OTOMASI INDUSTRI: SEJARAH, KARAKTERISTIK DAN JENIS - TEKNOLOGI - 2025

The otomasi industri adalah teknologi yang digunakan oleh sistem kontrol seperti komputer, robot dan teknologi informasi untuk memungkinkan eksekusi otomatis dari proses yang berbeda dan mesin dalam suatu industri, tanpa perlu operator manusia.

Ini berusaha untuk menggantikan pengambilan keputusan manusia dan aktivitas respons perintah manual dengan penggunaan peralatan mekanis dan perintah pemrograman logis.

Sumber: pixabay.com

Sebelumnya, tujuan otomatisasi adalah untuk meningkatkan produktivitas, karena sistem otomatis dapat beroperasi 24 jam sehari, dan mengurangi biaya yang terkait dengan operator manusia, seperti gaji dan tunjangan.

Otomatisasi ini telah dicapai dengan berbagai cara, seperti perangkat mekanis, hidrolik, pneumatik, listrik, elektronik dan komputer, umumnya digabungkan di antara mereka.

Pengontrol serba guna untuk proses industri meliputi: pengontrol logika yang dapat diprogram, modul I / O independen, dan komputer.

Situasi saat ini

Baru-baru ini, otomasi industri semakin diterima oleh berbagai jenis industri, karena manfaatnya yang sangat besar dalam proses manufaktur, seperti peningkatan produktivitas, kualitas, fleksibilitas, dan keamanan dengan biaya rendah.

Ini juga memiliki manfaat dalam penghematan tenaga kerja, biaya listrik, dan biaya material, serta akurasi yang lebih besar dalam pengukuran.

Tren penting adalah peningkatan penggunaan computer vision untuk menyediakan fungsi pemeriksaan otomatis. Tren lainnya adalah terus meningkatnya penggunaan robot.

Efisiensi energi dalam proses industri kini menjadi salah satu prioritas tertinggi.

Misalnya, perusahaan semikonduktor menawarkan aplikasi mikrokontroler 8-bit, yang terdapat pada kontrol pompa dan motor serba guna, untuk mengurangi konsumsi daya dan dengan demikian meningkatkan efisiensi.

Laporan Pembangunan Dunia 2018 Bank Dunia menunjukkan bukti bahwa sementara otomasi industri menggantikan pekerja, inovasi menciptakan industri dan pekerjaan baru.

Sejarah

Sejak awal, otomasi industri telah membuat kemajuan besar di antara aktivitas yang sebelumnya dilakukan secara manual.

Revolusi industri

Pengenalan mesin pertama dan mesin uap menciptakan persyaratan baru untuk sistem kontrol otomatis, seperti pengatur suhu dan pengatur tekanan.

Pada tahun 1771, pabrik pemintalan otomatis penuh pertama, yang didukung oleh tenaga hidrolik, ditemukan. Pada tahun 1785, pabrik tepung otomatis dikembangkan, menjadi proses industri otomatis pertama.

Ford Motor

Pada tahun 1913, Ford Motor Company memperkenalkan jalur perakitan produksi mobil yang dianggap sebagai salah satu jenis otomasi perintis di bidang manufaktur.

Sebelumnya, sebuah mobil dibuat oleh tim pekerja terampil dan tidak terampil. Otomatisasi produksi meningkatkan laju produksi Ford dan meningkatkan keuntungannya.

Jalur perakitan dan produksi massal mobil adalah yang pertama dari jenisnya di dunia. Ini memotong waktu perakitan mobil dari 12 jam per mobil menjadi sekitar satu setengah jam.

Maju di abad ke-20

Ruang kontrol menjadi umum pada tahun 1920. Hingga awal tahun 1930-an, kontrol proses hanya aktif / nonaktif.

Pengontrol mulai diperkenalkan pada tahun 1930-an, dengan kemampuan untuk membuat perubahan yang dihitung sebagai respons terhadap penyimpangan dari angka kontrol.

Ruang kontrol menggunakan lampu berkode warna untuk memberi sinyal kepada pekerja pabrik agar melakukan perubahan tertentu secara manual.

Selama tahun 1930-an, Jepang adalah pemimpin dalam pengembangan komponen. Microswitch pertama, relay proteksi, dan timer listrik presisi tinggi dikembangkan.

Pada tahun 1945, Jepang memulai program rekonstruksi industri. Program ini didasarkan pada teknologi baru, sebagai lawan dari metode kuno yang digunakan oleh negara-negara lain di dunia.

Jepang menjadi pemimpin dunia dalam otomasi industri. Perusahaan mobil seperti Honda, Toyota, dan Nissan mampu memproduksi banyak mobil yang andal dan berkualitas tinggi.

karakteristik

Mekanisasi adalah pengoperasian tugas secara manual menggunakan mesin bermotor, tetapi tergantung pada pengambilan keputusan manusia.

Otomasi merupakan langkah tambahan untuk mekanisasi, karena menggantikan partisipasi manusia dengan penggunaan perintah pemrograman logika dan mesin yang kuat.

Biaya pengoperasian lebih rendah

Dengan otomatisasi industri, biaya liburan, perawatan kesehatan, dan bonus yang terkait dengan pekerja manusia dihilangkan. Demikian pula, tidak memerlukan tunjangan lain yang dimiliki karyawan, seperti jaminan pensiun, bonus, dll.

Meski terkait dengan biaya awal yang tinggi, namun ini menghemat gaji bulanan para pekerja, yang berujung pada penghematan yang cukup besar bagi perusahaan.

Biaya pemeliharaan yang terkait dengan peralatan yang digunakan untuk otomasi industri lebih rendah, karena tidak cenderung rusak. Jika gagal, hanya teknisi IT dan pemeliharaan yang harus memperbaikinya.

Produktivitas tinggi

Meskipun banyak perusahaan mempekerjakan ratusan orang manufaktur untuk menjalankan pabrik selama tiga shift selama maksimum 24 jam, pabrik tersebut masih perlu ditutup untuk liburan dan pemeliharaan.

Otomasi industri memenuhi tujuan perusahaan, memungkinkan pabrik beroperasi 24 jam sehari, 7 hari seminggu, dan 365 hari setahun. Ini membawa peningkatan yang signifikan dalam produktivitas organisasi.

Kualitas tinggi

Otomasi menenangkan kesalahan terkait manusia. Selain itu, robot tidak memiliki jenis kelelahan apa pun, menghasilkan produk dengan kualitas seragam, bahkan membuatnya pada waktu yang berbeda.

Fleksibilitas tinggi

Jika tugas baru ditambahkan di jalur perakitan, pelatihan akan diperlukan untuk operator manusia.

Di sisi lain, robot dapat diprogram untuk melakukan semua jenis pekerjaan. Ini membuat proses pembuatannya lebih fleksibel.

Akurasi informasi yang tinggi

Data otomatis yang dikumpulkan memungkinkan Anda menganalisis informasi manufaktur utama, dengan presisi tinggi dari data ini, sehingga mengurangi biaya kompilasi Anda.

Hal ini memungkinkan pengambilan keputusan yang tepat saat mencoba meningkatkan proses dan mengurangi pemborosan.

Keamanan tinggi

Otomatisasi industri dapat membuat jalur produksi aman bagi pekerja dengan menerapkan robot untuk melakukan manuver dalam situasi berbahaya.

Biaya awal yang tinggi

Investasi awal yang terkait dengan peralihan dari jalur produksi manusia ke jalur otomatis sangat tinggi.

Selain itu, melatih karyawan untuk mengoperasikan peralatan baru yang canggih ini membutuhkan biaya yang besar.

Jenis

Otomatisasi tetap

Ini digunakan untuk melakukan operasi berulang dan tetap untuk mencapai tingkat produksi yang tinggi.

Mempekerjakan tim tujuan khusus untuk mengotomatiskan proses urutan tetap atau operasi perakitan. Urutan operasi ditentukan oleh konfigurasi peralatan.

Perintah yang diprogram terdapat di dalam mesin dalam bentuk roda gigi, kabel, dan perangkat keras lain yang tidak dapat dengan mudah diubah dari satu produk ke produk lainnya.

Bentuk otomasi ini dicirikan oleh investasi awal yang tinggi dan tingkat produksi yang tinggi. Oleh karena itu, sangat cocok untuk produk yang dibuat dalam volume besar.

Otomatisasi yang dapat diprogram

Ini adalah bentuk otomatisasi untuk pembuatan produk secara batch. Produk diproduksi dalam batch mulai dari beberapa lusin hingga beberapa ribu unit sekaligus.

Untuk setiap batch baru, peralatan produksi harus diprogram ulang agar sesuai dengan jenis produk baru. Pemrograman ulang ini membutuhkan waktu, dengan periode waktu non-produktif diikuti dengan proses produksi untuk setiap batch.

Laju produksi umumnya lebih rendah daripada otomatisasi tetap, karena peralatan dirancang untuk memfasilitasi pergantian produk, daripada memiliki spesialisasi produk.

Contoh sistem otomasi ini adalah mesin yang dikendalikan secara numerik, robot industri, pabrik baja, dll.

Otomatisasi yang fleksibel

Dengan sistem ini, peralatan kontrol otomatis disediakan, yang memberikan fleksibilitas tinggi untuk melakukan perubahan pada setiap produk. Ini adalah perpanjangan dari otomatisasi yang dapat diprogram.

Sisi negatif dari otomatisasi terprogram adalah waktu yang diperlukan untuk memprogram ulang peralatan produksi untuk setiap batch produk baru. Ini kehilangan waktu produksi, yang mahal.

Dalam otomatisasi fleksibel, pemrograman ulang dilakukan dengan cepat dan otomatis di terminal komputer, tanpa harus menggunakan peralatan produksi seperti itu.

Perubahan ini dilakukan dengan instruksi yang diberikan dalam bentuk kode oleh operator manusia.

Akibatnya, tidak perlu mengelompokkan produk menjadi beberapa batch. Campuran berbagai produk dapat diproduksi satu per satu.

Aplikasi

Industri 4.0

Maraknya otomasi industri terkait langsung dengan "revolusi industri keempat", yang lebih dikenal dengan Industri 4.0. Berasal dari Jerman, Industri 4.0 mencakup banyak perangkat, konsep, dan mesin.

Industri 4.0 bekerja dengan industri Internet of things, yang merupakan integrasi sempurna dari berbagai objek fisik di Internet, melalui representasi virtual, dan dengan perangkat lunak / perangkat keras untuk dihubungkan untuk menambahkan perbaikan pada proses manufaktur.

Mampu membuat manufaktur yang lebih cerdas, lebih aman, dan lebih maju dimungkinkan dengan teknologi baru ini. Ini membuka platform manufaktur yang lebih andal, konsisten, dan efisien daripada sebelumnya.

Industri 4.0 mencakup banyak bidang manufaktur dan akan terus berlanjut seiring berjalannya waktu.

Robotika industri

Robotika industri adalah cabang otomasi industri yang membantu dalam berbagai proses manufaktur, seperti pemesinan, pengelasan, pengecatan, perakitan, dan penanganan material.

Robot industri menggunakan berbagai sistem mekanis, kelistrikan, dan perangkat lunak untuk memungkinkan presisi dan kecepatan tinggi, jauh melebihi kinerja manusia mana pun.

Sistem ini direvisi dan ditingkatkan sehingga satu robot dapat beroperasi 24 jam sehari dengan sedikit atau tanpa perawatan. Pada tahun 1997 terdapat 700.000 robot industri yang digunakan, jumlahnya meningkat menjadi 1,8 juta pada tahun 2017.

Pengontrol logika yang dapat diprogram

Otomasi industri menggabungkan pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) ke dalam proses manufaktur. Ini menggunakan sistem pemrosesan yang memungkinkan Anda untuk memvariasikan kontrol input dan output, melalui pemrograman sederhana.

Sebuah PLC dapat menerima berbagai masukan dan mengembalikan berbagai keluaran logika. Perangkat input adalah sensor dan perangkat output adalah motor, katup, dll.

PLC mirip dengan komputer. Namun, saat komputer dioptimalkan untuk penghitungan, PLC dioptimalkan untuk tugas kontrol dan digunakan di lingkungan industri.

Mereka dibangun sedemikian rupa sehingga hanya pengetahuan pemrograman berbasis logika dasar yang diperlukan untuk menangani getaran, suhu tinggi, kelembaban, dan kebisingan.

Keuntungan terbesar yang ditawarkan PLC adalah fleksibilitasnya. Mereka dapat mengoperasikan berbagai sistem kontrol yang berbeda. Mereka membuatnya tidak perlu memasang kembali sistem untuk mengubah sistem kontrol. Fleksibilitas ini membuatnya menguntungkan untuk sistem yang kompleks dan beragam.

Contoh

Pada industri otomotif, pemasangan piston pada mesin dulu dilakukan secara manual dengan tingkat kesalahan 1-1,6%. Saat ini, tugas yang sama ini dilakukan dengan mesin otomatis, yang memiliki tingkat kesalahan 0,0001%.

Artificial Intelligence (AI) digunakan dengan robotika untuk membuat pelabelan otomatis, menggunakan lengan robotik sebagai aplikator label otomatis, dan AI untuk mendeteksi produk yang akan diberi label.

Otomasi di Audi

Di pabrik Audi di Jerman, jumlah robot hampir sama dengan 800 karyawan. Mereka melakukan sebagian besar pengangkatan berat, serta pengelasan yang berpotensi berbahaya, serta pengujian berulang yang membosankan.

Di antara manfaat otomatisasi di Audi adalah produktivitas yang jauh lebih tinggi dan persyaratan yang lebih rendah untuk pekerja tidak terampil.

Robot yang digunakan di Audi tidak hanya menangani pekerjaan berbahaya yang sebelumnya dilakukan oleh karyawan yang tidak terlatih, tetapi juga mengumpulkan banyak data yang dapat dianalisis dan digunakan untuk meningkatkan operasi pabrik.

Namun, masih ada tugas yang tidak dapat dilakukan robot dan manusia lebih siap untuk menangani.

Dengan mengambil tugas paling berbahaya dan meningkatkan efisiensi serta produktivitas tugas tersebut, Audi dapat menarik lebih banyak pekerja yang sangat terampil dan terampil untuk melakukan tugas yang berfokus pada manusia.

Lini produksi otomatis

Ini terdiri dari serangkaian workstation yang dihubungkan oleh sistem transfer untuk memindahkan bagian antar stasiun.

Ini adalah contoh otomatisasi tetap, karena jalur ini umumnya disiapkan untuk produksi yang lama.

Setiap stasiun dirancang untuk melakukan operasi pemrosesan tertentu, sehingga bagian atau produk diproduksi selangkah demi selangkah, seiring perkembangannya di sepanjang jalur.

Dalam operasi jalur normal, satu bagian diproses di setiap stasiun, sehingga banyak bagian diproses secara bersamaan, menghasilkan bagian yang sudah jadi dengan setiap siklus jalur.

Berbagai operasi yang berlangsung harus diurutkan dan dikoordinasikan dengan benar agar saluran dapat beroperasi secara efisien.

Jalur otomatis modern dikendalikan oleh pengontrol logika yang dapat diprogram. Ini dapat melakukan jenis fungsi pengaturan waktu dan urutan yang diperlukan untuk operasi Anda.

Referensi

1. Terry M. Brei (2018). Apa itu Otomasi Industri? Sure Controls Inc. Diambil dari: surecontrols.com.
2. Wikipedia, ensiklopedia gratis (2018). Otomatisasi. Diambil dari: en.wikipedia.org.
3. Teknologi Kelistrikan (2018). Apa itu Otomasi Industri - Jenis Otomasi Industri. Diambil dari: electricaltechnology.org.
4. Unitronics (2018). Apa itu Otomasi Industri? Diambil dari: unitronicsplc.com.
5. Encyclopaedia Britannica (2018). Aplikasi Otomasi Dan Robotika. Diambil dari: britannica.com.
6. Adam Robinson (2014). Otomasi Industri: Sejarah Singkat Aplikasi Manufaktur & Kondisi Saat Ini dan Prospek Masa Depan. Cerasis. Diambil dari: cerasis.com.
7. Eagle Technologies (2013). Otomasi Pabrik, Contoh Jerman. Diambil dari: eagletechnologies.com.