اتوماسیون صنعتی

تاریخ دقیق وقوع تحولات در حوزه اتوماسیون صنعتی ممکن است چندان مهم نباشد اما  بررسی روند رشد آن در صنعت بسیار ارزشمند می باشد.

اکنون ما درآغاز نسل چهارم صنعت قرار داریم، همین کافی است تا تصور کنید صنعت چهار نسل قبل به چه شکل بوده است. در ابتدا مکانیزم ها در صنعت حرف اول می زدند و حجم عمده کار (تشخیص، تفکر و اجرا ) برعهده تجهیزات مکانیکی بود. بشر همیشه از فناوری‌هایی که در دسترس دارد برای آسان‌تر کردن زندگی‌شان استفاده می‌کند و در عین حال تلاش دارد آن را تکمیل کند و ارتقا بدهد؛ اینگونه مفهوم انقلاب صنعتی آغاز شد.

نسل اول از سال 1760 با آغاز استفاده از موتور بخار و انواع مکانیزم ها آغاز شد که منجر به رونق اقتصاد شد. ماشین بخار و تلگراف، سرعت قابل توجهی را برای مردم آن زمان به ارمغان آورد و با رشد صنعت برق و الکتروموتورها، صنعت رنگ دیگری به خود گرفت. نسل دوم تقریبا یک قرن بعد (1870) اتفاق افتاد و ظهور منابع جدید مانند نفت، الکتریسیته و گاز تحولی دیگر را در عرصه صنعت رقم زد. موتور های احتراق داخلی و صنایع متالوژی از شاخصهای مهم این عصر بشمار می رود. بنابراین محصولاتی با منشاء خلاقیت وتکنولوژی مردم را شیفته استفاده از آنان نمود. نسل سوم یا انقلاب صنعتی سوم از سال 1969 با ظهور الکترونیک، مخابرات و البته کامپیوتر آغازشد. انقلاب صنعتی سوم از طریق فناوری های جدید درها را به سفرهای فضایی، تحقیقات بیوتکنولوژی باز نمود. در دنیای صنایع، دو اختراع بزرگ (کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی  PLC  و ربات‌ها) به ایجاد عصر اتوماسیون سطح بالا کمک کردند.نسل چهارم از سال 2011 توسط پرفسور مشهور آلمانی ولفگانگ والستر مطرح شد که در همان سال در نمایشگاه هانوفر ارائه شد. این فناوری پیشرفته، زنجیره تولید را کاملا مکانیزه و کامپیوتری می بیند. بنابراین دانش اتوماسیون صنعتی به شکل گسترده ای در نسل چهارم به علوم مختلف در هم آمیخته، توسعه یافته است. 

 اتوماسیون صنعتی ترکیبی از چندین علوم مهندسی می باشد که بسته به نوع فرآیند نمود پیدا میکند. اتوماسیون صنعتی فرآیندهای تولید را بهبود می دهد، ماشین آلات  را خودکار می سازد و مانع از اشتباهات  انسانی می شود. اکنون اتوماسیون صنعتی نسل چهارم قصد دارد کلیه زنجیره تولید (که مانند سلسله اعصاب یک بدن است) را به هم مرتبط و وابسته سازد. انواع الکترو موتورها، عملگر های پنوماتیکی و هیدرولیکی، حسگرها با ویژگی ها و کارکردهای خاص( ابزار دقیق) و میکرو کنترلر ها، انواع شبکه های صنعتی و علوم سایبری در این عصر در یک بسته کامل ارائه شده اند. هنرجویان این رشته لازم است سطحی معینی از علوم کامپیوتری، سخت افزار و نرم افزار را فرا داشته باشند. ابزارهای مدیریتی، آمار، ریاضیات در این نسل صنعت (نسل چهارم) نمود بیشتری دارد، به گونه ای که تصمیمات منطقی تر خواهند بود. مدارهای الکتریکی و الکترونیکی در این نسل فراوان یافت می شوند. این نسل از صنعت ، مصرف کننده، تولیدکننده، تامین کنندگان مواد اولیه و حتی آموزش، خلاقیت و توسعه همزمان را در یک کاسه ریخته و یک جا سرمی کشد. تصور کنید در فروشگاهی محصولی را خریداری میکنید، هوش مصنوعی سلیقه شما را آنالیز می کند و نظر سنجی شما در همان لحظه ثبت می­شود. این آمار، طراحان را وادار به تغییرات دلخواه اکثر مشتریان یا مشتری خاص خواهد نمود و مقدمات محصولی مطلوبتر به بازار برنامه ریزی خواهد شد. در این هنگام حتی تامین کنندگان مواد اولیه می دانند که چه مقدار از کدام مواد نیاز بیشتری خواهد داشت و در لحظه مقدار تولید خود را تغییر خواهند داد. اتوماسیون صنعتی ضمن اینکه یک ابزارمنعطف برای یک مدیر در سطح کلان می تواند ایجاد کند، از یک سو به تجهیزات تاسیسات الکتریکی مرتبط است و از سوی دیگر در بعد نرم افزاری به پیش می­رود. این صنعت از رایانه­ای صنعتی به نام PLC رشد پیدا نمود.

کار با کامپیوتر صنعتی به نام P.L.C ( Program able Logic Controller)  با زبانهای استاندارد IEC-61131 که برای سازندگان آن توسط IEC  تدوین شده، گسترش یافته است که پنج زبان استاندارد برای سازندگان P.L.C تدوین شده است. سه زبان (LAD,FBD,SFC) بصورت گرافیکی هستند و دو زبان (STL,SCL) بصورت متنی تدوین شده اند. هنرجویان در دوره­های P.L.C । و P.L.C ॥ با زبان­های گرافیکی آشنا شده و برنامه نویسی خواهد نمود.

هنرجویان اتوماسیون صنعتی علاوه بر علوم کامپیوتری، مدارات الکتریکی (که فقط در نسل سوم صنعت مورد توجه قرار داشت)، با هوش مصنوعی، منطق فازی، بینائی ماشین، رایانش ابری و گستره ای از علوم مختلف سایبری و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، ابزاردقیق و سنسوریک، (embedded systems)، رابط های گرافیکی (Human Machine Interface) ، انواع درایور های الکتروموتورها سرکار خواهند داشت.

دپارتمان برق و الکترونیک مجتمع فنی تهران اقدام به برگزاری دوره­های آموزشی تخصصی در این حوزه برای هنرجویان و علاقمندان نموده است.

کاربرد در صنعت

امروزه، کار در این حوزه از صنعت، یعنی اتوماسیون صنعتی بطور گسترده ای توسعه یافته است. به شکلی که حتی در یک کارگاه کوچک حداقل یک کنترلر الکترونیکی (P.L.C)  استفاده شده و مهندسان رشته برق (الکترونیک و الکتروتکنیک) پرچم دار اجرای اتوماسیون صنعتی هستند. اما، همانطور که اشاره شد اتوماسیون صنعتی در نسل چهار دیگر مختص یک رشته نیست و علاقمندان به خودکار سازی تجهیزات (حتی از رشته های مختلف مانند مکانیک و کامپیوتر) می توانند با شناخت و درک چرخه کنترل (حسگر، پردازشگر، عملگر) در آن موفق باشند.

اتوماسیون در صنعت منجر به خودکار سازی ماشین آلات شده، حتی ساختمانهای هوشمند از اثرات توسعه اتوماسیون صنعتی بشمار می روند. بنابراین از صنایع مادر نفت وگاز و معادن استخراج گرفته تا ساده ترین کارگاههای تولیدی، از خانه های هوشمند تا کشاورزی مدرن ؛ اتوماسیون نقش کلیدی را ایفا می کند.

آینده شغلی این رشته

اکنون با گسترش و سرعت یافتن زندگی نیاز جدی به افراد خلاق و دانشمند در این حوزه احساس می شود. همانطور که خودکار سازی تجهیزات استفاده از نیروی انسانی و کارگر ساده را کمتر کرده است، از سوی دیگر نیاز به افراد متخصص و ماهر در این زمینه را افزایش داده است. نیروهای متخصص در شرکتهای اتوماسیون، ماشین آلات صنعتی و خطوط تولید را طراحی و خودکار می سازند. همچنین، نیروهای مجرب به صورت مهندسان مشاور پروژه های بزرگ را رهبری می نمایند.

جهت مشاهده و دانلود نقشه راه (road map) گروه اتوماسیون صنعتی کلیک کنید