صنایع فولاد و فلز به عنوان بخش‌های پایه‌ای در تولید ماشین‌آلات ،ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها می‌باشند. در نتیجه نیاز به انجام فرآیندهایی با دقت بالا و ظرفیت تولید بالا دارند. تولید دستی و یا نیمه‌خودکار در این صنایع با خطرات زیادی همراه است، چراکه فرآیندها تولیدی این صنایع از چالش‌های دشواری از جمله دمای بسیار بالای کوره‌ها، وزن و حجم زیاد مواد اولیه، رعایت کیفیت دقیق ابعادی و سطحی و همچنین مصرف بالای انرژی و مواد اولیه تشکیل شده است. در ادامه به روش‌های مدیریت این چالش‌ها با استفاده از ماشین‌آلات هوشمند، سیستم‌های کنترل دیجیتال و به طور کلی، اجرا پروژه اتوماسیون صنعتی در کارخانجات فولاد و فلز می‌پردازیم.
اجرا پروژه فلز و فولاد در نیک صنعت
جهت کنترل دقیق فرآیندهای این صنایع نیاز به سیستم‌های صنعتی پیشرفته‌ای داریم، چرا کوچکترین خطا در عملیات‌های تولید و ذوب این محصولات می‌توان زیان‌های غیرقابل جبرانی را به بار آورد. اتوماسیون در این صنایع شامل گروه‌های زیر می‌باشد.
- ماشین‌آلات هوشمند: تجهیزات نورد ،برش، پرس و ماشین‌کاری دستگاه CNC که تمامی آن‌ها قابلیت تنظیم خودکار دارند.
- سیستم‌های کنترل فرآیند: با استفاده از سیستم SCADA و کنترلر PLC می‌توان دما، سرعت نورد، جریان مواد و فشار فرایندها را کنترل نمود.
- ربات‌های خودکار: جهت جابه‌جایی مواد سنگین، بارگیری و تخلیه بی‌خطر محصولات از سیستم‌های حمل و نقل خودکار استفاده می‌شود.
- سیستم‌های پایش و تحلیل داده: استفاده از حسگرها و IoT جهت ثبت و تحلیل داده‌های لحظه‌ای تولید و مصرف انرژی پیشمهاد می‌شود.
کاربردهای اتوماسیون در صنعت فلز و فولاد
استفاده از اتوماسیون در صنایع فولاد و فلز نه تنها که بهره‌وری و کیفیت را افزایش می‌دهد، بلکه امنیت کارکنان و ثبات تولید را تضمین می‌کند. در ادامه هر مرحله از تولید، تجهیزات و سیستم‌های مورد استفاده را بررسی می‌کنیم.
ذوب و ریخته‌گری فولاد
جهت ذوب آهن اسفنجی در کوره‌های الکتریکی و ریخته‌گری شمش آن باید از سیستم‌های اتوماسیون زیر استفاده کنیم، تا شمش‌های بدون نقص و یکنواختی ترکیب شیمیایی را در آخر انتظار داشته باشیم.
- SCADA و PLC: جهت کنترل دما، جریان برق و زمان ذوب از دستگاه کنترل کننده PLC و سیستم مدیریت داده SCADA استفاده می‌شود.
- حسگرهای دما: برای اندازه‌گیری عناصر اصلی به صورت لحظه‌ای از حسگرهای دما جهت ترکیب صحیح مواد شیمیایی استفاده می‌کنیم.
- سیستم ریخته‌گری خودکار: سیستمی هوشمد که به تنظیم جریان مذاب و کنترل سرعت ریخته‌گری به صورت دیجیتال می‌پردازد.
نورد و شکل‌دهی فلزات
در مرحله بعد باید شمش‌ها و بیلت‌ها به ورق، تیرآهن، میلگرد و یا پروفیل تبدیل شوند. جهت افزایش دقت ابعاد و افزایش بهره‌وری، پیشنهاد می‌شود از سیستم‌های اتوماسیون زیر استفاده شود.
- ماشین‌های نورد: سیستم‌هایی هوشمند که به صورت دیجیتال به کنترل و تنظیم فشار، سرعت و دما می‌پردازند.
- کنترل ضخامت و شکل: با استفاده از حسگرهای لیزری و دوربین‌های صنعتی می‌توان سیستم خودکار جهت کنترل همزمان ضخامت و ابعاد محصولات برش خورده داشته باشیم.
- سیستم پایش نیرو و گشتاور: با استفاده از سیستم‌های سروو و همچنین اینورترها، می‌توان خستگی تجهیزات رو به طور خودکار پیش‌بینی کرده و از خرابی جلوگیری کنیم.
برش و ماشین‌کاری
جهت تولید محصول نهایی نیاز به بهرمندی از سیستم‌های صنعتی داریم تا به برش ورق‌ها، پروفیل‌ها و قطعات فلزی به ابعاد مورد نیاز بپردازیم. استفاده از جدیترین فناوری‌ها موجب کاهش خطاهای انسانی، افزایش سرعت و کیفیت سطح برش محصولات می‌شود.
- دستگاه CNC: با استفاده از بروزترین دستگاه‌های لیزری CNC به محصولی با برش دقیق و حداقل تلرانس می‌رسیم.
- ربات‌های خودکار: با استفاده از ربات‌های هوشمند می‌توان به جابه‌جایی قطعات سنگین بدون نیاز به نیروی انسانی و سرعت جابه‌جایی بالا پرداخت.
- سیستم‌های اندازه‌گیری: با استفاده از فناوری‌های جدید و خودکار، به بررسی ابعاد و زاویه‌های برش می‌پردازیم.
کنترل کیفیت
با استفاده از حسگرهای ابعادی و تصویر برداری صنعتی می‌توان به بررسی سطع و ابعاد محصول تولیدی پرداخت. همچنین با استفاده از سیستم‌های کنترل و نرم‌افزارهای تخصصی، به طور لحظه‌ای به تحلیل داده‌ها جهت پیشگیری از خطا و تضمین استاندارهای محصول می‌پردازیم.
لجستیک و انبارداری
محصولات تولیدی این صنایع به دلیل ابعاد بزرگ و وزن بالایی که دارند، توسط نیروی انسانی نمی‌توان جابه‌جا و یا ارسال شود. درنتیجه استفاده از ربات‌ها و نوار نقاله‌ها جهت حمل مواد سنگین و کاهش حوادث جانی و مالی، استفاده می‌کنیم. همچنین با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی جهت مدیریت دیجیتال موجودی و ارسال سفارش‌ها روند انبارداری و تحویل، آسان و قابل اطمینان می‌شود.