Automação Industrial:Uma Breve História da Aplicação de Manufatura e o Estado Atual e Perspectivas Futuras

Nota do editor:se você é um leitor regular do blog Cerasis, sabe que somos uma empresa terceirizada de logística especializada em gerenciamento de transporte por meio de tecnologia (um sistema de gerenciamento de transporte baseado na web) e serviços de transporte gerenciado para incluir contabilidade de frete (pagamento, auditoria, consolidação de fatura), reclamações de frete, programas de conformidade de entrada de fornecedores, logística reversa (devoluções), relações com transportadoras (negociar ótimas taxas de envio, manter relacionamentos/taxas) e soluções de tecnologia de envio de frete de comércio eletrônico para quem tem comércio eletrônico. Capacitamos os expedidores (fabricantes e distribuidores principalmente no espaço industrial) com tecnologia e ferramentas de automação para tornar o expedidor mais eficiente. É por isso que também temos interesse em falar não apenas sobre tendências e problemas de fabricação, já que nossos clientes são fabricantes, mas também sobre grandes tecnologias como automação industrial. O post de hoje se concentrará na breve história da Automação Industrial, o que é Automação Industrial, o estado atual e o futuro próximo do que a automação industrial reserva. Um resumo deste post primeiro foi apresentado como um blog convidado no blog Cisco-Eagle.

A Automação Industrial tem alguns segmentos-chave. Na década de 1970, o DCS original foi desenvolvido na década de 1970 por uma equipe de engenheiros da Honeywell, e o primeiro PLC foi uma criação do inventor Dick Morley e outros. Diversas startups inovadoras desenvolveram software HMI para CLPs e E/S industriais. Sensores e atuadores inovadores vieram de algumas empresas importantes. Em um negócio fragmentado, a maioria dos inovadores fica presa em patamares de crescimento e é comprada. Mas alguns continuam a gerar crescimento e sucesso independentes.

Trace as raízes de todos os segmentos de negócios de automação significativos e você encontrará as principais pessoas e inovações. A instrumentação e os controles industriais sempre foram um foco de novos produtos – sensores, amplificadores, displays, gravadores, elementos de controle, válvulas, atuadores e outros widgets e gismos aprimorados. Mas os mercados são relativamente pequenos, especializados e fragmentados, e é raro que qualquer volume significativo resulte diretamente de produtos individuais. Esse modelo de negócio é muito visto também nas vendas técnicas.

Muitas empresas de automação industrial foram fundadas com desenvolvimentos inovadores para aplicações de nicho. Os clientes-alvo geralmente eram usuários finais locais que ofereciam a oportunidade de testar novas ideias, geralmente devido a necessidades específicas não atendidas. As startups de sucesso expandiram seus produtos e mercados para além de aplicações e geografias inicialmente restritas, dependendo do valor real da inovação, e também se o fundador conseguiu ou não contratar líderes de gestão, vendas e marketing adequados para expandir a empresa além do empreendedor inicial. estágios.

Como a automação é um negócio tão fragmentado, todas as empresas maiores (de vários bilhões de dólares) são principalmente um conglomerado de produtos e serviços; cada segmento de produto gera um volume relativamente pequeno, mas, agrupados, formam negócios consideráveis.

O que é automação industrial?

De acordo com a Wikipedia, a automação é:

Automação ou controle automático, é o uso de vários sistemas de controle para operar equipamentos como máquinas, processos em fábricas, caldeiras e fornos de tratamento térmico, comutação em redes telefônicas, direção e estabilização de navios, aeronaves e outras aplicações com intervenção humana mínima ou reduzida. Alguns processos foram completamente automatizados.

O termo automação, inspirado na palavra anterior automatic (que vem de autômato), não era amplamente utilizado antes de 1947, quando a General Motors estabeleceu o departamento de automação. Foi nessa época que a indústria adotou rapidamente os controladores de feedback, que foram introduzidos na década de 1930.

A automação foi alcançada por vários meios, incluindo mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos, eletrônicos e computadores, geralmente em combinação. Sistemas complicados, como fábricas modernas, aviões e navios normalmente usam todas essas técnicas combinadas.

Engenheiros industriais têm imaginado fábricas totalmente automatizadas desde pelo menos meados do século 20. Mas pode-se dizer que a verdadeira corrida para automatizar a fabricação começou na década de 1980, quando os fabricantes de automóveis norte-americanos tiveram a visão da fabricação “sem luz”. A ideia era vencer seus rivais automatizando as fábricas de tal forma que todo o processo de fabricação pudesse ser deixado para robôs. Em grande medida, permaneceu apenas uma visão até agora.

O que é automação industrial na fabricação?

A automação industrial na fabricação é o uso de máquinas “inteligentes” nas fábricas para que os processos de fabricação possam ser realizados com o mínimo de intervenção humana. Envolve a aplicação de vários sistemas de controle para permitir que os equipamentos operacionais executem por conta própria, com pouca intervenção humana, tarefas que exigem velocidade, resistência e precisão.

A automação industrial pode ser alcançada por vários meios diferentes, incluindo mecânicos, elétricos, eletrônicos, hidráulicos, pneumáticos e computadores. Normalmente, dois ou mais desses meios são usados ​​em combinação. As fábricas, navios e aviões de última geração de hoje combinam todas essas técnicas.

Os principais benefícios da automação de fabricação incluem processos de operação mais enxutos que exigem menos energia, menos material e menor desperdício de mão de obra. Isso pode levar a melhorias na qualidade, exatidão e precisão. As desvantagens incluem altos custos de P&D e instalação de equipamentos.

Qual ​​é o estado atual da automação industrial na fabricação?

Apesar da fabricação “lights-out”, um conceito em que as luzes podem ser desligadas deixando tudo para os robôs , ainda é um sonho, houve um progresso notável desde a década de 1980. Muitos trabalhos repetitivos e de alta precisão em grandes fábricas, como em linhas de montagem de automóveis, foram assumidos por robôs industriais.

Os robôs industriais de hoje têm alta capacidade de computação, sistemas de visão amplamente aprimorados e graus de liberdade operacional cada vez maiores. No entanto, eles estão limitados a operar em ambientes altamente estruturados e, em grande parte, ainda precisam ser controlados por humanos. Eles também são muito especializados e inflexíveis para o uso de pequenas e médias indústrias. Portanto, eles podem ser considerados essencialmente ferramentas de longas séries de produção e grandes fabricantes.

Com o rápido desenvolvimento e proliferação de microcomputadores e tecnologias de software, a automação na fabricação é quase totalmente dependente das capacidades dos computadores e software para automatizar, otimizar e integrar os vários componentes do sistema de fabricação. Devido a essa dependência, a automação na manufatura é chamada de manufatura integrada por computador.

Qual ​​é o futuro da automação industrial?

Embora a automação industrial na manufatura tenha seus detratores (como uma alegação infundada de que levará ao desemprego em massa), seu futuro parece muito brilhante. Os robôs industriais do futuro serão multifuncionais para que a mesma máquina possa ser utilizada de várias maneiras. Eles terão muitas capacidades associadas aos trabalhadores humanos, como a capacidade de tomar decisões e trabalhar de forma autônoma. Eles também terão recursos de autodiagnóstico e manutenção preditiva.

Graças à automação industrial da fabricação, a fábrica do futuro será mais eficiente na utilização de energia, matéria-prima e recursos humanos. Além disso, ao contrário da crença popular, a experiência até agora mostrou que a automação não causará desemprego em massa. Pelo contrário, o uso em massa de robôs criará mais empregos. Humanos e robôs trabalharão juntos para criar um espaço de trabalho mais eficiente e produtivo.