Automatizace se stále více stává nedílnou součástí dnešní doby. Téměř každý sektor našeho života se neustále snaží získávat z něj postupně více výhod, aby byl lidský život jednodušší, pohodlnější a efektivnější.
Dostupnost výkonných procesorů a pokročilých algoritmů zvyšuje rychlý vývoj automatizace.
Cesta moderní automatizace začala vynálezem parní energie a postupně se vyvinula v elektrické, elektronické a v současné době kyberfyzické systémy (CPS) označované jako Průmysl 4.0. Díky sjednocení vestavěných systémů, CPS, internetu věcí (IoT) a průmyslového internetu věcí (IIoT), získala automatizace masivní podporu, při které je možné cokoli ke všemu připojit a integrovat. Automatizační technologie se rychle rozšiřují a nástroje se stávají chytřejšími, menšími a inteligentnějšími, což vede k menšímu lidskému zásahu. Zavedení cloud computingu navíc vede k posunu paradigmatu ve způsobu, jakým průmyslová odvětví přistupují k datům a analyzují je.
V počátcích se různá oddělení výroby obvykle chovaly jako izolované ostrovy, tj. jednotlivé jednotky technologického závodu nebyly integrovány. Kohezní koordinace těchto jednotlivých jednotek tak byla vysoce pracná. Dnešní výrobní a zpracovatelský průmysl však poskytuje kvalitní produkty v co nejkratším čase s nižšími výrobními náklady a nejméně možnými prostoji. Obrázky 1 a 2 ukazují procesy montážní linky bez automatizace a s automatizací.
Zisk tedy lze maximalizovat produkcí kvalitních produktů ve větších objemech s nižšími výrobními náklady a časem. Obrázek 3 ukazuje hlavní parametry, které ovlivňují náklady na jednotku hromadně vyráběného průmyslového produktu.
K dosažení výše uvedeného úkolu, tj. k maximalizaci zisku, musí výrobní proces splňovat čtyři zásadní parametry - všechny závisí na vzájemně propojeném hardwaru, softwaru a provozním nebo procesním zařízení.
- Flexibilita: Potřeba udržet si náskok před konkurencí a zlepšit kvalitu produktu vyžaduje rekonfiguraci montážních linek a přepracování zpracovatelských zařízení.
- Kontrola kvality: Dnešní zajištění kvality (QA) nebo kontroly kvality (QC) vyžaduje vysokou úroveň koordinovaného sběru a analýzy dat.
- Řízení zásob: Obchodní strategie just-in-time znamenají nižší režii snížením nebo vyloučením potřeb skladování.
- Rychlost: Lidé, kteří potřebují produkty, také pracují na principech just-in-time. Pokud by totéž nebylo dodáno včas, ztratili by výrobní čas a dodavatelé těchto produktů by nakonec ztratili zákazníky.
Dobře navržený automatizovaný hardware, software a systémy běžící na lokálních sítích (průmyslová síť) ve výrobě nebo továrně proto mohou pomoci dosáhnout těchto cílů ekonomicky.
Automatizace ve výrobním a zpracovatelském průmyslu se v průběhu let vyvíjela od základních hydraulických a pneumatických systémů po dnešní moderní robotické řídicí systémy. Většina průmyslových operací je automatizována s cílem zvýšit produktivitu a snížit náklady na práci.
Od svého vzniku průmyslová automatizace udělala v oblastech, o které se dříve staralo ručně, rychlé kroky. Výrobní organizace, která využívá nejnovější technologie k plné automatizaci svých procesů, obvykle zajišťuje vyšší efektivitu, výrobu vysoce kvalitních produktů a snížení pracovních a výrobních nákladů. Obr. 4 ukazuje vývoj automatizačních technologií v průběhu let, který vyvrcholil dnešními robotickými automatizačními systémy.
Na začátku 70. let se Enterprise Resource Planning (ERP), tj. software pro řízení podniku, stal prvním řešením pro plánování výrobních zdrojů od Systems, Applications, Products in data processing (SAP).
V polovině 80. let se systémy „digitálního pracovního toku“ nakonec vyvinuly na software Business Process Management (BPM) - Procesní řízení, když IBM zavedla zasílání zpráv mezi systémy sálových počítačů. Je přizpůsobitelný a řízený aplikačním programovým rozhraním (API). BPM je strategický přístup, který se soustředí na přetváření stávajících obchodních procesů organizace tak, aby bylo dosaženo optimální efektivity a produktivity. Software BPM je základní páteří usnadňující dokončení projektů organizace a poskytuje celou řadu nástrojů, které pomáhají, zlepšují a zefektivňují provádění obchodních procesů.
Koncept robotické automatizace procesů (RPA) se na scénáři automatizační technologie objevil v roce 2012. RPA je softwarová technologie, která umožňuje zaměstnancům lépe se soustředit na úkoly s vysokou prioritou tím, že k dokončení softwarových „robotů“ tlačí rutinní monotónní úkoly. Tito roboti pracují přímo napříč uživatelskými rozhraními aplikace, automaticky zadávají data a spouštějí akce ve více systémech, jednají jménem zaměstnance. Vzhledem ke své nezávislosti na platformě a API se jedná o uživatelsky přívětivý nástroj, který nezahrnuje žádné programování. Technologie robotické automatizace procesů umožňuje netechnickým profesionálům samoobslužně obsluhovat a konfigurovat roboty k řešení jejich vlastních výzev automatizace.
Automatizace může hrát nezbytnou roli v různých segmentech průmyslových procesů. Například automatizovaná podrobná studie trhu může pomoci rozhodnout o správném čase pro nákup surovin a automatizovaný průzkum zpětné vazby pomáhá začlenit další funkce do redesignu produktu. Zavedením automatizace do průmyslových procesů tedy vzniká hned několik výhod, které jsou podrobně popsány níže.
- Snížené výrobní náklady: Rychlá návratnost investic (ROI) převáží počáteční náklady na nastavení.
- Vylepšená kvalita a spolehlivost: Automatizace je přesná a opakovatelná, což zajišťuje, že je produkt pokaždé vyráběn se stejnými specifikacemi.
- Snížená doba cyklu součásti: Robotika může pracovat déle a rychleji, což zvyšuje rychlost výroby.
- Lepší využití podlahové plochy: Snížená pracovní plocha automatizací dílů na výrobní lince; podlahový prostor lze lépe využít pro jiné operace a zefektivnit tok procesu.
- Snížený odpad: Roboti jsou tak přesní, že lze snížit množství použité suroviny, což snižuje náklady na odpad.
- Udržet si konkurenceschopnost: Automatizace pomáhá dosáhnout nejvyšší propustnosti při zachování výrobního plánu a nákladů v rámci stanovených omezení.
