Inzicht in industriële automatisering in Industrie 4.0

Ben jij opgewonden dat de toekomst van de Amerikaanse productie er rooskleuriger uitziet als gevolg van reshoring? Wij vinden het ook geweldig, maar is je iets anders opgevallen? De fabricage is veranderd. Er zijn nieuwe technologieën en jargon, zoals praten over Industrie 4.0, robots, co-robots en het internet der dingen (IoT).

Terwijl de VS aan de kant werd gezet door offshoring, waren andere landen bezig met het ontwikkelen van automatiseringstechnologieën om maximale efficiëntie te behalen. Amerikaanse fabrikanten zullen een inhaalslag moeten maken om te kunnen blijven groeien en de mogelijkheden voor re-shoring te versnellen.

Als u wereldwijd concurrerend wilt worden en over wilt stappen op efficiëntere automatiseringsapparatuur of -systemen, moet u op zijn minst een basiskennis hebben van industriële automatisering zoals die er nu uitziet. Als u opties, terminologie en componenten begrijpt, wordt het gemakkelijker om initiële plannen en budgetten te maken die gedetailleerder kunnen worden besproken met teamleden en specialisten in automatiseringsoplossingen.

Om u op de hoogte te houden, volgt hier een basisoverzicht van industriële fabrieksautomatisering in het tijdperk van connectiviteit.

Inhoudsopgave

Wat is industriële automatisering?

Soorten industriële automatisering

Hoe wordt industriële automatisering bereikt?

Productie- en industriële automatiseringssystemen produceren

Waarom Amerikaanse fabrikanten moeten automatiseren

Automatisering in Industrie 4.0

Aankomen bij een oplossing voor industriële automatisering

Wat is industriële automatisering?

U bent niet de enige in uw zoektocht naar productie-efficiëntie. Al vóór de eerste industriële revolutie hebben marktleiders gespecialiseerde machines ontwikkeld die sneller en nauwkeuriger kunnen produceren dan een mens met een handgereedschap. De huidige industriële automatiseringssystemen, die historisch zijn ontworpen om onafhankelijk te werken met minimale menselijke tussenkomst, kunnen communiceren en synchroon werken met behulp van industriële controlesystemen en netwerkconnectiviteit.

U vindt voorbeelden van industriële automatiseringsapparatuur waar producten of componenten worden bewerkt, vervaardigd, verpakt en/of geassembleerd. Met automatiseringsprincipes en -standaarden kunt u verwachten dat geautomatiseerde machines in een systeemconfiguratie worden geplaatst die componenten het meest efficiënt van de ene fase naar de volgende verplaatst.

Soorten industriële automatisering

Fabrikanten automatiseren taken die uithoudingsvermogen of precisie vereisen, of taken die saai, repetitief zijn en/of weinig creativiteit of gespecialiseerd talent vereisen. Dalende robotkosten en stijgende arbeidskosten stimuleren automatisering in de VS. Met een verwachte daling van de robotprijzen met meer dan 65% in de komende vijf jaar, wordt voorspeld dat de automatisering gestaag zal toenemen. Als u dat nog niet hebt gedaan, kan investeren in een datacommunicatie-infrastructuur een van uw grootste uitdagingen zijn. Trending in fabrieksautomatisering is afhankelijk van het vermogen van machinenetwerken om te communiceren en taken op tijd uit te voeren.

Wat zijn de meest voorkomende soorten fabrieksautomatisering?

• Eenvoudige tooling
• Montage
• Inspectie
• Materiaalverwerking 

Hoe wordt industriële automatisering bereikt?

Industriële besturingssystemen zijn het mechanisme (of brein) achter geautomatiseerde machine-onafhankelijkheid en beweging. Dit is de technologie waarmee industriële processen geautomatiseerd kunnen worden. De primaire samenstelling van een regelsysteem is de regelkring. Voorbeelden van besturingssystemen variëren van de allereenvoudigste, een discrete controller, tot het complexe SCADA-systeem dat alle niveaus van de productieprocessen en geografische locaties van een bedrijf beheert.

Soorten industriële besturingssystemen:

• SCADA-systeem - een computersysteem dat fabrieksprocessen bestuurt en bewaakt
• Proportioneel-integraal-afgeleide regelaar (PID) – regelt een systeem op basis van instelpunt en gemeten waarde
• Programmeerbare logische controllers (PLC) - een eenvoudig te programmeren, robuuste industriële computer met een enkele microprocessor die wordt gebruikt om motoren en andere machines in een fabrieksinstelling te besturen met behulp van logica
• Programmeerbare automatiseringscontrollers (PAC) – vergelijkbaar met een PLC, maar bevat multiprocessors en is in staat tot multitasking
• Distributed control systems (DCS) – bestuurt veel knooppunten in een systeem via multiprocessors met geavanceerde mogelijkheden, waaronder veel I/O-punten
• Mens-machine-interface (HMI) – hiermee kunt u communiceren met een machine en snel de status van machineprocessen bekijken
• Discrete controller - eenvoudige aan- en uitschakeling, voorbeelden zijn timers, tellers en thermostaten 

Hoe industriële automatisering werkt:

Fase 1 - Het industriële besturingssysteem (hierboven vermeld) werkt in combinatie met de aandrijfcontroller.

• Variabele frequentieregelaar – een AC-motorcontroller die frequentie en spanning gebruikt om de snelheid en het koppel van de elektromotor te regelen
• Stappenaandrijving - een stuurcircuit dat de stappenmotor bestuurt met stroom geleverd in pulsen en fasen
• Analoge servo - dit apparaat regelt de snelheid van de servomotor door middel van aan en uit spanningssignalen of pulsen
• Digitale servo – zoals de analoge servo, maar in staat om een ​​veel hogere frequentie per seconde te leveren 

Fase 2 - De aandrijfcontroller stuurt de actuator die beweging geeft .

Veelvoorkomende typen actuatoren zijn:

• Hydraulische actuator - vloeistofdruk beweegt een zuiger door een buis om koppel op te bouwen
• Pneumatische actuator – Lucht- of gasdruk wordt gebruikt om snelheid en koppel te regelen
• Elektrische actuator (AC, DC, Linear, Servo, Stepper) - aangedreven door een motor, elektrische energie wordt omgezet in mechanisch koppel
• Mechanische actuator – met behulp van eenvoudige mechanismen wordt een roterende beweging gebruikt om een ​​lineaire beweging te creëren 

Continue processen industriële automatisering:

• Feedback-sensoren (encoders of resolvers) verzamelen gegevens van de belasting en sturen deze terug naar de controller.
• Veldbus- en ethernetverbindingen ondersteunen de uitwisseling van informatie tussen basisveldapparaten en kunnen tot op bedrijfsniveau verzenden.
• Werken in combinatie met geautomatiseerde bedieningselementen zijn mechanische apparaten, waaronder lagers, versnellingsbakken, schroeven, wielen, assen, nokken en koppelingen.

• Naast de elektromechanische en mechanische apparaten worden door vloeistof aangedreven machine-apparaten ook gebruikt in industriële machines. Wanneer elektromechanische methoden geen praktische oplossingen bieden, wordt fluid power geïntroduceerd. Vloeistofvermogen wordt meestal aangedreven door elektronica en geregeld door sensoren en kleppen.

Vloeistofenergietechnologieën