Memahami Otomasi Industri di Industri 4.0
Apakah Anda senang karena masa depan manufaktur Amerika terlihat lebih cerah karena penataan ulang? Kami pikir itu bagus juga, tetapi apakah Anda memperhatikan sesuatu yang berbeda? Manufaktur telah berubah. Ada teknologi dan jargon baru, seperti pembicaraan tentang Industri 4.0, robot, co-robot, dan Internet of Things (IoT).
Sementara AS dikesampingkan oleh offshoring, negara-negara lain memajukan teknologi otomasi untuk mencapai efisiensi maksimum. Pabrikan Amerika perlu mengejar ketertinggalan untuk terus tumbuh dan mempercepat peluang penopang ulang.
Jika Anda ingin menjadi kompetitif secara global dan beralih ke peralatan atau sistem otomasi yang lebih efisien, Anda memerlukan setidaknya pemahaman dasar tentang otomasi industri seperti saat ini. Memahami opsi, terminologi, dan komponen akan mempermudah pembuatan rencana dan anggaran awal yang dapat didiskusikan secara lebih mendetail dengan anggota tim dan spesialis solusi otomatisasi.
Untuk mempercepat Anda, berikut adalah ikhtisar dasar otomasi pabrik industri di era konektivitas.
Daftar Isi
Apa itu Otomasi Industri?
Jenis Otomasi Industri
Bagaimana Otomasi Industri Dicapai?
Produksi Manufaktur dan Sistem Otomasi Industri
Mengapa Pabrikan Amerika Perlu Mengotomatiskan
Otomasi di Industri 4.0
Tiba di Solusi Otomasi Industri
Apa itu Otomasi Industri?
Anda tidak sendirian dalam mencari efisiensi manufaktur. Sejak sebelum revolusi industri pertama, para pemimpin industri telah menciptakan mesin khusus yang dapat menghasilkan lebih cepat dan lebih tepat daripada manusia dengan alat tangan. Secara historis dirancang untuk beroperasi secara independen dengan sedikit campur tangan manusia, sistem otomasi industri saat ini dapat berkomunikasi dan bekerja secara sinkron dengan bantuan sistem kontrol industri dan konektivitas jaringan.
Anda akan menemukan contoh peralatan otomasi industri di mana produk atau komponen dikerjakan, diproduksi, dikemas, dan/atau dirakit. Dengan prinsip dan standar otomatisasi, Anda dapat mengharapkan mesin otomatis ditempatkan dalam konfigurasi sistem yang paling efisien memindahkan komponen dari satu tahap ke tahap berikutnya.
Jenis Otomasi Industri
Pabrikan mengotomatisasi pekerjaan yang membutuhkan daya tahan atau presisi, atau pekerjaan yang membosankan, berulang dan/atau memerlukan sedikit kreativitas atau bakat khusus. Penurunan biaya robot dan peningkatan biaya tenaga kerja mendorong otomatisasi di A.S. Dengan harga robot diperkirakan turun hingga 65% selama lima tahun ke depan, otomatisasi diprediksi akan terus meningkat. Jika Anda belum melakukannya, berinvestasi dalam infrastruktur komunikasi data mungkin menjadi salah satu tantangan terbesar Anda. Otomatisasi pabrik yang sedang tren bergantung pada kemampuan jaringan mesin untuk berkomunikasi dan melakukan tugas sesuai jadwal.
Apa saja jenis otomatisasi pabrik yang umum?
- Perkakas sederhana
- Perakitan
- Pemeriksaan
- Penanganan material
Bagaimana Otomasi Industri Dicapai?
Sistem kontrol industri adalah mekanisme (atau otak) di balik kemandirian dan gerakan mesin otomatis. Ini adalah teknologi yang memungkinkan proses industri menjadi otomatis. Susunan utama dari sistem kontrol adalah loop kontrol. Contoh sistem kontrol berkisar dari yang paling sederhana, pengontrol diskrit, hingga sistem SCADA kompleks yang mengelola semua tingkat proses manufaktur bisnis dan lokasi geografis.
Jenis sistem kontrol industri:
- Sistem SCADA - sistem komputer yang mengontrol dan memantau proses pabrik
- Proportional-integral-derivative controller (PID) –mengontrol sistem berdasarkan set-point dan nilai terukur
- Programmable logic controllers (PLC) – komputer industri yang kokoh dan mudah diprogram dengan satu mikroprosesor yang digunakan untuk mengontrol motor dan mesin lainnya dalam pengaturan pabrik menggunakan logika
- Programmable automation controllers (PAC) – mirip dengan PLC, tetapi berisi multiprosesor dan mampu multitasking
- Sistem kontrol terdistribusi (DCS) – mengontrol banyak node dalam sistem melalui multiprosesor dengan kemampuan canggih termasuk banyak titik I/O
- Human-machine interface (HMI) – memungkinkan Anda berinteraksi dengan mesin dan dengan cepat melihat status proses mesin
- Pengontrol terpisah - kontrol hidup dan mati sederhana, contohnya adalah timer, penghitung, dan termostat
Cara kerja otomatisasi industri:
Tahap 1 - Sistem kontrol industri (tercantum di atas) bekerja bersama dengan pengontrol drive.
Pengontrol drive umum meliputi:
- Penggerak frekuensi variabel – pengontrol motor AC yang menggunakan frekuensi dan tegangan untuk mengontrol kecepatan dan torsi motor listrik
- Stepper drive – sirkuit driver yang mengontrol motor stepper dengan arus yang dikirimkan dalam pulsa dan fase
- Analog-servo – perangkat ini mengontrol kecepatan motor servo melalui sinyal atau pulsa tegangan hidup dan mati
- Digital-servo – seperti servo-analog, tetapi mampu memberikan kecepatan pulsa per detik yang jauh lebih tinggi
Penggerak Frekuensi Variabel |
Tahap 2 - Pengontrol drive mengarahkan aktuator yang memberikan gerakan .
Jenis aktuator umum meliputi:
- Aktuator hidrolik – tekanan fluida menggerakkan piston melalui tabung untuk menghasilkan torsi
- Aktuator pneumatik – Tekanan udara atau gas digunakan untuk mengontrol kecepatan dan torsi
- Aktuator listrik (AC, DC, Linear, Servo, Stepper) – ditenagai oleh motor, energi listrik diubah menjadi torsi mekanik
- Aktuator mekanis – menggunakan mekanisme sederhana, gerakan putar digunakan untuk membuat gerakan linier
Aktuator Pneumatik |
Proses berkelanjutan otomatisasi industri:
- Sensor umpan balik (encoder atau resolver) mengumpulkan data dari beban dan mengirimkannya kembali ke pengontrol.
- Koneksi fieldbus dan ethernet mendukung pertukaran informasi antara perangkat lapangan dasar dan dapat mentransmisikan hingga ke tingkat perusahaan.
- Bekerja bersama dengan kontrol otomatis adalah perangkat mekanis termasuk bearing, gearbox, sekrup, roda, gandar, cam, dan linkage.
Sistem Fieldbus |
Bantalan linier dan rel |
-
Selain perangkat elektromekanis dan mekanik, perangkat mesin bertenaga fluida juga digunakan dalam mesin industri. Ketika metode elektromekanis gagal memberikan solusi praktis, tenaga fluida diperkenalkan. Tenaga fluida biasanya digerakkan oleh elektronik dan dikendalikan oleh sensor dan katup.
Teknologi Tenaga Fluida