Na základě úrovně integrace a flexibility lze systémy průmyslové automatizace rozdělit do tří základních kategorií: pevná automatizace, programovatelná automatizace a flexibilní automatizace.
Pevná automatizace
V této kategorii jsou sekvence operací navrženy konfigurací mechanizovaného zařízení. Operace zapojené do sekvence jsou obvykle jednoduché a pevně dány. Integrace a koordinace mnoha takových operací činí systém složitým. Typické vlastnosti pevné automatizace jsou:
- Vysoká počáteční investice do vybavení vyrobeného na zakázku
- Vysoká rychlost výroby
- Relativně nepružná při přizpůsobení se změně produktu
Pevná automatizace je ekonomicky odůvodněná v případě, že poptávka po produktech je po delší dobu velmi vysoká. Mezi příklady pevné automatizace patří mechanizovaná montáž, lakovna, dopravníky, obráběcí linky atd.
Programovatelná automatizace
V této kategorii automatizace existuje flexibilita pro změnu pořadí operací tak, aby vyhovovala různým konfiguracím produktů. Sled operací je řízen sadou instrukcí, které lze podle požadavků měnit nebo upravovat. Některé z charakteristických rysů, které charakterizují programovatelnou automatizací jsou:
- Vysoké investice do zařízení pro všeobecné použití
- Nízká produkce v porovnání s pevnou automatizací
- Flexibilita při řešení změn v konfiguraci produktu
- Nejvhodnější pro sériovou výrobu
Programovatelné automatizační systémy se používají v nízko a středně objemových výrobních procesech. Zde se součásti nebo výrobky obvykle vyrábějí v sériích. Chcete-li vyrobit novou sérií jiného produktu, musí být systém přeprogramován a reorganizován tak, aby odpovídal novému produktu. Tento postup přechodu vyžaduje čas. Mezi příklady programované automatizace patří numericky řízené obráběcí stroje a průmyslové roboty.
Flexibilní automatizace
Jedná se o rozšíření programovatelné automatizace. Flexibilní automatizovaný systém je ten, který je schopen vyrábět různé výrobky s prakticky žádnou časovou ztrátou při přechodu z jednoho výrobního cyklu na druhý. Při přeprogramování systému a změně fyzického nastavení (nástroje, přípravky a nastavení stroje) nedojde ke ztrátě výrobního času. V důsledku toho může systém vyrábět různé kombinace produktů místo toho, aby bylo nutnost je vyráběny
v samostatných sériích. Funkce flexibilní automatizace jsou shrnuty následovně:
- Vysoká investice do systému navrženého na míru
- Kontinuální výroba variabilní směsi produktů
- Střední produkce
- Flexibilita při řešení variací designu produktu
Základní funkce, které odlišují flexibilní automatizaci od programovatelné automatizace, jsou následující: kapacita změnit část programů nebo změnit fyzické nastavení bez ztráty výrobní doby. Tyto funkce umožňují automatizovaným výrobním systémům pokračovat ve výrobě bez jakýchkoli prostojů mezi výrobou, což je charakteristika programovatelné automatizace. Změna části programů se obvykle provádí vývojem programů v režimu off-line v počítačovém systému a elektronickým přenosem programů do automatizovaného výrobního procesu. Čas potřebný k programování pro další úlohu tedy nepřeruší produkci aktuální úlohy. Změna fyzického nastavení mezi částmi se provádí přepnutím do režimu off-line a následným přesunutím na místo současně s tím, jak další část přichází do polohy pro zpracování. Aby byly tyto přístupy úspěšné, je rozmanitost dílů, které lze vyrobit na flexibilním automatizovaném výrobním systému, obvykle omezenější než systém řízený programovatelnou automatizací. Obr. 3 ukazuje relativní polohy automatizace pro různé objemy výroby a druhů produktů.
