Ciągle zastanawiamy się czym zaskoczy nas kolejny dzień i za każdym razem myślimy, że już nic więcej nie da się wymyśleć, ulepszyć, poprawić i ciągle jesteśmy w błędzie. Jeszcze nie tak dawno komputery i Internet wydawały się odległymi narzędziami, przypisanymi nielicznym a dziś nie wyobrażamy sobie bez nich codziennego życia. Podobnie fabryki i przedsiębiorstwa potrzebowały tysięcy osób, by nadążyć w produkcji swoich wyrobów, obecnie jeden człowiek bądź kilka osób może sterować całym procesem fabrykacji w sposób zdalny i poprzez zarządzanie informatyczne. Przemysł 4.0, bo tak nazwano etap współczesnej produkcji, opartej na mechatronizacji produktu oraz całej produkcji.
Mechatronizacja od podszewki
Mechatronizacja krótko mówiąc jest to etap postępu technologicznego, następujący po automatyzacji i robotyzacji produkcji przemysłowej. Kluczową rolę pełni tutaj sam produkt, przechodzący poprzez wszystkie etapy jego wytwarzania- od koncepcji i projektu wirtualnego oraz realnego, poprzez wytworzenie, promocję, logistykę, kontrolę jakości, po wykorzystanie bądź utylizację odpadów powstałych po jego eksploatacji. Wszystkie te fazy zarządzane są w sposób zdalny i z użyciem Internetu.
Mechatronizacja jak już wspomnieliśmy jest kolejną fazą, w literaturze branżowej zwaną przemysłem 4.0. W tym miejscu warto przypomnieć poszczególne etapy rozwoju przemysłu. Pierwszy z nich- przemysł 1.0- to początkowa mechanizacja pracy fizycznej człowieka. Wykorzystywano wcześniejsze koncepcje mechanicznych rozwiązań maszyn, wprowadzając pewne elementy udoskonalające, dzięki czemu możliwa jest mechanizacja maszyn różnego rodzaju i napędzanie ich nie siłą człowieka lub zwierząt, lecz energią parową, cieczy bądź powietrza, pochodzącą z powstających sieci energetycznych. Kolejny- przemysł 2.0- cechuje się automatyzacją działań człowieka w wytwarzaniu produktów, pozwalając na tworzenie prostych układów automatyzacji procesów produkcyjnych. Szczególnie istotną kwestią tego etapu było rozpoczęcie produkcji etapami- dawniej bowiem każdy produkt wytwarzany był od początku do końca na jednym stanowisku, zaś w erze przemysłu 2.0. ten sam produkt uzyskiwano etapami i każdy pracownik wykonywał tylko jedno, ściśle określone zadanie. Pozwoliło to na znaczne przyśpieszenie procesu produkcji oraz obniżenie jej kosztów. Trzecia ewolucja- przemysł 3.0- utożsamiana jest z wdrożeniem częściowej automatyzacji produkcji przy pomocy sterowników i komputerów, a więc maszyn nazywanych robotami, które wykonują zaprogramowane czynności bez ingerencji człowieka.
Inteligentne systemy transportowe – omegatech.pl
Dochodzimy do trwającej obecnie czwartej fazy- przemysłu 4.0, charakteryzującej się wykorzystaniem wszelkich technologii informacyjnych oraz komunikacyjnych w przemyśle. To skomputeryzowane systemy produkcji, które wyposażone w łącza sieciowe i ściśle ze sobą powiązane, pozwalają na prawie całkowitą produkcję autonomiczną, zdalną, gdzie ludzie porozumiewają się ze sobą i z maszynami poprzez Internet a cały ten proces zwie się mechatronizacją.
Produkt mechatroniczny
Aby mówić o produkcie mechatronicznym, musi on łączyć w sobie elementy mechaniki, elektronicznego sterowania oraz systemowego myślenia. Mechatronizacja obejmuje cztery działania:
- zmniejszenie liczby oraz zakresu działania zespołów mechanicznych danego produktu, gdyż rozwiązania mechaniczne są drogie i zawodne oraz wymagają nadzoru i obsługi;
- wprowadzenie mikroprocesorowego układu automatycznego sterowania oraz regulacji wszelkich parametrów a także komunikacji sieciowej produktu, dzięki czemu możliwa jest wszelka ingerencja człowieka, jednak poprzez automatykę, co znacznie poprawia efektywność i odciąża pracownika;
- wykorzystanie w jak największym zakresie niematerialnych możliwości wykształcania właściwości produktu, a więc zastosowanie programowania w połączeniu z mikroprocesorowym lub komputerowym sterowaniem, umożliwiającym działanie produktu bez ingerencji w jego szczegółowe działania;
- wykorzystanie w danym produkcie podzespołów o rożnych zasadach działania oraz pochodzących z różnych dziedzin techniki, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie najkorzystniejszych parametrów i właściwości produktu.
Automatyka przemysłowa – omegatech.pl
Produkt mechatroniczny jest to więc dowolne urządzenie bądź system, które przetwarzają informację lub energię w inną jej postać oraz użyteczną pracę, służąc zarówno do powszechnego użytku, jaki i technologicznego wyposażenia wszelkich gałęzi przemysłu. Jego działanie, oparte w dużej mierze na procesorowym przetwarzaniu oraz interpretowaniu pobranych danych, cechują się przede wszystkim działaniem w czasie rzeczywistym oraz osiągnięciem pewnej „inteligencji maszynowej”, pozwalającej na przejęcie odpowiedzialności za realizację określonych zadań.
Mechatronizacja produkcji
Mechatronizacja produkcji to zinformatyzowanie oraz zinternetyzowanie produktów, urządzeń, maszyn oraz systemów służących ich wytwarzaniu oraz wszelkich innych aspektów, również tych pozatechnicznych, które mają jakikolwiek związek z danym procesem produkcyjnym. Korzyści, jakie niesie ze sobą mechatronizacja produkcji to przede wszystkim:
- rentowna produkcja jednostkowa, pozwalająca na pełne spełnienie oczekiwać indywidualnego klienta;
- znaczna poprawa efektywności produkcji oraz jej konkurencyjności;
- zmiana socjalnych warunków pracy i poprzez automatyzację oraz robotyzację odciążenie pracownika od pracy fizycznej, zwiększając zakres jego obowiązków po stronie technicznej, inżynierskiej, naukowej.
Choć etap przemysłu 4.0 jest ciągle w toku i jego „złotą godzinę” przypisuje się na lata 30-te obecnego wieku, to już dzisiaj można mówić o ogromnym sukcesie i jeszcze większym zapotrzebowaniu na tego typu rozwiązania we wszystkich gałęziach przemysłu.