Automatyzacja

Automatyzacja (ang. automation) to proces wdrażania systemów, które wykonują zadania lub procesy bez potrzeby interwencji człowieka. W kontekście Przemysłu 4.0 automatyzacja odgrywa kluczową rolę, umożliwiając firmom zwiększenie efektywności, redukcję kosztów i poprawę jakości produktów oraz usług poprzez zastosowanie zaawansowanych technologii, takich jak robotyka, sztuczna inteligencja i Internet Rzeczy (IoT).

Podstawowe rodzaje automatyzacji obejmują:

• Automatyzacja przemysłowa: Procesy wykorzystujące roboty, linie produkcyjne i systemy kontroli, które pozwalają na produkcję masową z minimalną potrzebą interwencji człowieka.
• Automatyzacja biurowa: Zastosowanie oprogramowania, które automatyzuje powtarzalne zadania administracyjne, takie jak przetwarzanie danych, fakturowanie czy raportowanie.
• Automatyzacja procesów biznesowych (BPA): Technologia wykorzystywana do automatyzacji procesów wewnętrznych firmy, takich jak zarządzanie zamówieniami, planowanie zasobów przedsiębiorstwa (ERP) oraz zarządzanie relacjami z klientami (CRM).

Podstawowe elementy

• Roboty przemysłowe: Maszyny wykonujące zadania fizyczne na liniach produkcyjnych.
• Kontrolery PLC (Programmable Logic Controllers): Urządzenia sterujące, które kontrolują pracę maszyn i systemów w oparciu o zaprogramowane instrukcje.
• Czujniki: Urządzenia monitorujące parametry środowiskowe i status maszyn w czasie rzeczywistym, umożliwiające dostosowanie procesów.
• Systemy SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition): Systemy nadzorujące, zbierające i analizujące dane z urządzeń w celu optymalizacji produkcji.
• Oprogramowanie do zarządzania procesami: Platformy umożliwiające konfigurację i kontrolę automatycznych procesów w firmie.

Mechanizm działania

Mechanizm działania automatyzacji można podzielić na kilka głównych etapów:

• Zbieranie danych: Czujniki i urządzenia IoT gromadzą dane o procesach, takie jak temperatura, ciśnienie, stan maszyny, które są następnie przesyłane do systemów kontrolnych.
• Przetwarzanie danych: Dane są analizowane przez systemy oparte na sztucznej inteligencji lub SCADA, które identyfikują wzorce, wykrywają nieprawidłowości i przewidują ewentualne problemy.
• Podejmowanie decyzji: W oparciu o przetworzone dane, kontrolery PLC lub inne systemy podejmują decyzje dotyczące optymalizacji procesów lub korekty działań, co minimalizuje przestoje i poprawia wydajność.
• Realizacja procesów: Roboty przemysłowe i inne urządzenia wykonują zautomatyzowane zadania zgodnie z instrukcjami dostarczonymi przez systemy kontrolne, co eliminuje potrzebę ręcznej interwencji.
• Monitorowanie i optymalizacja: Systemy monitorują przebieg procesów w czasie rzeczywistym, dokonując korekt i optymalizacji w oparciu o aktualne dane. Oprogramowanie SCADA oraz cyfrowe bliźniaki pozwalają na bieżąco monitorować i dostosowywać procesy produkcyjne, co zwiększa ich wydajność i niezawodność.

Powiązanie z innymi technologiami

Automatyzacja odgrywa decydującą rolę w integracji różnych technologii, w tym:

• Robotyka: Roboty przemysłowe realizują zadania na liniach produkcyjnych, takie jak montaż, pakowanie i kontrola jakości, z dużą precyzją i szybkością.
• Sztuczna inteligencja (AI): Systemy automatyzacji wspierane przez AI mogą analizować dane w czasie rzeczywistym, prognozować problemy oraz podejmować decyzje bez udziału człowieka.
• Internet Rzeczy (IoT): Urządzenia IoT zbierają i przekazują dane między maszynami w celu automatycznego monitorowania, diagnostyki oraz konserwacji predykcyjnej.
• Big Data i analiza danych: W automatyzacji przetwarzanie dużych ilości danych umożliwia monitorowanie i optymalizację procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym.
• Cyfrowy bliźniak (Digital Twin): Symulacje cyfrowych bliźniaków pomagają w optymalizacji i prognozowaniu pracy systemów automatycznych, co pozwala na testowanie nowych rozwiązań bez przerywania produkcji.

Znaczenie dla gospodarki

Wdrażanie procesów automatyzacji jest obecnie niezbędne, z powodu m.in.: niedoboru pracowników, konieczności utrzymania stałego poziomu jakości oraz produkcji w krótkich niepowtarzalnych seriach. Główną zaletą automatyzacji jest możliwość ciągłej pracy (24 godziny/7 dni w tygodniu). Dzięki temu zwiększa się wydajność produkcji bez ponoszenia dodatkowych kosztów pracy oraz nadmiernego obciążania pracowników.

Dodatkowe zalety wdrożenia automatyzacji to:

• niższe koszty eksploatacji,
• poprawa bezpieczeństwa pracowników,
• skrócenie czasu realizacji zamówień,
• szybszy zwrot z inwestycji,
• zwiększenie konkurencyjności oraz wydajności produkcji,
• mniejszy ślad środowiskowy,
• lepsze planowanie,
• mniejsze zapotrzebowanie na outsourcing,
• optymalne wykorzystanie powierzchni,
• łatwa integracja,
• maksymalne wykorzystanie siły roboczej,
• zwiększenie wszechstronności oraz elastyczności systemu produkcyjnego.

Patrz również:

• Tag „Automatyzacja” na portalu Fundacji Platforma Przemysłu Przyszłości
• Tag „Roboty” na portalu Fundacji Platforma Przemysłu Przyszłości
• „Ulga na robotyzację” w Nawigatorze Finansowym Fundacji Platforma Przemysłu Przyszłości
• Tag „IIoT” na portalu Fundacji Platforma Przemysłu Przyszłości
• Tag „Cyberbezpieczeństwo” na portalu Fundacji Platforma Przemysłu Przyszłości
• Opracowanie „Predictive Maintenance: podejście umożliwiające optymalną eksploatację obiektów technicznych”