Az automatizálás fejlődése

Az automatizálás története során az újabb technikák, folyamatok és gépek megjelenése végül utat nyitott az automatizálás számára, hogy nagyobb szerepet játsszon társadalmunkban. Az automatizálás mindennapi életben való fejlődésének fő célja a hatékonyság, a termelékenység, a biztonság és a kényelem javítása volt. Ebben a cikkben az ipari automatizálás történetét fogjuk áttekinteni, hogy jobban megértsük, hogyan fejlődtek és jutottak el az automatizálás fejlődésének különböző szakaszai a ma használt technológiákig.

Az automatizálás története a gyártásban

 

A kezdetektől fogva a hétköznapi emberek és a vállalkozók mindig is keresték a hatékonyságnövelés különböző módjait a mindennapi feladatokban. Az ókorban őseink munkájuk nagy részét kézzel végezték egyszerű gépek, csigák, emelők, kéziszerszámok és néha dolgozó állatok segítségével. Gyártási szempontból a termelési folyamatokat általában a következőképpen kategorizálják:

• Teljesen manuális
• Félautomata
• Teljesen automatizált

Azáltal, hogy csökkentik a feladatok elvégzéséhez szükséges emberi beavatkozás mennyiségét, az automatizálás révén olyan folyamatok, mint a gyártás, sokkal hatékonyabbá válnak. Az automatizálás története bemutatja, hogyan fejlődött a technológia az automatizálás evolúcióján keresztül.

1^utca Kr. e. század: Vízikerekek

A vízikerekek valódi eredetének dátumát nehéz megerősíteni, azonban a görögök és a rómaiak körében az 1. század körül váltak elterjedtebbé a gabona lisztté őrlésére.^utca században. Más, sokkal korábbi, egyszerűbb gépek működéséhez még mindig jelentős mennyiségű emberi beavatkozásra vagy állati munkaerőre volt szükség. A vízimalmokból hulló víz mechanikai folyamatok meghajtására való felhasználása a „félautomatizálás” kezdetének és az automatizálás fejlődésének korai szakaszának tekinthető.

Korai vízikerekek

 

9^th Század: Malomgépek fejlesztése

A vízimalmok és a szélmalmok egyaránt olyan malomgépek, amelyek megújuló energiát használnak a mechanikai folyamatok meghajtásához. A gyakorlati használatra szánt szélmalom legkorábbi feljegyzett terve a 7-9. századból származik.^th században készült, és a perzsák építették. Ezeket a szélmalmokat gabonaőrlésre is használták, majd később számos más mechanikai folyamatra is fejlesztették.

Bár a vízimalmok méretükhöz képest nagyobb teljesítményt nyújtanak, a szélmalmok olyan régiókban is használhatóak voltak, ahol nem volt elérhető folyóvíz. Mindkét technológia folyamatosan fejlődött, és világszerte elterjedtek, hogy csökkentsék a szükséges kézi munkát a következőkben:

• Kalapácsos malmok
• Fűrésztelepek
• Papírgyárak
• Érctörő malmok
• Szerszámélező marók

Korai szélmalmok

 

17^th 18-ig^th Század: Ipari forradalom

Nyugat-Európából származik, a XVII.^th századi ipari forradalom jelentős fordulópont volt az ipari automatizálás fejlődésében. Ebben a korszakban a gőzgépek, gőzmalmok és belső égésű motorok feltalálása nagyrészt kiváltotta a vízimalmok és szélmalmok szükségességét. 1785-ben Oliver Evans kifejlesztett egy automata lisztmalmot is, amely a történelem első teljesen automatizált ipari folyamata volt, mivel képes volt folyamatos termelésre emberi beavatkozás nélkül.

Korai gyártóüzemek

1867-ben James Clerk Maxwell publikált egy tanulmányt, amelyben lefektette a szabályozáselmélet megértésének elméleti alapjait. Az iparosodott gyárak továbbra is tömegesen állítottak elő olyan anyagokat, mint a pamut, a papír, a műanyagok, az üveg és a fémek, sokkal nagyobb mennyiségben és nagyobb hatékonysággal. Ahogy az ipari forradalom technológiája és folyamatai elterjedtek az egész világon, a gazdaság, a közlekedés, az egészségügy és a gyógyszerek világszerte exponenciálisan növekedtek.

Gőzgépek mozdonyokhoz

 

1900-tól 1950-es évekig: Villamosítás és ipari vezérlők

Az 1920-as évek körül az ipari automatizálás fejlődése gyorsan felgyorsult, ahogy a gyárak elkezdték használni a relés logikát és villamosításra kerültek sor – az elektromos árammal történő energiaellátás folyamatára. A központi elektromos erőművek bővülő használata, valamint az új nagynyomású kazánok, elektromos alállomások és gőzturbinák üzemeltetése növekvő igényt eredményezett a műszerek és vezérlők iránt.

Elektromos energiaelosztás

A gyártóüzemek elkezdtek átállni a villanymotorokra, és egyre kevesebb létesítmény maradt meg gőzgépeket használó homloktengelyes és szíjhajtásokkal. Az átmenet során a gyártóüzemek termelése körülbelül 30%-kal nőtt. Ennek oka az volt, hogy a villanymotorok sokkal nagyobb hatásfokkal rendelkeztek a gőzgépekhez képest, kevesebb karbantartást igényeltek, és nem tapasztalták a homloktengelyek és szíjak miatti nagy súrlódási veszteségeket.

Korai villanymotorok

A vezérlőtermekből színkódolt lámpáknak kellett jeleket küldeniük a gyári munkásoknak a kézi változtatások, például a szelepek nyitása vagy zárása, valamint a kapcsolók be- és kikapcsolása érdekében. Ez egyfajta folyamatszabályozás, amelyet „be-ki” néven ismernek. Az 1930-as években bevezették az iparba a vezérlőket, hogy lehetővé tegyék a számított változtatásokat az alapértéktől való zavarokra adott válaszként. A vezetékes programozott logikai vezérlőkhöz tartozó szilárdtest digitális logikai modulokat az ipari vezérlőrendszerek 1958-ban kezdték átvenni a folyamatszabályozás és automatizálás területén. A ma használt programozható logikai vezérlők (PLC) elődeiként fokozatosan felváltották az elektromechanikus relés logika iránti igényünket.

Korai irányítóállomások

 

20^th 21-ig^utca Század: Számítógépek és robotika

1971-ben a mikroprocesszorok feltalálása a számítógépes hardverek árának jelentős csökkenéséhez vezetett, és lehetővé tette a digitális vezérlők gyors elterjedését a gyártóiparban. A számítástechnika folyamatos fejlesztése a mai napig is elősegíti az ipari automatizálás fejlődését. A digitális számítógépeknek köszönhetően a gyártóüzemek most már olyan vezérlőkkel rendelkezhettek, amelyek összetettebb feladatokat tudtak végrehajtani gyorsabban és nagyobb hatékonysággal.

Számítógépek bevezetése

Ahogy a technológia fejlődött, a robotizált folyamatautomatizálás egyre hangsúlyosabbá vált a gyártóüzemekben. Victor Scheinman, a robotika egyik amerikai úttörője 1969-ben feltalálta a „Stanford-kart”. Úgy tervezték, hogy lehetővé tegye a karmegoldást egy 6 tengelyes, csuklós, teljesen elektromos robotként. Ez utat nyitott a robotok számára, hogy összetettebb feladatokat, például hegesztést és összeszerelést is elvégezhessenek. 1973-ban Európa hatalmas előrelépéseket tett az ipari robotika területén, amikor az ABB Robotics és a KUKA Robotics révén piacra dobta a robotokat.

A mai gyárakban található robotokat ma már szinte minden létező összeszerelési és gyártási folyamathoz használják. A robotok nemcsak eltávolítják az embereket a veszélyes környezetből, hanem segítenek csökkenteni a vállalkozások tulajdonosainak költségeit is, hogy versenyképesek maradjanak azáltal, hogy növelik az energiahatékonyságot, a termelékenységet, a pontosságot és a precizitást a jobb termelési minőség érdekében. Most már láthatjuk a robotizált folyamatautomatizálás fejlődését olyan folyamatokban, mint:

• Üveggyártás
• Cellulóz- és papírgyárak
• Élelmiszer- és italfeldolgozás
• Autószerelés
• Földgáz szétválasztása
• Elektromos energiatermelés
• Elektronikai gyártás
• Befőzés és palackozás

Robotok a gyártóüzemekben

Az otthonautomatizálás fejlődése

 

Az automatizálás fejlődése a mindennapi életben leginkább akkor észrevehető, amikor otthonainkban nap mint nap megtapasztalhatjuk. Ahogy a villamosítás az 19. században elkezdett terjedni^th században a becslések szerint az amerikai háztartások 70%-a volt villamosítva 1930 körül. Az elektromos energiaelosztás lehetővé tette a háztulajdonosok számára, hogy rendelkezzenek a korai háztartási gépek áramellátásának eszközeivel, például:

• Vízmelegítők
• Ruhaszárítók
• Mosogatógépek
• Hűtőszekrények
• Porszívók
• Mosógépek
• Varrógépek

Otthoni vízmelegítés

Bár ezek közül a háztartási gépek közül sok kezdetben túl drága volt a legtöbb háztartás számára, a fokozatos piaci bevezetés és a fejlődő technológiák együttesen végül megfizethetőbbé tették őket.

Az 1970-es években a számítógépes hardverek árának jelentős csökkenése az elektronikai cikkek árának jelentős csökkenéséhez vezetett. Ez lehetővé tette, hogy a háztartási készülékek könnyebben elérhetővé váljanak az otthoni használatra. Az 1990-es és 2000-es években az internetes technológia jelentősen fejlődött. Ez lehetővé tette az okosotthonok megfizethetőbbé válását, ami az otthonautomatizálás népszerűségének növekedéséhez vezetett. Az otthonautomatizálás könnyen megtalálható a mai modern otthonokban olyan intelligens technológiákkal, mint az automatikus világítás, a HVAC-vezérlők, a biztonsági és védelmi rendszerek. TV-liftek és szórakoztatóelektronikai vezérlőket. Mindezekhez az intelligens technológiákhoz ma már kényelmesen hozzáférhetünk okostelefonon keresztül a kompatibilis okosotthon-alkalmazásokkal. Mivel az otthoni munkavégzés egyre elterjedtebb gyakorlattá válik, a kereslet is megnőtt. elektromos álló íróasztalok.

Okosotthon – világítás és szórakoztatóelektronika vezérlése

Összefoglalva

Az automatizálás fejlődése a mindennapi életben Ez a folyamat a történelem során folyamatosan zajlik, és a jövő generációiban is folytatódni fog. Ahogy a technológiánk fejlődik a jövőben, most már arra számíthatunk, hogy a robotizált folyamatautomatizálás fejlődése egyre nagyobb hatást gyakorol majd az iparágunkra.

Reméljük, hogy Ön is ugyanolyan informatívnak és érdekesnek találta ezt, mint mi, különösen, ha érdeklődött az ipari automatizálás története iránt. Ha bármilyen kérdése van, vagy szeretne bővebben beszélni termékeinkről, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk! Szakértők vagyunk a szakmánkban, és örömmel segítünk mindenben, amiben csak tudunk.

sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123