産業自動化

産業用自動化は長年にわたって私たちと共にありました。しかし、あなたはそれが含むすべてのタイプを知っていますか？インダストリー4.0にどのように適合しますか？この投稿全体を通して、産業用自動化に関する最も一般的な質問に回答します。

産業用自動化とは何ですか？

産業用自動化とは、オペレーターの介入の有無にかかわらず、反復的なタスクを自動的に実行できるようにするすべてのテクノロジーと方法論を含む非常に広い用語です。

産業用自動化の世界は非常に広く、産業に適用できるテクノロジーも同様です。ロボット、PLC、または空気圧システムを含めることに加えて、…反復的なタスクを実行するために、業界の他の多くのプロセスに適用して、より大きな付加価値を提供できる他のテクノロジーがあります。

インダストリアルオートメーションはインダストリー4.0と何の関係がありますか？

今日、インダストリーオートメーションはインダストリー4.0なしでは理解できません。産業の自動化は、生産プロセスの自然な進化として現れます。それはすでに蒸気機関、電気、または最初のロボットとオートマトンの出現で起こりました。インダストリー4.0が提供するのは、これらすべての従来のシステムを相互接続して、生産プロセス全体の共同管理と診断の両方を行う機能です。また、このデータを分析して、競争力、品質、またはメンテナンスを改善することもできます。

これらすべてを考慮すると、I4.0の利点は非常に明確です。

• 市場に出回っている製品の進化への迅速な改善と適応。
• プロセスを大きな問題なく変更できるデジタルシステムを使用することで、最終製品をさらにカスタマイズできます。
• 同じ行内でより機敏な参照の変更が可能になり、複製を必要とせずに同じ位置でさまざまな部品/製品を製造できるようになります。
• 製造パラメータ、したがって品質をより細かく制御できます。

産業用自動化タイプ

ATRIAでは、タスクの自動化を可能にするテクノロジーを使用して、多数の産業自動化プロジェクトに取り組んできました。これらのテクノロジーには、コンピュータービジョン、コラボレーティブロボティクス、産業用ロボティクスなどがあります。 、 AGV / AMR および拡張現実 。

次に、これらのテクノロジーが何で構成されているかを詳しくお知らせします。

• コンピュータービジョン： コンピュータビジョンにより、さまざまな種類の画像を通じて、環境の視覚情報を取得できます。これにより、たとえば、部品の計測、欠陥の検出、位置決めなどのアプリケーションを開発できます。

• コラボレーティブロボティクス： コラボレーティブロボティクスにより、人とロボットが共存しなければならないワークステーションやエリアにロボットアームを追加できます。このタイプのロボットには、環境の変化に反応するさまざまなタイプのセンサーが含まれています。

• 産業用ロボット： 私たちが知っている産業用ロボットは、反復作業を自動化するために使用されます。通常、協働ロボットでは処理できない重い部品が使用されます。たとえば、ピースをある位置から別の位置に移動します。

• AGV、AMR、AIV： 無人搬送車（AGV）、自律移動ロボット（AMR）、またはインテリジェント自律車両（AIV）は、通常、生産工場内で資材を輸送するために使用されます。さらに、以下で実行したプロジェクトの1つに示されているように、さまざまなワークステーションで機能をテストするなど、他の用途も可能です。 AGVにはさまざまな種類があります。無人搬送車、マッピング付きなどです。ここにこの投稿 それに専念します。

• 拡張現実： 拡張現実は、とりわけ、職場でのメンテナンス、タスクガイダンス、および人間工学の改善に使用されます。 ATRIAでは、産業用プロジェクター、スマートグラス、タブレットなどのポータブルデバイスを扱っています。このテクノロジーの詳細については、この拡張現実に関する投稿をご覧ください。 そして、この拡張現実に関する特定の投稿は、産業用メンテナンスに適用されます。

より複雑な問題を解決できるこれらのテクノロジーの組み合わせを次に示します。

• ロボット工学+ビジョン+AI： あなたの多くは、部品の組み立て、配置、または輸送のためのロボットシステムについて聞いたことがあるでしょう。また、ピースを見つけたり、混沌とした状態でピッキングタスクを実行したりするためのビジョンシステム。ただし、これらのテクノロジーにはさらに多くの可能性があります。
  ATRIAから、人工知能に賭けています。 従来のコンピュータビジョンシステムでは解決できない最も複雑なケースの場合。人工知能を使用すると、宇宙での位置を特定したり、作品の良し悪しを評価したりするだけでなく、新しい状況、障害物、エラーに適応することもできます。
  製品がベルトコンベアを通過し、ロボットは拾い上げて箱に入れなければなりません。従来の視覚システムでは、製品がパッケージングに有効である1つ以上の「良好な」パターンが決定され、そうでない場合は破棄されます。
  人工知能を含めることで、新しい「悪い」ケースを特定のポイントに分けて評価し、変化や変動に直面した場合に、より複雑で用途の広いアプリケーションを実装します。 ここで例を見ることができます

• ロボット工学+ビジョン+AGV/ AMR： もう1つの興味深い組み合わせは、協働ロボットとモバイルプラットフォーム（AGV、AMR、またはAIV）の結合です。この結合により、ロボットは異なるワークステーション間を独立して移動できるため、プロセスの柔軟性が高まります。各ワークステーションにロボットを投資する必要はありません。このようにして、他のタスクを実行するときの待機時間も最適化されます。さらに、自律型プラットフォームの配置の可能な許容誤差または偏差を吸収するために、また、作業する部分を正しく参照するために、コンピュータービジョンシステムを含めることができます。また、私たちが組み合わせたプロジェクトの1つへのリンクも残します MIR UR 人工知能を備えたビジョンシステム。

産業用自動化の利点

産業の自動化は、企業の生産プロセスに大きな利点をもたらすことができます。最も興味深いものをいくつか紹介します：

• 生産性の向上： 産業用自動化により、生産プロセスの継続性が高まります。また、1日および1年の有用時間を最大化することができ、1年中毎日24時間生産することができます。これにより、生産性と競争力が向上します。
• 品質改善： リアルタイムでのパラメータの制御と視覚化、コンピュータビジョンカメラによる部品の視覚化、およびその他のインテリジェントな制御プロセスにより、生産ライン全体でより高い品質が可能になります。
• 柔軟性： 産業用自動化プロセスにより、生産ラインの容量を増やし、新製品や変更を処理できるようになるため、柔軟性が向上します。
• 運用コストの競争力： 産業用自動化により、前述のすべての利点（廃棄物の削減、品質の向上、生産性の向上）の運用コストが削減されます。
• 情報収集： 自動化のもう1つの興味深い側面は、ステーションとマシンを構成する要素から大量の情報を収集できることです。これにより、特定のパラメーターがプロセスに影響を与えることがわかった場合に、予防保守を改善できます。また、リジェクトを減らし、回線の効率を向上させることもできます。
• セキュリティ： 自動化のおかげで、危険または危険にさらされる可能性があり、物理的な摩耗や損傷を引き起こす可能性のあるタスクから人々を解放することで、人々のより安全な生産プロセスを実現します。

産業用自動化アプリケーション

インダストリアルオートメーションには、多くの可能なアプリケーションがあります。今日はそれらのいくつかについてお話ししたいと思います。それらのいくつかはより一般的であり、さまざまなセクターや生産プラントに適用でき、その他は特定の業界でより具体的です：

• ピースの選択： ピースをある位置から別の位置に移動することは、自動化する可能性が最も高いタスクの1つです。アプリケーションはそれぞれ異なり、異なる設定または要素が必要になります。複雑な形状の混沌とし​​たピースの選択は現在可能です。そのためには、3Dビジョン技術を駆使して、ロボットの爪を適切に設計する必要があります。 プロジェクトをお見せします Yumi ABBを使用して作成したもの 。
• 品質管理： 部品の品質管理は、多くの場合、手動で実行されますが、これは非常に面倒な作業です。さまざまなコンピュータービジョンテクノロジーを使用して自動化し、プラスチック、金属片、さまざまな構成などの欠陥を検出できます。このタイプのタスクを自動化すると、生産の100％をより効率的かつ迅速に検査できます。 こちらで作成した例をご覧いただけます。
• 製薬業界： 薬や錠剤を充填するプロセス、箱に入れるプロセス、パッケージングなど。ほとんどの場合、自律的な作業セルを備えた自動化されたプロセスです。
• 農業業界： 自動化はすでに農業部門に存在しており、それほど遠くない将来にはさらに増えると予想されます。プランテーションの噴霧と検査を担当する自律型トラクター、ハーベタースター、ドローンのモデルはすでに存在します。これにより、タスクを並列化し、ますます要求の厳しいセクターでの競争力を高めることができます。 お気に入りのプロジェクトの1つの例をご覧いただけます。

• ITアプリケーション： ITの世界に関連するタスクの自動化は非常に重要です。これにより、大規模なチームを必要とせずに、大量のデータを収集して適切に処理できるようになります。また、在庫を自動的にチェックしたり、一定の数量に達したときに注文したりするなど、供給に関連するすべての情報にも関連しています。
• 鉱業： このセクターは、自動化がその運用にもたらす利点のおかげで、大きな変革を遂げています。自動運転車を使用すると、とりわけ、抽出と解体の両方で労働者がさらされるリスクが大幅に減少します。このようにして、人々ははるかに安全にタスクを引き受けることができます。

産業用自動化を企業に含めるにはどうすればよいですか？

私たちが説明したことは非常に興味深いかもしれませんが、企業でそれをどのように実行するかについて疑問が生じる可能性があります。
最初から、評価する必要のある多くの要因を考慮する必要があります。

• アプリケーションの最終的な目標
• 彼の難易度
• 私たちに提供できる経済的利益
• 時間のコスト
• アプリケーションの起動に必要なリソース
• そして、各アプリケーションにはるかに固有です

さらに、「インダストリー4.0イネーブラー」と呼ばれる企業もあります。 、信頼性が高く機敏な方法でこれらすべてのタスクを実行する責任があるATRIAなど。

産業用自動化システムを実装するために従う手順

まず、アプリケーションの目的、自動化を実行するために利用できる時間と投資を定義する必要があります。
この時点で、自動化を実行する方法を検討する必要があります。多くの場合、小さなプロジェクトから始めるのは興味深いことです。これにより、テクノロジーを検証し、それに慣れることができます。これは、投資のリスクを大幅に削減し、その実行可能性を確保することを意味します。それ以外の場合は、最終的な場所で直接産業実装に進む必要があります。
次に、産業自動化プロジェクトを実行するための一般的な手順を説明します。

• 計画中。 提案された改善を実行するために実装される自動システムを設計するには、製造プロセスに関する深い知識が必要です。また、1つまたは複数のサプライヤーの選択、実装時間、および利用可能なリソースも含まれます。
• アセンブリ管理。 インストールおよびテスト段階での影響を最小限に抑えるために、制御されたシャットダウン、メンテナンス、または週末が考慮されます。
• 要素の統合。 新しい自動システムは、既存のシステムと連携し、通信し、接続する必要があります。正しく機能するように通信システムを調整する必要があります。
• 実行とプログラミング。 新しい自動システムが新しい場所にインストールされます。多くの場合、プログラミングは以前にインストールされている可能性があり、この段階で時間を節約できます。エレメントの相互接続、モバイルエレメントの取り付け、およびその他の必要な補助操作が実行されます。
• 確認。 システムが整ったら、検証と再調整を実行して、プロセスが正しく最適に機能することをテストします。
• メンテナンス計画。 メンテナンスは適切な操作のための重要な要素です。適切に文書化された保守計画が作成されます。
• トレーニング。 これは、自動化されたプロセスの管理において非常に重要なポイントです。ステーションの適切な運用は、ステーションの適切な使用と密接に関連しています。
• トラブルシューティング。 自動化されたシステムにはワイヤレスがあります センサーと検出器は、可能な場合はいつでも、メンテナンスと障害検出を容易にします。

ATRIAから、クライアントとプロセスのニーズに合わせてさまざまな自動化プロジェクトを実施しました。これらはここで確認できます。 。

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