તકનીકી પ્રક્રિયાઓનું ઓટોમેશન
ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું ઓટોમેશન એ મુખ્ય દિશા છે જેમાં ઉત્પાદન હાલમાં વિશ્વભરમાં આગળ વધી રહ્યું છે. દરેક વસ્તુ જે અગાઉ માણસ પોતે જ કરતી હતી, તેના કાર્યો, માત્ર ભૌતિક જ નહીં, પણ બૌદ્ધિક પણ, ધીમે ધીમે ટેક્નોલોજી તરફ જાય છે, જે પોતે જ તકનીકી ચક્ર કરે છે અને તેના પર નિયંત્રણનો અભ્યાસ કરે છે. આ હવે આધુનિક ટેકનોલોજીનો મુખ્ય પ્રવાહ છે. ઘણા ઉદ્યોગોમાં માનવીની ભૂમિકા હવે ઓટોમેટિક કંટ્રોલર પર માત્ર એક નિયંત્રક તરીકે ઘટી છે.
સામાન્ય કિસ્સામાં, "પ્રક્રિયા નિયંત્રણ" શબ્દને શરૂ કરવા, પ્રક્રિયાને રોકવા તેમજ ભૌતિક જથ્થાઓ (પ્રક્રિયા સૂચકાંકો) ને જરૂરી દિશામાં જાળવવા અથવા બદલવા માટે જરૂરી કામગીરીના સમૂહ તરીકે સમજવામાં આવે છે. વ્યક્તિગત મશીનો, નોડ્સ, ઉપકરણો, ઉપકરણો, મશીનોના સંકુલ અને ઉપકરણો કે જેને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે, જે તકનીકી પ્રક્રિયાઓ કરે છે, તેને ઓટોમેશનમાં નિયંત્રણ વસ્તુઓ અથવા નિયંત્રિત વસ્તુઓ કહેવામાં આવે છે. સંચાલિત વસ્તુઓ હેતુમાં ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે.
તકનીકી પ્રક્રિયાઓનું સ્વચાલિતકરણ - આ નિયંત્રણ પ્રદાન કરતા વિશેષ ઉપકરણોના સંચાલન દ્વારા મિકેનિઝમ્સ અને મશીનોના સંચાલન પર ખર્ચવામાં આવેલા વ્યક્તિના શારીરિક શ્રમનું ફેરબદલ (વિવિધ પરિમાણોનું નિયમન, માનવ હસ્તક્ષેપ વિના ઉત્પાદનની ચોક્કસ ઉત્પાદકતા અને ગુણવત્તા પ્રાપ્ત કરવી) .
ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું ઓટોમેશન શ્રમ ઉત્પાદકતામાં ઘણી વખત વધારો, તેની સલામતી, પર્યાવરણીય મિત્રતા, ઉત્પાદનોની ગુણવત્તામાં સુધારો અને માનવ સંભવિત સહિત ઉત્પાદન સંસાધનોનો વધુ અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
તકનીકી પ્રક્રિયાઓ અને ઉત્પાદનના ઓટોમેશનનો અર્થ એ નથી કે આ પ્રક્રિયાઓ માનવ શ્રમ વિના શક્ય છે. માનવ શ્રમ આજે ઉત્પાદનનો આધાર છે, માત્ર તેની પ્રકૃતિ અને સામગ્રી બદલાઈ રહી છે. સ્વચાલિત ઉપકરણોની રચના, તેમના સમયાંતરે ગોઠવણ, વિકાસ અને પ્રોગ્રામ્સની રજૂઆતના કાર્યો વ્યક્તિ પર પડે છે, જેમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા નિષ્ણાતોની જરૂર હોય છે અને સામાન્ય રીતે, લોકોનું કાર્ય વધુ જટિલ બને છે.
દરેક તકનીકી પ્રક્રિયા ચોક્કસ હેતુ સાથે બનાવવામાં અને અમલમાં મૂકવામાં આવે છે. અંતિમ ઉત્પાદનનું ઉત્પાદન અથવા મધ્યવર્તી પરિણામ મેળવવા માટે. તેથી સ્વયંસંચાલિત ઉત્પાદનનો હેતુ ઉત્પાદનને સૉર્ટ કરવા, પરિવહન કરવા, પેક કરવાનો હોઈ શકે છે. ઉત્પાદન ઓટોમેશન સંપૂર્ણ, જટિલ અને આંશિક હોઈ શકે છે.
જ્યારે ઑપરેશન અથવા અલગ ઉત્પાદન ચક્ર ઑટોમેટિક મોડમાં હાથ ધરવામાં આવે ત્યારે આંશિક ઑટોમેશન થાય છે. આ કિસ્સામાં, તેમાં વ્યક્તિની મર્યાદિત ભાગીદારીની મંજૂરી છે.મોટેભાગે, આંશિક ઓટોમેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે વ્યક્તિ પોતે તેમાં સંપૂર્ણ રીતે ભાગ લેવા માટે પ્રક્રિયા ખૂબ ઝડપથી આગળ વધે છે, જ્યારે વિદ્યુત ઉપકરણો દ્વારા સંચાલિત તદ્દન આદિમ યાંત્રિક ઉપકરણો તેની સાથે ઉત્તમ કાર્ય કરે છે.
આંશિક ઓટોમેશન, એક નિયમ તરીકે, પહેલેથી જ કામ કરતા સાધનો પર વપરાય છે, તે તેમાં એક ઉમેરો છે. જો કે, તે સૌથી વધુ અસરકારકતા દર્શાવે છે જ્યારે તેને શરૂઆતથી એકંદર ઓટોમેશન સિસ્ટમમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે - તે તરત જ એક અભિન્ન ભાગ તરીકે વિકસિત, ઉત્પાદિત અને ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.
જટિલ ઓટોમેશનમાં એક અલગ મોટા ઉત્પાદન વિસ્તારને આવરી લેવો જોઈએ, તે એક અલગ વર્કશોપ, પાવર પ્લાન્ટ હોઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, સમગ્ર ઉત્પાદન એક જ ઇન્ટરકનેક્ટેડ ઓટોમેટેડ કોમ્પ્લેક્સના મોડમાં કાર્ય કરે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું સંપૂર્ણ ઓટોમેશન હંમેશા સલાહભર્યું નથી. તેના એપ્લિકેશનનું ક્ષેત્ર આધુનિક અત્યંત વિકસિત ઉત્પાદન છે જે અત્યંત વિશ્વસનીય સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે.
મશીનો અથવા એકમોમાંથી એકની નિષ્ફળતા તરત જ સમગ્ર ઉત્પાદન ચક્રને અટકાવે છે. આવા ઉત્પાદનમાં સ્વ-નિયમન અને સ્વ-સંગઠન હોવું આવશ્યક છે, જે અગાઉ બનાવેલ પ્રોગ્રામ અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે. તે જ સમયે, એક વ્યક્તિ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં માત્ર કાયમી નિયંત્રક તરીકે ભાગ લે છે, સમગ્ર સિસ્ટમ અને તેના વ્યક્તિગત ભાગોની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે, સ્ટાર્ટ-અપ અને સ્ટાર્ટ-અપ ઉત્પાદનમાં દખલ કરે છે અને કટોકટીની પરિસ્થિતિઓમાં, અથવા સાથે. આવી ઘટનાની ધમકી.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓના ઓટોમેશનનું ઉચ્ચતમ સ્તર - સંપૂર્ણ ઓટોમેશન... તેમાં, સિસ્ટમ પોતે માત્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા જ નહીં, પરંતુ તેના પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ પણ કરે છે, જે સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે.સંપૂર્ણ ઓટોમેશન સતત કામગીરીના મોડ સાથે સ્થાપિત તકનીકી પ્રક્રિયાઓ સાથે ખર્ચ-અસરકારક, ટકાઉ ઉત્પાદનમાં અર્થપૂર્ણ બને છે.
ધોરણમાંથી તમામ સંભવિત વિચલનો અગાઉથી જોઈ લેવા જોઈએ અને તેમની સામે રક્ષણ માટેની સિસ્ટમો વિકસાવવી જોઈએ. ઉપરાંત, એવા કામ માટે સંપૂર્ણ ઓટોમેશનની જરૂર છે જે માનવ જીવન, આરોગ્યને જોખમમાં મૂકે છે અથવા તેના માટે અગમ્ય સ્થળોએ હાથ ધરવામાં આવે છે - પાણીની નીચે, આક્રમક વાતાવરણમાં, અવકાશમાં.
દરેક સિસ્ટમમાં એવા ઘટકો હોય છે જે ચોક્કસ કાર્યો કરે છે. સ્વયંસંચાલિત સિસ્ટમમાં, સેન્સર્સ રીડિંગ્સ લે છે અને સિસ્ટમને કેવી રીતે સંચાલિત કરવી તે અંગે નિર્ણય લેવા માટે તેમને ટ્રાન્સમિટ કરે છે, આદેશ ઉપકરણ દ્વારા પહેલેથી જ એક્ઝિક્યુટ કરવામાં આવે છે. મોટેભાગે, આ ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો છે, કારણ કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની મદદથી આદેશો ચલાવવા માટે તે વધુ યોગ્ય છે.
સ્વયંસંચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ અને સ્વચાલિતને અલગ કરવું જરૂરી છે. ઓટોમેટેડ કંટ્રોલ સિસ્ટમમાં, સેન્સર ઓપરેટરના કંટ્રોલ પેનલમાં રીડિંગ્સ ટ્રાન્સમિટ કરે છે, અને તે નિર્ણય લીધા પછી, આદેશને એક્ઝિક્યુટિવ સાધનોમાં ટ્રાન્સમિટ કરે છે. સ્વચાલિત સિસ્ટમમાં - ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો દ્વારા સિગ્નલનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, તેઓ નિર્ણય લીધા પછી, એક્ઝેક્યુટીંગ ઉપકરણોને આદેશ આપે છે.
નિયંત્રક હોવા છતાં, સ્વચાલિત સિસ્ટમોમાં માનવ સંડોવણી જરૂરી છે. તેની પાસે કોઈપણ સમયે તકનીકી પ્રક્રિયામાં દખલ કરવાની, તેને સુધારવા અથવા રોકવાની ક્ષમતા છે.
તેથી તાપમાન સેન્સર ક્ષતિગ્રસ્ત થઈ શકે છે અને ખોટી રીડિંગ્સ આપી શકે છે. આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ તેના ડેટાને પ્રશ્ન કર્યા વિના વિશ્વસનીય તરીકે સમજશે.
માનવ મન ઘણી વખત ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની ક્ષમતાઓને વટાવી જાય છે, જો કે તે પ્રતિક્રિયા ગતિના સંદર્ભમાં તેમના કરતા હલકી ગુણવત્તાવાળા છે. ઓપરેટર ઓળખી શકે છે કે સેન્સર ખામીયુક્ત છે, જોખમોનું મૂલ્યાંકન કરી શકે છે અને પ્રક્રિયામાં ખલેલ પાડ્યા વિના તેને બંધ કરી શકે છે. તે જ સમયે, તેને સંપૂર્ણ ખાતરી હોવી જોઈએ કે આ અકસ્માત તરફ દોરી જશે નહીં. અનુભવ અને અંતર્જ્ઞાન, જે મશીનો માટે ઉપલબ્ધ નથી, તેને નિર્ણય લેવામાં મદદ કરે છે.
જો કોઈ વ્યાવસાયિક દ્વારા નિર્ણય લેવામાં આવે તો સ્વચાલિત પ્રણાલીઓમાં આવા લક્ષિત હસ્તક્ષેપ ગંભીર જોખમ ઊભું કરતું નથી. બધા ઓટોમેશનને બંધ કરવું અને સિસ્ટમને મેન્યુઅલ કંટ્રોલ મોડમાં સ્થાનાંતરિત કરવું એ હકીકતને કારણે ગંભીર પરિણામોથી ભરપૂર છે કે વ્યક્તિ પરિસ્થિતિમાં ફેરફાર પર ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપી શકતી નથી.
એક ઉત્તમ ઉદાહરણ ચેર્નોબિલના પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં અકસ્માત છે, જે છેલ્લી સદીની સૌથી મોટી માનવસર્જિત આપત્તિ બની હતી. સ્વયંસંચાલિત મોડના બંધ થવાને કારણે આ ચોક્કસપણે બન્યું, જ્યારે પહેલેથી જ વિકસિત કટોકટી નિવારણ કાર્યક્રમો સ્ટેશનના રિએક્ટરમાં પરિસ્થિતિના વિકાસને પ્રભાવિત કરી શક્યા નહીં.
વ્યક્તિગત પ્રક્રિયાઓનું ઓટોમેશન ઉદ્યોગમાં 19મી સદીની શરૂઆતમાં શરૂ થયું હતું. વોટ દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ સ્ટીમ એન્જિન માટે ઓટોમેટિક સેન્ટ્રીફ્યુગલ રેગ્યુલેટરને યાદ કરવા માટે તે પૂરતું છે. પરંતુ માત્ર વીજળીના ઔદ્યોગિક ઉપયોગની શરૂઆત સાથે, એક વ્યાપક ઓટોમેશન વ્યક્તિગત પ્રક્રિયાઓનું નહીં, પરંતુ સમગ્ર તકનીકી ચક્રનું શક્ય બન્યું. આ એ હકીકતને કારણે છે કે અગાઉ યાંત્રિક શક્તિ ટ્રાન્સમિશનની મદદથી મેટલ કટીંગ મશીનોમાં પ્રસારિત કરવામાં આવતી હતી અને ડ્રાઇવ
વીજળીનું કેન્દ્રિય ઉત્પાદન અને સમગ્ર ઉદ્યોગમાં તેનો ઉપયોગ વીસમી સદીમાં જ શરૂ થયો - પ્રથમ વિશ્વ યુદ્ધ પહેલાં, જ્યારે દરેક મશીન તેની પોતાની ઇલેક્ટ્રિક મોટરથી સજ્જ હતું. તે આ સંજોગો હતા જેણે ફક્ત મશીનની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને જ નહીં, પણ તેના સંચાલનને પણ યાંત્રિક બનાવવાનું શક્ય બનાવ્યું. ઓટોમેટિક મશીનો બનાવવાની દિશામાં આ પહેલું પગલું હતું... જેના પ્રથમ નમૂના 1930ના દાયકાની શરૂઆતમાં દેખાયા હતા. પછી ખૂબ જ શબ્દ "સ્વચાલિત ઉત્પાદન" ઉભો થયો.
રશિયામાં, પછી યુએસએસઆરમાં, આ દિશામાં પ્રથમ પગલાં 1930 અને 1940 ના દાયકામાં કરવામાં આવ્યા હતા. પ્રથમ વખત, બેરિંગ ભાગોના ઉત્પાદનમાં ઓટોમેટિક મેટલ કટીંગ મશીનોનો ઉપયોગ થાય છે. પછી ટ્રેક્ટર એન્જિન માટે પિસ્ટનનું વિશ્વનું પ્રથમ સંપૂર્ણ સ્વચાલિત ઉત્પાદન આવ્યું.
તકનીકી ચક્રને એક સ્વયંસંચાલિત પ્રક્રિયામાં જોડવામાં આવ્યા હતા, જે કાચા માલના લોડિંગથી શરૂ થાય છે અને તૈયાર ભાગોના પેકેજિંગ સાથે સમાપ્ત થાય છે. તે સમયે આધુનિક વિદ્યુત ઉપકરણો, વિવિધ રિલે, રિમોટ સ્વીચો અને, અલબત્ત, ડ્રાઇવ્સના વ્યાપક ઉપયોગને કારણે આ શક્ય બન્યું.
અને ફક્ત પ્રથમ ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સના આગમનથી ઓટોમેશનના નવા સ્તરે પહોંચવાનું શક્ય બન્યું. હવે તકનીકી પ્રક્રિયાને માત્ર અલગ કામગીરીના સમૂહ તરીકે ગણવામાં આવતી બંધ થઈ ગઈ છે જે પરિણામ મેળવવા માટે ચોક્કસ ક્રમમાં થવી જોઈએ. હવે આખી પ્રક્રિયા એક થઈ ગઈ છે.
હાલમાં, સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ માત્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનું સંચાલન કરતી નથી, પણ તેને નિયંત્રિત કરે છે, કટોકટી અને કટોકટીની પરિસ્થિતિઓની ઘટનાનું નિરીક્ષણ કરે છે.તેઓ તકનીકી સાધનો શરૂ કરે છે અને બંધ કરે છે, ઓવરલોડનું નિરીક્ષણ કરે છે અને અકસ્માતોના કિસ્સામાં પ્રેક્ટિસ ક્રિયાઓ કરે છે.
તાજેતરમાં, સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ નવા ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરવા માટે સાધનોનું પુનઃનિર્માણ કરવાનું સરળ બનાવે છે. આ પહેલેથી જ એક આખી સિસ્ટમ છે જેમાં સેન્ટ્રલ કમ્પ્યુટર સાથે જોડાયેલ વ્યક્તિગત સ્વચાલિત મલ્ટિમોડ સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે જે તેમને એક નેટવર્કમાં જોડે છે અને એક્ઝેક્યુશન માટે કાર્યો જારી કરે છે.
દરેક સબસિસ્ટમ તેના પોતાના કાર્યો કરવા માટે રચાયેલ તેના પોતાના સોફ્ટવેર સાથેનું એક અલગ કમ્પ્યુટર છે. આ પહેલેથી જ લવચીક ઉત્પાદન મોડ્યુલો છે. તેમને લવચીક કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ અન્ય તકનીકી પ્રક્રિયાઓ માટે ફરીથી ગોઠવી શકાય છે અને આમ ઉત્પાદનને વિસ્તૃત કરી શકે છે, તેમાં વિવિધતા લાવી શકે છે.
ઓટોમેટેડ મેન્યુફેક્ચરિંગની પરાકાષ્ઠા છે ઔદ્યોગિક રોબોટ્સ… ઓટોમેશન ઉપરથી નીચે સુધી ઉત્પાદનમાં પ્રવેશી ગયું છે. ઉત્પાદન માટે કાચા માલના પુરવઠા માટેની પરિવહન લાઇન આપમેળે કાર્ય કરે છે. મેનેજમેન્ટ અને ડિઝાઇન સ્વચાલિત છે. માનવ અનુભવ અને બુદ્ધિનો ઉપયોગ ત્યારે જ થાય છે જ્યાં ઈલેક્ટ્રોનિક્સ તેમને બદલી શકતા નથી.
