Fabrika Otomasyon Sistemleri Nedir? Avantajları ve Örnekleri

İşlevi belirlenmiş makine veya sistemlerin işlevlerinin özelliklerine göre kurgulanması ve kurgulandıktan sonra insana gereksinim duymadan tüm işlemleri kendi kurgusuna göre otomatik olarak uygulanmasıdır. Bu uygulamalar belirli işlemler sonunda tekrar ederek her zaman döngüsel bir çalışma oluşturmaktadırlar. Bu sayede de sıralanabilir ve tekrarlanabilir tüm işlemler herhangi bir insan müdahalesi gerektirmeden otomatik olarak yapılabilmektedir.

Licorice hattı hamur hazırlama ve dozajlama otomasyonu

Kervan gıda marshmallow hattı otomasyonu

Fabrika otomasyon tam anlamıyla insandan bağımsız (tam otomatik) olabileceği gibi insana bağımlı da (yarı otomatik) olabilmektedir. Fabrika otomasyon sistemleri insandan bağımsız hale geldikçe otomasyon düzeyi yükselmekte ve daha karmaşık hale gelmektedir.Hayatımızın her anında içinde olduğumuz fabrika otomasyon günümüzde kullandığımız hemen hemen tüm cihaz, ekipman, makine ve sistemlerde bulunmaktadır. Evlerde kullanılan ütü, çamaşır makinesi, bulaşık makinesinden başlayarak, AVM’lerde bulunan ısıtma ve havalandırma sistemleri otomasyonla çalışan makine ve sistemlere basit bir örnektir. Aynı şekilde kullandığımız yeni model arabalar otomasyon kumandalı sistemlere verilebilecek örneklerdir.

Sanayide ise;

Üretim yapan makineler,
Paketleme,
Paletleme,
Streçleme ,
Taşıma Sistemleri, depolama ve hatta yükleme sistemleri de otomasyonlu sistemler olarak karşımıza çıkmaktadır.

Yukarda bahsedilen otomasyon sistemleri, basit bir termostatik kumanda ile yapılabileceği gibi, üzerinde mikro işlemci bulunan kartlarla veya PLC gibi programlanabilen sistemlerle de yapılabilmektedir. Makine veya sistemlerin büyüklüğüne, alınan ve verilen komutların ve sinyallerin adedine göre otomasyon ekipmanları değişiklik göstermektedir.

Fabrika Otomasyon Avantajları Nelerdir?

%60’a kadar işçilik tasarrufu
24/7 kesintisiz operasyon
Hatalı üretimde %60’a varan azalma
Daha yüksek iş güvenliği
Standartlaştırılmış üretim
Gerçek zamanlı veri takibi

Fabrika Otomasyon Sistemlerinde Kullanılan Ekipmanlar Nelerdir ?

Otomasyon ekipmanları da kendi içlerinde yine yapılacak işin büyüklüğüne, alınan ve verilen sinyal adedine ve sinyallerin iletim hızına göre de farklı tiplerde olabilmektedir. 10 sinyalli makine için seçilen PLC ile 1000 sinyalli makine için seçilen PLC de farklılık göstermektedir. Aynı şekilde sadece hız kontrolü yapacak bir sürücü ile aynı anda farklı hızlara geçiş yapabilecek sürücünün de farklı tiplerde olması gerekmektedir.

Otomasyonlu sistemlerde temel kural alınan verilere göre komut vermektir. Bilgisayar programlama dillerinde yorum yapılabilmesine rağmen otomasyon programlarında yorumdan ziyade şartlar mevcuttur ve bu şartlar sıralı bir şekilde olmak zorundadır. Eğer sıralı şartlardan biri yerine gelmemişse ve yerine gelmediği zaman yapılması gereken işlemler başka bir sıralı şart komutu olarak belirlenmemişse sistem kendini durdurarak alarma geçmektedir. Bu nedenle verilerin doğru alınması ve şartların doğru kurgulanması çok önemlidir. Aksi taktirde sistemin verimli çalışması mümkün olamamaktadır.

Fabrika Otomasyon Örneği

Otomasyonlu sistemlerde veriler sensör ve algılayıcılar ile alınmakta ve yapılacak işin özelliğine göre zaman boyutu da veri olarak eklenmektedir. Alınan veriler de valfler, kontaktörler ve sürücüler gibi sistemlerle motor, piston gibi iş yapıcı unsurlara aktarılmakta ve dolayısıyla yapılması gereken iş yapılmaktadır. Yukardaki veriler ışığında farklı otomasyon çeşitlerini bir örnek üzerinde aşağıdaki gibi anlatabiliriz.

İhtiyaç : Paletlerin forklift ile konveyöre konulup köprünün üzerinden diğer tarafa geçirilmesi ve buradan da forklift ile alınması

Basit Fabrika Otomasyon

Her konveyöre bir sensör konur ve sıralı sistem ile program yazılır.Birinci konveyör üzerindeki sensör paleti gördüğünde sonrasındaki konveyöre bakar ve sonrasındaki konveyörde ürün yoksa birinci ve sonrasındaki konveyörün motoru çalıştırılır ve sistem paleti gören sensörler üzerine kurgulanıp bu sıra ile devam ederek son konveyörün sensörü paleti gördüğünde durur.

Kontrollü Fabrika Otomasyon

Her konveyöre bir sensör konur ve sensörlerle birlikte zaman algoritması kurularak sıralı sistem ile program yazılır. Birinci konveyör üzerindeki sensör belirli bir süre paleti gördüğünde sonrasındaki konveyöre bakar ve sonrasındaki konveyörde ürün yoksa birinci ve sonrasındaki konveyörün motoru çalıştırılır. Motor çalıştıktan ne kadar zaman sonra arkasındaki konveyöre gideceği hesaplanır ve sensörün paleti gördüğünde durması veya belirlenmiş süre sonunda sensör paleti görmemişse durup alarm vermesi olarak kurgulanır. Sistem bu sıra ile devam ederek son konveyörün sensörü paleti gördüğünde veya zamanı geçtiğinde durur. Sistem zaman yüzünden durursa alarm vererek operatörü uyarır

Bu yapıları ve kurguları çok daha fazlalaştırmak mümkün olup otomasyon ile ilgili olarak dikkat edilmesi gereken bazı hususlarda aşağıdadır :

Otomasyon sistemleri, mekanik sistemleri korumalı ve ani ve sert hareketlerden ziyade yavaş ve yumuşak hareketler yapacak şekilde kurgulanmalıdır.
Tek bir algılayıcıdan alınacak tek bir sinyale göre değil, gerektiğinde zaman faktörü, gerektiğinde önündeki veya arkasındaki komut şartlarını da dikkate alacak şekilde kurgulanmalıdır.
Operatöre kullanım kolaylığı sağlayacak şekilde, bekleme veya durma nedenlerini veya yapılan işlerin adımlarını panelde gösterebilecek şekilde kurgulanmalıdır.
Endüstriyel Otomasyon sistemleri, çalışma alarmları, emniyet alarmları, uyarı alarmları verecek şekilde kurgulanmalı ve tüm bu alarmları kayıt altına alarak analiz edebilecek şekilde kurgulanmalıdır.
Otomasyon sistemleri yapılan işlerle ilgili sayaçları kayıt altına alacak ve üretim, arıza, bakım, vb. verimliliği etkileyen verileri analiz edilebilecek biçimde kayıt altına alabilecek şekilde kurgulanmalıdır.