제조 분야의 현대적인 공장 자동화 및 인더스트리 4.0 가이드

자동화 및 인더스트리 4.0이 제조업 부문을 장악했습니다.

자동화를 사용하면 모든 조직에서 사람의 개입이 거의 또는 전혀 없이 프로세스를 수행할 수 있습니다. 자동화는 다양한 장비에 전력을 공급할 수 있으며, 이를 통해 다양한 제조 환경에서 다양한 목표를 달성할 수 있습니다.

자동화는 사람의 도움을 줄여 품질, 출력 및 효율성을 높이고 오류 위험을 크게 줄이므로 매우 효과적입니다.

가장 기본적인 형태의 자동화는 효율성에 필요한 원하는 환경과 조건을 유지하기 위해 미리 결정된 값 목록에 대해 측정된 상태를 평가하는 컨트롤러를 활용합니다.

산업 자동화

산업 환경의 자동화는 예를 들어 컴퓨터와 같은 제어 시스템과 방대한 양의 데이터를 사용하여 제조 환경 내에서 장비와 프로세스를 관리합니다. 이 업계의 기업은 항상 생산량, 생산성 및 효율성을 높일 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 자동화는 기계를 특정 측정 상태로 유지합니다.

대부분의 자동화된 생산 라인은 워크스테이션과 제품의 목적이나 모양을 변경하기 위해 다양한 도구를 사용하여 수많은 생산 단계를 통해 항목을 이동하는 이송 시스템으로 구성됩니다.

로직 컨트롤러는 기계가 사용되는 순서와 각 기계가 제품에서 작동해야 하는 시간을 관리하여 이 프로세스를 감독합니다.

기업은 필요한 경우 최종 제품의 조립은 물론 개별 부품의 제조, 정제 및 생산에 자동화 인프라를 사용할 수 있습니다.

다양한 공장 자동화 시스템

자동화에는 4가지 종류가 있으며 각각 특정 목적을 수행합니다.

• 유연한 제조 시스템(FMS) – FMS를 사용하면 생산 라인에서 프로그래밍 가능한 시스템의 기능을 확장하여 생산 지연이 없거나 최소화하면서 전환이 가능합니다.

• 프로그래밍 가능 – 프로그래밍 가능한 자동화를 통해 운영은 전체 제조 프로세스를 조정하고 재정렬하여 예를 들어 어린이 장난감의 색상 변화와 같은 완제품의 편차를 고려합니다. 이 솔루션은 일반적으로 컴퓨터 프로그램을 통해 실행되는 수치 제어 공작 기계를 활용하여 편차가 필요한 다양한 배치를 생산합니다.

• 강성, 고정 또는 하드 – 이름에서 알 수 있듯이 이러한 시스템은 생산 프로세스 전반에 걸쳐 고정되어 있으며 상당한 변동 없이는 변경할 수 없습니다. 이 출력은 일반적으로 자동차 제조와 같이 단일 품목을 대량으로 생산하는 생산 라인으로 제한됩니다.

• 컴퓨터 통합 제조(CIM) – 컴퓨터 통합 제조 시스템은 컴퓨터 시스템에 의존하는 모든 공장 ​​관련 자동화 및 생산 프로세스를 포함합니다. CIM 시스템에는 가장 일반적으로 다음이 포함됩니다.

– 자동화된 크레인 및 이송 시스템,
– 수치 제어 공작 기계,
– CAD 및 CAM 통합,
– 컴퓨터 지원 계획,
– 컴퓨터 지원 일정 및 생산,
– 기계 시스템,
– 로봇 공학.

인더스트리 4.0

4차 산업 혁명 또는 단순히 스마트 제조라고도 알려진 인더스트리 4.0은 제조 시나리오에서 자동화 및 데이터 세트를 사용하는 것입니다. 이 매우 직관적이고 상호 연결된 프로세스를 통해 생산 라인은 끊임없이 변화하는 산업의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

Industry 4.0 설정의 범위 내에서 모든 독립 실행형 활동은 이제 속도와 정확성을 높여 다른 모든 프로세스와 연결할 수 있으므로 전체 작업에 가치를 더할 수 있습니다.

인더스트리 4.0은 '기술 발전의 9가지 기둥'으로 구성되며, 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명하겠습니다.

• 첫 번째 원칙:적층 제조 – 적층 가공은 3D 프린팅의 또 다른 용어로, 전체 개체를 구성하는 레이어를 생성하여 3D 기술을 사용하여 제품을 생성합니다. 이 기술은 일반적으로 소량의 맞춤형 제품, 경량 기계 부품 및 프로토타입 작업에 사용됩니다.

• 두 번째 원칙:증강 현실(AR) – AR은 기계 내부의 문제를 정확히 찾아내고 교육 및 진단 목적으로 적합합니다.

• 세 번째 원칙:자율 로봇 공학 – 로봇 공학은 생산 단계에 따라 핵심 목표를 변경할 수 있는 능력이 있습니다. 로봇은 인간이 만든 환경에서 안전하게 작업하는 것 외에도 서로 통신할 수도 있습니다.

• 4단계:빅 데이터 및 분석 – 모든 비즈니스가 원하는 효율성을 생성하려면 많은 양의 데이터와 분석 리소스가 필요합니다. 생산 라인은 체인의 각 단계에서 데이터를 수집하여 프로세스를 개선하고 적절하다고 판단되는 곳에 리소스를 재배치할 수 있습니다.

• 5단계:클라우드 – 제조에는 회사 구내의 한계를 뛰어 넘는 협업이 필요합니다. 즉, 데이터 수집, 분석, 저장 및 모니터링을 위해 빠른 클라우드 컴퓨팅이 필요합니다.

• 6축:사이버 보안 – Industry 4.0은 전통적으로 폐쇄된 프로세스에서 보다 현대적이고 연결된 환경으로 이동하는 것입니다. 그러나 이를 위해서는 보다 정교한 수준의 사용자 액세스와 네트워크 사이버 보안에 대한 의존도가 높아야 합니다.

• 7기둥: 수평 및 수직 시스템 통합 – 시스템 통합은 공급망을 따라 모든 자산의 완전한 조화입니다. 예를 들어, 생산 라인 관리자는 소매 조직이나 제조 부서의 정보와 같은 공급망의 다른 영역을 계속 살펴보고 싶어할 수 있습니다.

• 8축:사물 인터넷(IoT) – IoT 센서는 생산 라인과 제어 센터를 따라 많은 자산 내에 존재합니다. 그러면 이러한 자산이 서로 통신하여 생산 직원에게 생산 라인 운영에 대한 심층적인 통찰력을 제공할 수 있습니다. 그런 다음 클라우드로 전송되어 예측 유지 관리에 사용됩니다.

• 9번 기둥:시뮬레이션 – 제품, 재료 및 절차의 3D 시뮬레이션은 실시간 데이터를 활용하여 전체 생산 작업의 가상 모델로 변환하는 데 사용할 수 있습니다.