Endüstriyel otomasyon türleri nelerdir?

Endüstriyel otomasyonu derinlemesine incelediğimiz serimize devam ediyoruz. Serinin ilk yazısında, endüstriyel otomasyonun ne olduğunu, ortaya çıkış öyküsünü, ana bileşenlerini ve sistem hiyerarşisini incelemiş; hangi sektörlerde ne avantajlar sunduğuna yakından bakmıştık. Endüstriyel otomasyonun ABC’sini masaya yatırdığımız serinin ilk yazısını buradan hatırlayabilirsiniz. Bu blog yazımızda ise temel endüstriyel otomasyon türlerini inceleyeceğiz.

Dünyada pek çok farklı endüstriyel otomasyon çözümleri kullanılıyor ve teknolojinin üstesinden gelebileceği görevler, ekiplerin teknik kabiliyetleri ve hayal gücünün elverdiği ölçüde, sonsuz görünüyor. Sayısız endüstriyel otomasyon uygulamaları olmasına rağmen, tüm bunları dört ana kategoride incelemek mümkün.

Çalışma biçimleri, altyapıya nasıl entegre edildikleri ve belirli süreçleri nasıl dönüştürdükleri açısından birbirlerinden farklılaşan temel endüstriyel otomasyon türleri aşağıdaki gibi sıralanıyor:

Sabit otomasyon

Programlanabilir otomasyon

Esnek otomasyon

Entegre otomasyon

Bu sistemlerin nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için hepsine yakından bakalım:

Sabit otomasyon

Sabit otomasyon, üretimi artırmaya odaklanan bir teknolojidir. Genellikle ürün montajı veya işleme gibi tekrarlayan bir dizi göreve uygulanır. Sabit otomasyonda belirli bir ürünü toplu olarak üreten ekipmanlar programlanarak verimleri artırılır. Ancak doğası gereği bu otomasyona tabi tutulan üretim ekipmanlarının çalışma şekli ve verimliliklerini dinamik olarak değiştirmek zordur. Bu kısıtlamaya rağmen, sabit otomasyon operasyonel hızı iyileştirdiği, insan hatalarını, birim maliyetleri ve işçiliği azalttığı için en popüler endüstriyel otomasyon türlerinden birisidir.

Sabit otomasyon, kurulum ve uygulama maliyetleri nedeniyle pahalı bir yatırım olsa da uzun vadede şirketlere büyük yatırım getirileri sağlama potansiyeli gösterir. Sabit otomasyon, özellikle yüksek miktarlarda ürün üreten veya sürekli akış süreçleri yürüten şirketler için faydalıdır.

Sabit otomasyonun bazı yaygın örnekleri arasında otomobil montajı, kimyasal üretim, konveyörler ve transfer hatları gibi diğer toplu malzeme işleme süreçleri yer alır.

Programlanabilir otomasyon

Programlanabilir otomasyon, montaj ve işleme görevlerini üstlenen makine ve ekipmanlarda kullanılır. Bu otomasyon türü, sabit otomasyona benzemekle birlikte, otomasyon işlemlerinin elektronik kontroller aracılığıyla yeniden yapılandırılmasını ve programlanmasını mümkün kılarak farklılaşır.

Programlanabilir otomasyon, her üretim partisi için yeni programlar ve adımlar uygulanmasını sağladığı için orta ila yüksek hacimli seri üretimde en iyi sonuçları verir. Programlanabilir otomasyon değişikliklerin yapılmasına izin verirken, yeni komutların yüklenmesini ve bazı durumlarda yeni araçların eklenmesini gerektirdiğinden, yeni program ve adımların uygulanması zorlu ve uzun bir süreç olabilir.

Programlanabilir otomasyon büyük başlangıç yatırımları gerektirse de sağladığı büyük tasarruflarla orta ve uzun vadede cezbedici bir yatırım dönüşü sağlar. Programlanabilir otomasyonun bazı yaygın örnekleri endüstriyel robotlar, sayısal olarak kontrol edilen makineler, kağıt ve çelik fabrikalarıdır.

Esnek otomasyon

Esnek otomasyon, programlanabilir endüstriyel sistemlerin bir uzantısıdır ancak bazı yönlerden farklılaşır. Esnek otomasyon, programlanabilir otomasyonun işlevlerinin çoğunu yerine getirirken, uzun yeniden yapılandırma süreçleri gerektirmez. Bunun yerine üretim hattında değişiklikler hızla ve otomatik gerçekleştirilir.

Esnek otomasyonda, insanlar tarafından çalıştırılan ve üretim sürecini kontrol eden merkezi bir bilgisayar ile takım tezgahlarını birlikte gruplayan bir malzeme taşıma sistemi kullanılır.

İnsan operatörler, değişiklik yapmak veya sistemleri yeniden yapılandırmak için bilgisayara hangi işin yapılacağını, izlenecek operasyonel sıraları, uygulanacak herhangi bir ürün ayarını ve otomasyon sürecini yürütmek için hangi belirli araç veya ekipmanın kullanılacağını bildiren bir kod yükler.

Bu teknoloji aynı zamanda çeşitli ürün tasarımları üretebilir ve makineleri aynı montaj hattında birden fazla görevi üstlenecek şekilde programlayabilir. Tamamlanan ürünler otomatik olarak bir sonraki makineye aktarılır.

Esnek otomasyon tipik olarak toplu işlemler, çok sayıda tasarım varyasyonu olan sistemler ve düşük ila orta hacimli üretim için kullanılır. Bazı yaygın örnekleri arasında otonom mobil robotlar, çok amaçlı CNC makineleri ve robotik sistemler bulunur.

Entegre otomasyon

Entegre otomasyon, incelediğimiz üç otomasyon sisteminden farklı olarak herhangi bir insan müdahalesine gerek duymadan çalışır. Bu teknoloji, ilgili tüm makineleri, işlemleri, verileri yöneten ve senkronize eden tek bir kontrol sistemi kullanarak tüm üretim sürecini otomasyona bağlar.

Entegre otomasyon, aşağıdakiler gibi birçok farklı teknolojiyi içerebilir:

CNC tezgahları

Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve imalat (CAM)

Bilgisayar destekli süreç planlaması

Bilgisayar destekli üretim ve çizelgeleme

Otomatik malzeme taşıma sistemleri (robotlar)

Esnek makine sistemleri

Otomatik vinçler ve transfer sistemleri (konveyörler)

Entegre otomasyon hem toplu işleme hem de sürekli akış işleme ile uyumludur. Bu sistem paketleme, plastik işleme, yiyecek ve içecek imalatı gibi çeşitli endüstrilerde kullanılır.