الأتمتة الصناعية

تشير الأتمتة الصناعية إلى استخدام أنظمة تحكم، مثل الحواسيب أو الروبوتات، للتعامل مع عمليات وآلات متنوعة في البيئات الصناعية دون تدخل بشري. وتُطبَّق على نطاق واسع في صناعات مثل التصنيع، النفط والغاز، السيارات، الأغذية والمشروبات، وغيرها. والهدف هو تحسين الكفاءة والسلامة والإنتاجية، مع الحد من احتمال حدوث أخطاء بشرية.

توجد مستويات مختلفة من الأتمتة الصناعية:

الأتمتة الثابتة أو الصلبة: تُستخدم في الإنتاج عالي الحجم، وتشمل معدات متخصصة مصممة لإنتاج منتج معين. وهي صلبة وغير مرنة فيما يتعلق بتغيير تصاميم المنتجات.

الأتمتة القابلة للبرمجة: شائعة في الإنتاج بالدُفعات، حيث يتم إعادة برمجة الآلات للتعامل مع مهام مختلفة أو خطوط منتجات مختلفة.

الأتمتة المرنة: نظام أكثر قدرة على التكيف يسمح بإعادة التهيئة بسرعة، مما يجعله مفيدًا في البيئات التي يمكن أن تتغير فيها أنواع المنتجات وكميات الإنتاج.

المكونات الرئيسية في أتمتة المصانع:

أجهزة الاستشعار: تراقب هذه الأجهزة متغيرات مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق والقرب. وتوفر تغذية راجعة لأنظمة التحكم.

أنظمة التحكم: تعتمد غالبًا على وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أو الأنظمة التحكم الموزعة (DCS)، وتفسر إشارات أجهزة الاستشعار وتوفر مخرجات للتحكم في الآلات والعمليات.

المحركات التنفيذية: هي أجهزة مثل المحركات والمضخات والصمامات التي تنفذ عمليًا إجراءات التحكم التي توجهها أنظمة التحكم.

الروبوتات: تُستخدم في مهام مثل التجميع ومناولة المواد واللحام والتغليف. تزيد الروبوتات من الدقة والسرعة مع تقليل خطر الإصابة في البيئات الخطرة.

واجهة الإنسان-الآلة (HMI): تسمح للمشغلين بمراقبة الأنظمة الآلية والتحكم فيها والتفاعل معها. وتوفر هذه الواجهة تغذية راجعة وتصورًا للبيانات.

أنظمة SCADA: أنظمة الإشراف والتحكم وجمع البيانات التي تراقب وتتحكم في العمليات الصناعية، وتجمع بيانات في الوقت الفعلي وتوفر إمكانات التحكم عن بُعد.

فوائد الأتمتة الصناعية:

زيادة الإنتاجية: تعمل أنظمة الأتمتة باستمرار وبسرعة أكبر من العمل اليدوي، مما يزيد من المخرجات.

الاتساق وضبط الجودة: يمكن للآلات تنفيذ المهام بدقة أكبر من البشر، مما يضمن التوحيد وعالية جودة المنتج.

السلامة: يمكن أتمتة المهام الخطرة أو الخطرة، مما يقلل من خطر التعرض للموظفين البشريين.

خفض التكاليف: على الرغم من وجود استثمار أولي، فإن الأتمتة غالبًا ما تؤدي إلى توفير طويل الأجل من خلال زيادة الكفاءة وتقليل الأخطاء.

اتجاهات في الأتمتة الصناعية:

إنترنت الأشياء (IoT): يُمكن إنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) الآلات وأجهزة الاستشعار والأنظمة من الاتصال بالإنترنت، مما يسمح بتحليل البيانات في الوقت الفعلي والصيانة التنبؤية.

الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة: تُحسّن هذه التقنيات أنظمة التشغيل الآلي من خلال تمكينها من التعلم من البيانات، وتحسين العمليات، وحتى التنبؤ بالأعطال قبل حدوثها.

الحوسبة السحابية: تتيح الحلول القائمة على السحابة المراقبة عن بُعد والتحكم وتخزين البيانات، مما يعزز مرونة وقابلية توسيع العمليات الصناعية.