مکاترونیک و اتوماسیون صنعتی دو حوزه ای هستند که تا حدودی همپوشانی دارند. با این حال، آنها نیز تفاوت هایی دارند. در اینجا تعریف هرکدام به همراه سودمندی آنها برای تولید آورده شده است. اطلاعات بیشتر در ZhenGongChain موجود است.
مکاترونیک چیست؟
مکاترونیک تلفیقی از مهندسی مکانیک با مدارهای الکترونیکی، سیستم های کنترل و مهندسی نرم افزار است. برخی نیز ارتباطات از راه دور را در محدوده مکاترونیک قرار می دهند.
جیم دواپراساد، استاد دانشکده فناوری مهندسی دانشگاه ایالتی لیک سوپریور، تعریف مکاترونیک را با افزودن عنصر تولید گسترش میدهد. او همچنین خاطرنشان می کند که زمانی مکاترونیک را "مهندسی سیستم" می نامیدند.
اگرچه مکاترونیک با مطالعه برهمکنش های مکانیکی و الکتریکی آغاز شد، اما تکامل یافته است. مکاترونیک اکنون شامل مطالعه چگونگی تأثیر آن رویدادهای الکترومکانیکی بر دیگر دستگاه ها می شود. برخی از این دستگاه ها به اتوماسیون صنعتی مانند ربات ها مربوط می شوند.
متخصصان مکاترونیک اغلب سیستم های خودکاری را می سازند که به طور فزاینده ای در کارخانه های تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، سیستم های مکاترونیک لزوما مختص اتوماسیون صنعتی نیستند. به عنوان مثال، یک ترموستات دیجیتال با سنسورهای بازخورد و یک ریزپردازنده یک سیستم مکاترونیک است. با این حال ممکن است این ترموستات فاقد اجزای خودکار باشد-بنابراین ترموستات های دیجیتال صرفاً به اتوماسیون صنعتی وابسته نیستند.
در طول طراحی سیستم یا محصول، متخصصان مکاترونیک-تفکر مبتنی بر سیستم و حل مشکلات بین رشتهای-را اولویتبندی میکنند. تفکر مبتنی بر سیستم{3}}به معنای درک چگونگی ارتباط هر بخش و تأثیر آن بر کل از منظری کل نگر است. جنبه بین رشته ای نشان می دهد که متخصصان مکاترونیک می توانند انتظار داشته باشند که با افراد در زمینه های مختلف برای دستیابی به نتایج بهینه همکاری کنند.
مزایای مکاترونیک برای تولید
طراحی مکاترونیک مشخصات مشتری یا پروژه را در نظر می گیرد. همچنین مسائل متقابل{1}}کارکردی را که باید زودتر برطرف شوند، شناسایی می کند. علاوه بر این، هدف مکاترونیک بهینه سازی عملکرد و کارایی بالا-دو ویژگی است که باعث پیشرفت در تولید و سایر صنایع می شود.
همکاری بین زیمنس و Festo Didactic به طور مستقیم به کمبود مهارت های تولیدی از طریق آموزش مکاترونیک می پردازد. دانشآموزان در یک محیط کارخانه هوشمند شبیهسازی شده آموزش خواهند دید، و آنها را با قابلیتهایی مجهز میکند تا پس از صدور گواهینامه از طریق برنامه، نقشهای تولیدی پیشرفته را دنبال کنند.
اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی بر استفاده از فناوری برای انجام وظایف با حداقل دخالت انسان تمرکز دارد. یک سلسله مراتب چهار-معمولاً هنگام بحث در مورد این موضوع پیشنهاد می شود.
لایه پایین سطح میدان است که از حسگرها و محرک ها تشکیل شده است. سنسورها داده هایی مانند دما و سرعت را جمع آوری می کنند. برعکس، محرک ها سیگنال های الکتریکی یا پنوماتیکی را دریافت کرده و آنها را به حرکت تبدیل می کنند.
طبقه دوم سطح کنترل است که کنترل کننده های مختلف اتوماسیون را در خود جای داده است. کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی (PLC) که اغلب در تنظیمات صنعتی استفاده میشوند، نمونههایی از کنترلهای موجود در این سطح هستند. این کنترلکنندهها اپراتورها را قادر میسازند تا ماشینها را برای انجام عملکردهای خاص و اجرای مستقل برنامهریزی کنند.
سطح سوم، سطح نظارت است. این شامل دستگاههایی مانند واسطهای ماشینی انسان و ابزارهایی است که میتوانند اهداف تولید را تنظیم کنند یا دستورات شروع{2} و خاموش کردن را راهاندازی کنند.
سطح سازمانی در بالای سلسله مراتب قرار دارد. کل سیستم اتوماسیون را مدیریت می کند اما بیشتر بر جنبه های تجاری مانند فروش و سفارشات تمرکز می کند تا عملیات فنی که در پس زمینه اتفاق می افتد.
مزایای اتوماسیون صنعتی برای تولید
ماشین آلات اتوماسیون صنعتی اغلب اجزای مکانیکی و الکتریکی را برای کار در هماهنگی یکپارچه می کنند. اینجاست که مرز بین مکاترونیک و اتوماسیون صنعتی می تواند محو شود. با این حال، همانطور که اشاره شد، برخی از سیستم های مکاترونیک فاقد اجزای اتوماسیون هستند.
اتوماسیون صنعتی جزء کلیدی انقلاب صنعتی چهارم است. تمرکز پیشرفت در ادغام رایانه ها با تجهیزات فیزیکی برای دستیابی به نتایج مطلوب است. در نتیجه، شرکت هایی که در اتوماسیون صنعتی سرمایه گذاری می کنند معمولاً به دنبال مزایایی مانند افزایش تولید و بهبود مقیاس پذیری هستند.
اتوماسیون صنعتی با به حداقل رساندن یا حذف دخالت انسان، مسائل مربوط به خستگی یا خطای کاربر را کاهش می دهد. برخی از سیستم ها می توانند به تغییرات پاسخ دهند و در صورت نیاز تنظیم شوند. برخی دیگر با هشدار دادن به اپراتورها در مورد نیازهای تعمیر و نگهداری از خرابی جلوگیری می کنند.
با افزایش تقاضا برای تاسیسات تولیدی، اتوماسیون صنعتی به طور فزاینده ای حیاتی می شود. علاوه بر این، با بهبود فناوری یا انطباق با نیازهای تولیدی، به تکامل خود ادامه خواهد داد.
دو مفهوم با همپوشانی قابل توجه
همانطور که این نمای کلی نشان می دهد، تمایز بین مکاترونیک و اتوماسیون صنعتی همیشه واضح نیست-. متخصصان مکاترونیک اغلب در پروژه های مربوط به اتوماسیون صنعتی شرکت می کنند و در عین حال سایر ابتکارات را نیز انجام می دهند. در حالی که مکاترونیک به عنوان یک اصطلاح چتر شامل رشته های متعدد عمل می کند، اتوماسیون صنعتی تأکید بیشتری دارد. به دنبال این است که ماشینها بتوانند وظایفی را که به طور سنتی به طور کامل توسط انسان انجام میشوند، انجام دهند.
علیرغم تفاوتهای بین این زمینهها، هر دو میتوانند تأثیر مثبتی بر تولید داشته باشند. همانطور که صنعت به طور فزاینده ای پیچیده می شود و به ماشین آلات تخصصی متکی است، مشارکت مکاترونیک و اتوماسیون صنعتی برای آینده قابل پیش بینی ضروری باقی خواهد ماند.