Automatisation industrielle :un bref historique des applications de fabrication, l'état actuel et les perspectives d'avenir

Note de l'éditeur :si vous êtes un lecteur régulier du blog Cerasis, vous savez que nous sommes une société de logistique tierce spécialisée dans la gestion des transports par le biais de la technologie (un système de gestion des transports basé sur le Web) et des services de transport gérés pour inclure la comptabilité du fret. (paiement, audit, consolidation des factures), réclamations de fret, programmes de conformité entrants des fournisseurs, logistique inverse (retours), relations avec les transporteurs (négocier des tarifs avantageux pour l'expédition, maintenir les relations/tarifs) et solutions technologiques d'expédition de fret eCommerce pour ceux qui ont eCommerce. Nous donnons aux expéditeurs (fabricants et distributeurs principalement dans l'espace industriel) des outils technologiques et d'automatisation pour rendre l'expéditeur plus efficace. C'est pourquoi nous avons également intérêt à parler non seulement des tendances et des problèmes de fabrication, car nos clients sont des fabricants, mais aussi de technologies aussi formidables que l'automatisation industrielle. L'article d'aujourd'hui se concentrera sur la brève histoire de l'automatisation industrielle, ce qu'est l'automatisation industrielle, l'état actuel et l'avenir proche de ce que l'automatisation industrielle réserve. Un résumé de cet article a d'abord été présenté en tant que blog invité sur le blog Cisco-Eagle.

L'automatisation industrielle a quelques segments clés. Dans les années 1970, le DCS original a été développé dans les années 1970 par une équipe d'ingénieurs chez Honeywell, et le premier PLC a été une idée originale de l'inventeur Dick Morley et d'autres. Plusieurs startups innovantes ont développé des logiciels IHM pour les automates et les E/S industrielles. Des capteurs et actionneurs innovants sont venus de certaines entreprises clés. Dans une entreprise fragmentée, la plupart des innovateurs restent bloqués sur des plateaux de croissance et se font racheter. Mais certains continuent de générer une croissance et un succès indépendants.

Retracez les racines de tous les segments commerciaux importants de l'automatisation et vous trouverez des personnes et des innovations clés. L'instrumentation et les contrôles industriels ont toujours été un foyer de nouveaux produits - capteurs, amplificateurs, écrans, enregistreurs, éléments de contrôle, vannes, actionneurs et autres widgets et gismos améliorés. Mais les marchés sont relativement petits, spécialisés et fragmentés, et il est rare qu'un volume significatif résulte directement de produits individuels. Ce modèle d'entreprise est également très répandu dans les ventes techniques.

De nombreuses entreprises d'automatisation industrielle ont été fondées avec des développements innovants pour des applications de niche. Les clients cibles étaient généralement des utilisateurs finaux locaux qui offraient la possibilité de tester de nouvelles idées, généralement en raison de besoins spécifiques non satisfaits. Les startups prospères ont élargi leurs produits et leurs marchés au-delà des applications et des zones géographiques initialement étroites, en fonction de la valeur réelle de l'innovation, et également si le fondateur a pu ou non embaucher des responsables de la gestion, des ventes et du marketing appropriés pour développer l'entreprise au-delà de l'entreprise initiale. étapes.

Étant donné que l'automatisation est une activité tellement fragmentée, toutes les grandes entreprises (plusieurs milliards de dollars) sont pour la plupart un conglomérat de produits et de services ; chaque segment de produits génère un volume relativement faible, mais regroupés, ils forment des entreprises importantes.

Qu'est-ce que l'automatisation industrielle ?

Selon Wikipedia, l'automatisation est :

L'automatisation ou le contrôle automatique, est l'utilisation de divers systèmes de contrôle pour faire fonctionner des équipements tels que des machines, des processus dans les usines, des chaudières et des fours de traitement thermique, la commutation dans les réseaux téléphoniques, direction et stabilisation de navires, d'aéronefs et d'autres applications avec une intervention humaine minimale ou réduite. Certains processus ont été entièrement automatisés.

Le terme d'automatisation, inspiré du mot automatique antérieur (venant d'automate), n'était pas largement utilisé avant 1947, lorsque General Motors a créé le département d'automatisation. C'est à cette époque que l'industrie a rapidement adopté les contrôleurs à rétroaction, qui ont été introduits dans les années 1930.

L'automatisation a été réalisée par divers moyens, notamment mécaniques, hydrauliques, pneumatiques, électriques, électroniques et informatiques, généralement en combinaison. Les systèmes complexes, tels que les usines modernes, les avions et les navires utilisent généralement toutes ces techniques combinées.

Les ingénieurs industriels ont imaginé des usines entièrement automatisées depuis au moins le milieu du XXe siècle. Mais on peut dire que la véritable course à l'automatisation de la fabrication a commencé dans les années 1980, lorsque les constructeurs automobiles américains ont proposé la vision d'une fabrication « sans lumière ». L'idée était de battre leurs rivaux en automatisant les usines à tel point que l'ensemble du processus de fabrication pourrait être laissé aux robots. Dans une large mesure, cela n'est resté qu'une vision jusqu'à présent.

Qu'est-ce que l'automatisation industrielle dans la fabrication ?

L'automatisation industrielle dans la fabrication est l'utilisation de machines "intelligentes" dans les usines afin que les processus de fabrication puissent être effectués avec une intervention humaine minimale. Elle implique l'application de divers systèmes de contrôle pour permettre aux équipements d'exploitation d'effectuer par eux-mêmes, avec peu d'intervention humaine, des tâches nécessitant rapidité, endurance et précision.

L'automatisation industrielle peut être réalisée par plusieurs moyens différents, notamment mécaniques, électriques, électroniques, hydrauliques, pneumatiques et informatiques. Habituellement, deux ou plusieurs de ces moyens sont utilisés en combinaison. Les usines, navires et avions ultramodernes d'aujourd'hui combinent toutes ces techniques.

Les principaux avantages de l'automatisation de la fabrication comprennent des processus d'exploitation plus légers qui nécessitent moins d'énergie, moins de matériaux et une réduction des pertes de main-d'œuvre. Ceux-ci peuvent conduire à des améliorations de la qualité, de l'exactitude et de la précision. Les inconvénients incluent des coûts élevés de R&D et d'installation d'équipements.

Quel est l'état actuel de l'automatisation industrielle dans la fabrication ?

Bien que la fabrication « sans lumière », un concept dans lequel les lumières peuvent être éteintes en laissant tout aux robots , est encore un rêve, des progrès remarquables ont été accomplis depuis les années 1980. De nombreux travaux répétitifs et de haute précision dans les grandes usines, telles que les chaînes de montage de voitures, ont été pris en charge par des robots industriels.

Les robots industriels d'aujourd'hui ont des capacités de calcul élevées, des systèmes de vision considérablement améliorés et des degrés de liberté opérationnelle croissants. Cependant, ils sont limités à fonctionner dans des environnements hautement structurés et, dans une large mesure, doivent encore être contrôlés par l'homme. Ils sont également trop spécialisés et inflexibles pour être utilisés par les petites et moyennes industries. Par conséquent, ils peuvent essentiellement être considérés comme des outils de longues séries de production et de grands fabricants.

Avec le développement rapide et la prolifération des technologies des micro-ordinateurs et des logiciels, l'automatisation de la fabrication dépend presque totalement des capacités des ordinateurs et des logiciels à automatiser, optimiser et intégrer les divers composants du système de fabrication. En raison de cette dépendance, l'automatisation de la fabrication est appelée fabrication intégrée par ordinateur.

Quel est l'avenir de l'automatisation industrielle ?

Bien que l'automatisation industrielle dans le secteur manufacturier ne soit pas sans détracteurs (comme une affirmation non fondée selon laquelle elle entraînera un chômage de masse), son avenir s'annonce très prometteur. Les robots industriels du futur seront multifonctionnels afin qu'une même machine puisse avoir plusieurs usages différents. Ils auront de nombreuses capacités associées aux travailleurs humains, telles que la capacité de prendre des décisions et de travailler de manière autonome. Ils disposeront également de capacités d'autodiagnostic et de maintenance prédictive.

Grâce à l'automatisation industrielle de la fabrication, l'usine du futur sera plus efficace dans l'utilisation de l'énergie, des matières premières et des ressources humaines. De plus, contrairement à la croyance populaire, l'expérience a montré jusqu'à présent que l'automatisation ne provoquera pas de chômage de masse. Au contraire, l'utilisation massive de robots créera plus d'emplois. Les humains et les robots travailleront ensemble pour créer un espace de travail plus efficace et productif.