Utviklingen av automatisering

Gjennom automatiseringens historie har fremveksten av nyere teknikker, prosesser og maskiner til slutt formet veien for at automatisering kan spille en større rolle i samfunnet vårt. Hovedmålene for utviklingen av automatisering i hverdagen har vært å bidra til å forbedre effektivitet, produktivitet, sikkerhet og bekvemmelighet. I denne artikkelen vil vi dekke historien til industriell automatisering for å få en bedre forståelse av hvordan de ulike stadiene i automatiseringens utvikling har utviklet seg og avansert til teknologiene vi bruker i dag.

Historien om automatisering i produksjon

 

Helt siden begynnelsen har vanlige mennesker og bedriftseiere alltid lett etter forskjellige måter å forbedre effektiviteten i daglige oppgaver. I oldtiden utførte våre forfedre mesteparten av arbeidet sitt manuelt ved hjelp av enkle maskiner, trinser, spaker, håndverktøy og noen ganger arbeidsdyr. Fra et produksjonssynspunkt er produksjonsprosesser vanligvis kategorisert som:

• Helt manuell
• Halvautomatisk
• Helautomatisert

Ved å redusere mengden menneskelig inngripen som kreves for å utføre en oppgave, blir prosesser som produksjon mye mer effektive gjennom automatisering. Tidslinjen for automatiseringens historie dekker hvordan teknologien har utviklet seg gjennom utviklingen av automatisering.

1^st Århundre f.Kr.: Vannhjul

Den sanne opprinnelsesdatoen for vannhjul er vanskelig å bekrefte, men de ble mer vanlig brukt av grekerne og romerne til å male korn til mel rundt det første århundret.^st århundre f.Kr. Andre enklere maskiner som dateres mye tidligere, krevde fortsatt en god del menneskelig inngripen eller animalsk arbeidskraft for å fungere. Bruken av fallende vann fra vannmøller til å drive en mekanisk prosess kan sees på som begynnelsen på «halvautomatisering» og de tidlige stadiene av automatiseringsutviklingen.

Tidlige vannhjul

 

9^th Århundre: Fremskritt innen møllemaskineri

Vannmøller og vindmøller er begge en type møllemaskineri som bruker fornybar energi til å drive en mekanisk prosess. Den tidligste registrerte designen av en vindmølle for praktisk bruk stammer fra rundt 7.–9.^th århundre og ble laget av perserne. Disse vindmøllene ble også brukt til å male korn og senere utviklet for mange andre mekaniske prosesser.

Selv om vannmøller kan tilby mer kraft for størrelsen, var vindmøller brukbare i regioner som ikke hadde rennende vann tilgjengelig. Begge teknologiene fortsatte å forbedre seg og ble tatt i bruk over hele verden for å redusere det manuelle arbeidet som kreves i:

• Hammermøller
• Sagbruk
• Papirfabrikker
• Malmknusningsmøller
• Verktøyslipingsmøller

Tidlige vindmøller

 

17^th til 18^th Århundre: Industriell revolusjon

Opprinnelig i Vest-Europa, det 17.^th århundrets industrielle revolusjon var et viktig vendepunkt i utviklingen av industriell automatisering. I løpet av denne epoken hadde oppfinnelsen av dampmaskiner, dampmøller og forbrenningsmotorer i stor grad erstattet behovet for vannmøller og vindmøller. I 1785 utviklet Oliver Evans også en automatisk melmølle som var historiens første fullstendig automatiserte industrielle prosess ved å kunne ha kontinuerlig produksjon uten menneskelig inngripen.

Tidlige produksjonsfabrikker

I 1867 publiserte James Clerk Maxwell en artikkel som la grunnlaget for et teoretisk grunnlag for forståelsen av kontrollteori. Industrialiserte fabrikker fortsatte å bli tatt i bruk for å masseprodusere materialer som bomull, papir, plast, glass og metaller i mye større volumer med større effektivitet. Etter hvert som teknologien og prosessene i den industrielle revolusjonen hadde spredt seg over hele verden, vokste økonomien, transporten, helsen og medisinene over hele verden eksponentielt.

Dampmaskiner for lokomotiver

 

1900 til 1950-tallet: Elektrifisering og industrielle kontrollere

Rundt 1920-tallet akselererte utviklingen av industriell automatisering raskt ettersom fabrikker begynte å bruke relélogikk og gjennomgikk elektrifisering – prosessen med å drives av elektrisitet. Utvidet bruk av sentrale kraftverk kombinert med drift av nye høytrykkskjeler, elektriske transformatorstasjoner og dampturbiner resulterte i en økende etterspørsel etter instrumenter og kontroller.

Elektrisk kraftdistribusjon

Produksjonsanlegg begynte å gå over til elektriske motorer, og færre anlegg fortsatte med aksel- og beltedrift i frontlinjen ved bruk av dampmotorer. I løpet av denne overgangen opplevde produksjonsanleggene en økning i produksjonen på omtrent 30 %. Dette skyldtes at elektriske motorer hadde mye større effektivitet sammenlignet med dampmotorer, krevde mindre vedlikehold og ikke opplevde de høye friksjonstapene fra linjeaksler og belter.

Tidlige elektriske motorer

Fargekodede lys fra kontrollrom var nødvendige for å sende signaler til fabrikkarbeidere om å gjøre manuelle endringer, som å åpne eller lukke ventiler og slå brytere av eller på. Dette er en type prosesskontroll kjent som «på-av». På 1930-tallet ble kontrollere introdusert i industrien for å muliggjøre beregnede endringer som respons på forstyrrelser fra settpunktet. Solid-state digitale logikkmoduler for fastkoblede programmerte logikkkontrollere ble tatt i bruk av industrielle kontrollsystemer for prosesskontroll og automatisering i 1958. Som forgjengerne til programmerbare logikkkontrollere (PLC) som brukes i dag, erstattet de gradvis de fleste av våre behov for elektromekanisk relélogikk.

Tidlige kontrollstasjoner

 

20^th til 21^st Århundre: Datamaskiner og robotikk

I 1971 førte oppfinnelsen av mikroprosessorer til store prisfall på datautstyr og tillot en rask vekst av digitale kontroller i produksjonsindustrien. Våre konstante fremskritt innen datateknologi frem til i dag fortsetter å fremme utviklingen av industriell automatisering. Med digitale datamaskiner kunne produksjonsanlegg nå ha kontrollere som kan utføre mer komplekse oppgaver med høyere hastigheter og større effektivitet.

Introduksjon av datamaskiner

Etter hvert som teknologien fortsatte å utvikle seg, ble utviklingen av robotisk prosessautomatisering mer fremtredende i produksjonsanlegg. Victor Scheinman, en amerikansk pioner innen robotikk, oppfant «Stanford-armen» i 1969. Den ble designet for å muliggjøre en armløsning som en 6-akset leddet helelektrisk robot. Dette banet vei for roboter med potensial til å utføre mer komplekse oppgaver som sveising og montering. I 1973 gjorde Europa enorme fremskritt innen industriell robotikk ved å bringe roboter til markedet gjennom ABB Robotics og KUKA Robotics.

Robotene i dagens fabrikker brukes nå til nesten alle eksisterende monterings- og produksjonsprosesser. Roboter fjerner ikke bare mennesker fra farlige miljøer, men de bidrar også til å redusere kostnadene for bedriftseiere slik at de kan holde seg konkurransedyktige ved å øke energieffektivitet, produktivitet, nøyaktighet og presisjon for bedre produksjonskvalitet. Vi kan nå se utviklingen av robotisk prosessautomatisering i prosesser som:

• Glassproduksjon
• Masse- og papirfabrikker
• Mat- og drikkevareforedling
• Bilmontering
• Naturgassseparasjon
• Elektrisk kraftproduksjon
• Elektronikkproduksjon
• Hermetisering og tapping

Robotikk i produksjonsfabrikker

Utviklingen av hjemmeautomatisering

 

Utviklingen av automatisering i hverdagen er mest merkbar når vi får oppleve det i hjemmene våre daglig. Etter hvert som elektrifiseringen begynte å vokse på 19.^th århundre har det blitt anslått at 70 % av amerikanske husholdninger var elektrifisert rundt 1930. Distribusjon av elektrisk strøm førte til potensialet for huseiere å ha en måte å drive tidlige husholdningsapparater som:

• varmtvannsberedere
• Tørketromler
• Oppvaskmaskiner
• kjøleskap
• Støvsugere
• Vaskemaskiner
• Symaskiner

Oppvarming av varmtvannsbereder

Selv om mange av disse husholdningsapparatene i starten var for dyre for de fleste husholdninger, gjorde den gradvise introduksjonen på markedet kombinert med forbedret teknologi dem til slutt rimeligere.

På 1970-tallet førte det store prisfallet på datautstyr til at prisen på elektronikk falt betraktelig. Dette gjorde husholdningsapparater mer tilgjengelige for hjemmebruk. Fra 1990- til 2000-tallet utviklet internetteknologien seg betydelig. Dette gjorde at smarthjem ble rimeligere, noe som resulterte i en økning i popularitet for hjemmeautomasjon. Hjemmeautomasjon kan lett finnes i dagens moderne hjem med smartteknologi som automatiske lys, HVAC-kontroller, sikkerhets- og sikkerhetssystemer, TV-heiser og underholdningskontroller. Alle disse smarte teknologiene er nå noe vi enkelt kan få tilgang til via en smarttelefon med kompatible smarthjem-apper. Etter hvert som det blir mer vanlig praksis å jobbe hjemmefra, har vi også sett en økning i etterspørselen etter elektriske ståbord.

Smart hjem – lys- og underholdningskontroller

Oppsummert

Utviklingen av automatisering i hverdagen har pågått gjennom historien og vil fortsette å gjøre sin vei i fremtidige generasjoner. Etter hvert som teknologien vår gjør fremtidige fremskritt, kan vi nå forvente å se utviklingen av robotisert prosessautomatisering få større innvirkning på vår bransje.

Vi håper du syntes dette var like informativt og interessant som vi gjorde, spesielt hvis du var interessert i historien til industriell automatisering. Hvis du har spørsmål eller ønsker å diskutere produktene våre videre, ikke nøl med å kontakte oss! Vi er eksperter på det vi gjør og hjelper deg gjerne på alle måter vi kan.

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