خودکارسازی

خودکارسازی یا اتوماسیون به بهره‌گیری از سامانه‌های کنترل (مثل کنترل عددی، کنترل منطقی قابل برنامه ریزی، و دیگر سیستم‌های کنترل صنعتی)، مکانیکی، الکترونیکی به کمک رایانه‌ها [CAM، CAD، CAX] برای پایش (کنترل) خط تولید گفته می‌شود، که در آن هدف، کاهش نیاز به دخالت انسان است. خودکارسازی یک گام فراتر از مکانیزه کردن است. مکانیزه کردن به معنی فراهم کردن متصدیان انسانی با ابزار و دستگاه‌هایی است که ایشان را برای انجام بهتر کارشان یاری می‎رساند. نمایان‌ترین و شناخته‌شده‌ترین بخش خودکارسازی ربات‌های صنعتی هستند.

اتـوماسیـون بطور فزاینده، نقش مهمی را در اقتصاد جهانی و در آزمایش و تجربه روزانه ایفا می‌کند. مهندسان تلاش می‌کنند دستگاه‌های خودکار را با ابزار ریاضی و سازمانی ترکیب کنند، تا بوسیله ایجاد سیستم‌های پیچیده، پاسخ گوی نیازهای به سرعت در حال گسترشی از برنامه‌ها و فعالیت‌های انسانی باشند.

کامپیوتر مرکزی تخصیص یافته در کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLCها)، غالباً برای همزمان سازی پالس ورودی از حسگرها و اتفاقات (فیزیکی) با پالس خروجی به عملگرها و وقایع استفاده می‎شود. این اقدامات به عملکردهای به دقت کنترل شده منجر می‎شود، که کنترل دقیقی از تقریبا هر فرآیند صنعتی را ایجاب می‎کند. اتوماسیون تا به حال تاثیر قابل توجهی فراتر از تصور انسان، در طیف وسیعی از صنایع داشته‌است. اپراتورهای تلفن موجود، تا حد زیادی توسط برد انتخاب خودکار تلفن و دستگاه‌های پاسخ خودکار جایگزین شده‌است. فرآیندهای پزشکی مانند غربالگری اولیه در الکتروکاردیوگرافی و رادیوگرافی و تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی از ژن‌های انسانی، سرم، سلول و بافت، با سرعت و دقت بسیار بیشتری توسط سیستم خودکار به اجرا درمی‎آید.

دستگاههای خودپرداز، نیاز به مراجعه به بانک برای به دست آوردن پول و انجام معاملات را کاهش می‌دهد. به طور کلی، اتوماسیون عامل اصلی انتقال در اقتصاد جهانی از کشاورزی به صنعتی در قرن نوزدهم و از صنعتی به خدماتی در قرن بیستم بود.

منتقدان ادعا می‌کنند که افزایش اتوماسیون صنعتی باعث افزایش نرخ بیکاری می‌شود، این نگرانی از فشاری بود که در طول سال ۱۹۸۰ ایجاد شد. یک استدلال این است که این موضوع بطور ناملموسی در سال‌های اخیر اتفاق افتاده‌است، بطوریکه واقعیت به این صورت است که بسیاری از مشاغل تولیدی در ایالات متحده که در اوایل سال ۱۹۹۰ بود، توسط افزایش عظیم شغل در مدیریت و فناوری اطلاعات جبران شد.

معایب

• جای‌گزینی انسان با دستگاه
• کاهش نیروی کار و افزایش بی‌کاری
• کاهش قدرت خرید به دلیل افزایش بی‌کاری
• هزینهای اولبهٔ بالا

مزایا

• افزایش تولید
• کاهش هزینهٔ اپراتوری
• رفع مشکل کمبود نیروی متخصص
• انتقال نیروی کار به سمت کارهای خدماتی
• بهبود ایمنی: جایگزین شدن با انسان‎ها در انجام کارهایی است که باید در محیط‎های خطرناک انجام شود (یعنی آتش، فضا، آتشفشان، تاسیسات هسته‎ای، زیر آب، و غیره)
• افزایش کیفیت کالا
• کاهش زمان تولید
• کاهش انبارهای موقت
• تکرارپذیری
• کنترل کیفیت دقیق‌تر
• کاهش پسماندها (ضایعات)
• برهمکنش به‌تر با سامانه‌های بازرگانی
• بهره‌وری بالا و کاهش فشار کار
• جایگزینی اپراتورهای انسانی در انجام وظایف خسته کننده.
• انجام کارهایی که فراتر از توانایی‌های بشر است، مانند حمل بارهای بسیار سنگین، اشیاء خیلی بزرگ، خیلی داغ یا خیلی سرد و یا مواد مورد نیاز به چیزهایی بیش از حد سریع یا بیش از حد آهسته‌است.
• بهبود اقتصاد: گاهی اوقات و برخی از انواع اتوماسیون، اقتصاد سازمانها، جامعه، و بسیاری از انسانها را بهبود می‌بخشد؛ برای مثال، وقتی که تشکیلاتی اقتصادی سرمایه‎گذاری در فن‎آوری‎های اتوماسیون خود را بهبود می‎بخشد و یا هنگامی که یک ایالت و یا دولت به واسطه اتوماسیون درآمدها را افزایش می‎دهند (مانند آلمان یا ژاپن در قرن ۲۰ام) و یا زمانی که انسان از اینترنت استفاده می‎کند، که به نوبه خود استفاده از ماهواره‌ها و سایر موتورهای خودکار را شامل می‎شود.

انواع مختلف ابزارهای اتوماسیون

ANN- شبکه‌های عصبی مصنوعی

HMI – رابط انسان و ماشین

DCS- سیستم کنترل توزیع‌شده

SCADA - سامانه‌های کنترل سرپرستی و گردآوری اطلاعات

PLC- کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی

PAC - کنترل کننده خودکار قابل برنامه ریزی

ابزار دقیق

کنترل حرکت

رباتیک

منابع

• نظام‌الدین فقیه، تولید یکپارچه کامپیوتری ۹۶۴-۳۵۸-۲۱۹-۱:شابک
• جزوهٔ رباتیک، محمدعلی رهبری عصر|دکتر محمدعلی رهبری عصر، دانشگاه آزاد تبریز