اتوماسیون تجهیزات ماشین کاری

مقدمه

اتوماسیون به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی (مثلاً کامپیوتر) به جای انسان به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه‌های تولید است. اتوماسیون به بهره‌گیری از سامانه‌های کنترل(مثل کنترل عددی، کنترل منطقی قابل برنامه ریزی، و دیگر سیستم‌های کنترل صنعتی)، مکانیکی و الکترونیکی به کمک رایانه ها برای پایش (کنترل) خط تولید گفته می‌شود، که در آن هدف، کاهش نیاز به دخالت انسان است.

به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون از این قبیل اند:

– تکرارپذیری فعالیت‌ها و فرایندها

– افزایش کیفیت محصولات تولیدی

– افزایش سرعت تولید (کمیت تولید)

– کنترل کیفیت دقیق‌تر و سریع‌تر

– کاهش پسماندهای تولید (ضایعات)

– افزایش بهره وری واحدهای صنعتی

– بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی

تعریف مسأله

درصنعت، به دستگاه­هایی که از طریق براده برداری و یا اعمال تغییر شکل بر روی مواد اولیه، محصول مورد نظر را تولید می­نمایند، اصطلاحا “دستگاه ماشین کاری” گفته می­شود. همزمان با شکل­گیری صنعت و با پیشرفت آن،  انواع و اقسام ماشین آلات و دستگاه­های ماشین کاری، در تنوع و اندازه­های مختلف طراحی و تولید شده  که در حال کار  و بهره برداری می­باشند.

با پیشرفت صنعت و تکنولوژی به خصوص در استفاده از انواع روش‌های ساخت و تولید، امروزه موضوع مهم و تعیین کننده در صنعت موضوع زمان، استفاده از نیروی انسانی و کاهش هزینه می‌باشد. بنابراین علاوه بر پیشرفت‌ها و توسعه‌ها در زمینه ماشین‌کاری در همین جهت، یک راهکار نیز می‌تواند بهبود شرایط عملکردی دستگاه‌های قدیمی باشد. دستگاه‌های ماشین‌کاری از جمله دستگاه‌های پرکاربرد در صنایع مختلف هستند که بهبود عملکرد آن‌ها در یک مجموعه می‌تواند تاثیر فراوان بر نرخ تولید و کاهش هزینه‌های تولید داشته باشد.

دستگاه‌های ماشین کاری به صورت کلی در دو دسته ماشین‌های یونیورسال و کنترل عددی رایانه ای (خودکار- CNC) در صنعت وجود دارند که با توجه به هزینه بالای تعویض و جایگزینی ماشین های یونیورسال، یک راه حل جهت افزایش سرعت تولید، تبدیل ماشین‌های یونیورسال به ماشین‌های CNC می‌باشد که این امر با ایجاد یک طرح دقیق و صنعتی قابل اجرا خواهد بود.

هدف ما در این مسابقه این است که تیم‌ها با بررسی دستگاه‌های قدیمی، انتخاب و تعیین مکانیزم‌ها، انتخاب و سایز کردن موتورها، جانمایی تجهیزات مورد نیاز، سیستم پردازش و کنترل مرکزی و کد نویسی متناسب و… به طراحی و اجرای اتوماسیون دستگاه انتخابی خود و تبدیل آن به دستگاه CNC بپردازند. همچنین نکته مهم در این مسأله جانمایی تجهیزات بر روی ماشین های قدیمی می باشد که مستلزم شناخت کامل، مدلسازی و بررسی دقیق خواهد بود.

تیم‌ها در این مسابقه باید ابتدا پیشنهادات خود را در قالب پورپوزال‌های مسابقات فرصت و با الگوی طرح مفهومی محصول، برای دبیرخانه ارسال کنند. پس از بررسی پیشنهادات اولیه، پورپوزال‌های برتر برای تکمیل پیشنهادات خود فراخوان شده و برای تیم‌های برتر این مرحله شرایط ساخت نمونه اولیه فراهم‌ می‌شود.

جامعه هدف و مصرف کنندگان

طرح فوق می تواند به طور کلی به اکثر صنایع بزرگ و حتی کارگاه‌های کوچک کمک کند. با محقق شدن اهداف این طرح در خطوط تولید نرخ تولید افزایش یافته و همچنین درصد خطا کاهش پیدا خواهد کرد. از جمله مخاطبان هدف این طرح می‌توان به شرکت‌های خودرو سازی، تامین کنندگان قطعات خودرو، کارگاه‌های تولیدی، ماشین سازی، قالب سازی و … اشاره کرد.

تخصص مورد نیاز برای ایجاد و توسعه محصول

طراحی و اجرای اتوماسیون تجهیزات ماشین‌کاری علوم مکانیک (ساخت و تولید، طراحی کاربردی)، رباتیک و مکاترونیک، مهندسی برق و… را درگیر می‌کند. دانشجویانی که در حوزه‌های مهندسی به ویژه در رشته‌های مرتبط با مکانیک، برق و … فعالیت می‌کنند می‌توانند در این فرصت پا به عرصه بگذارند.