ander interessant aspect van automatisering is de mogelijkheid om een grote hoeveelheid informatie te verzamelen van de elementen die de stations en machines vormen. Dit stelt ons in staat om preventief onderhoud te verbeteren wanneer we zien dat bepaalde parameters het proces beïnvloeden. Het stelt ook in staat om afkeur te verminderen en de efficiëntie van de lijn te verbeteren.
• Veiligheid: dankzij automatisering bereiken we veiligere productieprocessen voor mensen door hen te bevrijden van taken die gevaarlijk of gecompromitteerd kunnen zijn en die fysieke slijtage en/of blessures kunnen veroorzaken.

Toepassingen van Industriële Automatisering

Binnen Industriële Automatisering zijn er veel mogelijke toepassingen. Vandaag willen we u over enkele van hen vertellen. Sommige zijn meer algemeen en kunnen op verschillende sectoren en productieplanten toegepast worden, anderen specifieker in bepaalde industrieën:

• Oppakken van stukken: het verplaatsen van stukken van de ene positie naar de andere is een van de taken meest geneigd om te automatiseren. Elke toepassing is anders en heeft verschillende instellingen of elementen nodig. Oppakken van chaotische stukken met complexe geometrieën is momenteel mogelijk. Hiervoor is het nodig om 3D-visietechnologie te gebruiken en een goed ontwerp van de robotische klauw te maken. We tonen u een Project dat we gemaakt hebben waarin we een Yumi ABB gebruiken.
• Kwaliteitscontrole: de kwaliteitscontrole van stukken wordt in veel gevallen handmatig uitgevoerd, wat een zeer saaie taak is. Het kan geautomatiseerd worden met verschillende computervisietechnologieën, defecten detecterend in plastic, metaalstukken, met verschillende configuraties, etc. Het automatiseren van dit type taken toestaat 100% van de productie te inspecteren, efficiënter en sneller. U kunt een voorbeeld van ons hier zien.
• Farmaceutische industrie: de processen van vullen van geneesmiddelen en pillen, het proces van ze in dozen doen, hun verpakking, etc. ze zijn geautomatiseerde processen in de meeste gevallen, met autonoom werkcellen.
• Landbouwindustrie: automatisering is al aanwezig in de landbouwsector en het wordt verwacht dat het nog meer zal zijn in de niet te verre toekomst. Er zijn al modellen van autonome tractors en oogstmachines en drones die verantwoordelijk zijn voor het bespuiten en inspecteren van plantages. Dit maakt het mogelijk om taken te paralleliseren en concurrerender te worden in een steeds eisender sector. U kunt een voorbeeld van een van onze favoriete Projecten zien.

• IT-toepassingen: de automatisering van taken gerelateerd aan de IT-wereld is heel belangrijk, aangezien het ons toestaat grote hoeveelheden data te verzamelen en ze adequaat te behandelen zonder grote teams van mensen te vereisen. Het is ook gerelateerd aan alle informatie gerelateerd aan de voorziening, zoals automatisch controleren van de voorraad van beschikbare stukken en bestellen wanneer een bepaalde hoeveelheid bereikt is.
• Mijnbouwindustrie: deze sector ondergaat een grote transformatie dankzij de voordelen die automatisering in zijn operaties biedt. Het gebruik van autonome voertuigen, vooral, vermindert het risico waaraan werknemers blootgesteld zijn, zowel voor winning als demolities. Op deze manier kunnen mensen taken veel veiliger aanpakken.

Hoe Kan Industriële Automatisering in Bedrijven Inbegrepen Worden?

Wat we uitgelegd hebben kan erg interessant zijn, maar twijfels kunnen ontstaan over hoe het in bedrijven uitgevoerd moet worden.
Van het begin an moeten we rekening houden met veel factoren die beoordeeld moeten worden:

• Het uiteindelijke doel van de toepassing
• Zijn graad van moeilijkheid
• De economische opbrengst die het ons kan bieden
• De tijdskost
• De benodigde middelen om de toepassing te lanceren
• En nog veel meer specifiek voor elke toepassing

Daarnaast zijn er enkele bedrijven genaamd "Industrie 4.0 Enablers", zoals ATRIA, die verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van al deze taken op een betrouwbare en vlotte manier.

Stappen om een Industriële Automatisering Systeem te Implementeren

Allereerst is het nodig om het doel van de toepassing te definiëren, de tijden die we hebben en de beschikbare investering om de automatisering uit te voeren.
Op dit punt moeten we overwegen wat de manier zal zijn om de automatisering uit te voeren. In veel gevallen kan het interessant zijn om te beginnen met een klein project, dat u toestaat de technologie te valideren en te beginnen vertrouwd te raken met het. Dit zal het risico van de investitie in grote mate verminderen en de haalbaarheid ervan waarborgen. In andere gevallen is het nodig om direct naar de industriële implementatie op de eindlocatie te gaan.
Daarna vertellen we u wat de algemene stappen zijn om Industriële Automatisering Projecten uit te voeren:

• Planning. Diepgang kennis van het productieproces is vereist om het geautomatiseerde systeem te ontwerpen dat geïmplementeerd zal worden om de voorgestelde verbetering uit te voeren. Het omvat ook leverancier(s) selectie, implementatietijden en beschikbare middelen.
• Montagebeheer. Gecontroleerde stops, onderhoud of weekends zullen in aanmerking genomen worden om de impact tijdens de installatie- en testfase te minimaliseren.
• Elementenintegratie. Het nieuwe geautomatiseerde systeem moet met bestaande systemen werken, communiceren en verbonden zijn. We moeten de communicatiesystemen aanpassen om het correct te laten werken.
• Uitvoering en programmering. Het nieuwe geautomatiseerde systeem wordt op zijn nieuwe locatie geïnstalleerd. In veel gelegenheden kan de programmering eerder geïnstalleerd zijn, wat tijd bespaart op dit stadium. De interverbinding van elementen, installatie van mobiele elementen en andere benodigde hulpoperaties zullen uitgevoerd worden.
• Verificatie. Met het systeem op zijn plaats, zullen we een verificatie en heraanpassing uitvoeren om te testen dat het proces correct en optimaal werkt.
• Onderhoudsplanning. Onderhoud is een sleutelelement voor correcte werking. Een goed gedocumenteerd onderhoudsplan zal opgesteld worden.
• Training. Het is een heel belangrijk punt in het beheer van geautomatiseerde processen. Het goede functioneren van de stations is nauw verbonden met het goede gebruik ervan.
• Probleemoplossing. Geautomatiseerde systemen zullen draadloze sensoren en detectoren hebben, waar mogelijk, om onderhoud en foutdetectie te vergemakkelijken.

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

Wilt u Industriële Automatisering in een van uw Projecten toepassen? Neem contact met ons op!

Gerelateerde Projecten:

• Automatisering van een as montage met bladen
• Picking met visie en twee-arm collaboratieve robot
  
• Pick & Place van band met UR en visie na injectie