"אוטומציה נמצאת במרכזה של התעשייה המודרנית" זו אמירה בלשון המעטה. מערכות אוטומציה ותוכנות אוטומציה מספקות יתרונות משמעותיים ביעילות, פריון ובטיחות, בוודאי בהשוואה לנתונים מהעשורים הקודמים. באופן כללי, הכרחי להשתמש במערכת אוטומציה כלשהי כדי להישאר תחרותי בשוק התעשייתי כיום.

השקפה זו רווחת בסקטורים השונים של התעשייה האנגלית, אם כי היישום וההטמעה של כלים אלו לא בהכרח חופפים להסכמה על נחיצותם. בדו"ח ייצור שהוציאה פירמת PwC ב-2019 הוצג סנטימנט חיובי לאוטומציה ולתעשיות דיגיטליות בקרב חברות תעשייתיות. כמעט שלוש-רבעי מהן (74%) הכירו בכך שכדי לשגשג בשנים הבאות עליהן לאמץ טכנולוגיות דיגיטליות.

רבים כבר התחילו את המסע הזה. דו"ח השקעות באוטומציה שהוציאה פירמת BDO ב-2019 גילה ש-93% מהיצרנים השקיעו באוטומציה – 6% יותר לעומת קצב האימוץ הארצי באנגליה. עם זאת, ועדת אסטרטגיית העסקים, אנרגיה ותעשיה של ממשלת אנגליה (BEIS) עדיין מאמינה שהתעשייה משתרכת מאחור באימוץ אוטומציה בהשוואה לכלכלות אחרות בעולם.

להתחיל להשתמש במערכות אוטומציה יכול להיות עניין מורכב למדי. חלק מתהליך ההטמעה דורש השקעה בחומרה המתאימה, מה שמביא לצורך בבחירת כלי שליטת האוטומציה המתאים לפעילות – בין אם זה בקר לוגי לתכנות (PLC), מחשב תעשייתי (IPC) או בקר אוטומציה לתכנות (PAC).

דרישות ה-IPC

קודם כל יש להתייחס לפיל הטכנולוגי שבחדר: הוויכוח הידוע לשמצה בנוגע ל-PLC לעומת PAC לעומת IPC. הדיון התעשייתי הגדול המתקיים בנושא מגיע לבסוף להעדפה ליצרן ולספק מסוימים יותר מאשר ליתרונות וחסרונות טכנולוגיים של המוצר. עם זאת, ב-Beckhoff אנחנו מעדיפים מערכות שליטה מבוססת PC הנכונות לתמוך בארכיטקטורה פתוחה ועם זאת להיות ברות הגנה בצורה יעילה.

ה-IPC מגיעים במספר קונפיגורציות. ראשית, יש את הסוג אותו מכירים רוב האנשים: מחשבי PC המגיעים בארון שליטה הנכנס בין הארונות והפאנלים הקיימים.יש גם את ה-PC המוטמעים, המשתלבים במערכות גדולות יותר ואת ה-Panel PC, המספקים למערכת IPC טיפוסית ממשק משתמש, דוגמת מסך מגע.

סביר להניח שמהנדסים הנדרשים לבחור IPC למפעלם יידעו איזה מפרט טכני דרוש להם. פעמים רבות מגיעים למסקנה זו בהתבסס על דרישות תוכנת האוטומציה ומערכת ההפעלה בה משתמשים וכן על בסיס תאימות להתקנים אחרים ברשת.

בשנים האחרונות החלה לצבור תאוצה מערכת ההפעלה FreeBSD. זוהי מערכת קוד פתוח הדומה ליוניקס. אחד מיתרונותיה הוא השהייה (Latency) נמוכה מאוד בהשוואה למערכות מבוססות יוניקס אחרות, דוגמת לינוקס. זהו יתרון משמעותי לרשת תעשייתית. זו גם אחת הסיבות שאנו בודקים כעת ב-Beckhoff את האפשרות לחבר בין FreeBSD לבין תוכנת ה-TwinCAT שלנו, במטרה שהשילוב יהווה חלופה אפשרית למערכות IPC בעתיד הקרוב. החבילה שתשלב בין שני הכלים תתמוך בכל פונקציות ההפעלה של  TwinCAT לצד אפליקציות FreeBSD ותוכנות לינוקס – הכל במערכת אחת.

פונקציית הסביבה

עבור מנהלי מפעלים, מאפייני סביבת העבודה הם השיקול החשוב ביותר בדרך לבחירת IPC. בניגוד למחשבים משרדיים מסורתיים, בהם הדרישות מוגדרות לפי צרכים טכניים ויכולות עיבוד, IPC דורשים תשומת לב רבה לפקטורים דוגמת הגנת כניסה למערכת (Ingress Protection), קירור וקשיחות.

סביבות תעשייתיות רחוקות מלהיות סביבות העבודה הידידותיות ביותר למחשבים. תהליכי כרייה, למשל, יכולים לייצר כמות נכבדה של פסולת הנפלטת לחלל האוויר. כלי ריתוך עובדים בטמפרטורות גבוהות. רוב תהליכי העבודה התעשייתיים מייצרים רמות גבוהות של רטט – היכול להשפיע על הציוד. לכן חשוב שמהנדסים ומנהלים יבחרו מחשבים בהתאם לתנאי הסביבה.

ישנן מספר דרכים לעשות זאת. אם אתה עובד בתעשייה שאבק הוא חלק בלתי נפרד ממנה – בחירה ב-IPC עם דירוג IP6X תבטיח הגנה מחדירתו. בצורה דומה, עבודת הנדסה ימית או סביבות עיבוד כימי הן מלאות בנוזלים ולכן ידרשו IPC מוגנים בהתאם, החל מדירוג IP64 – להגנה מפני אבק, מים ורסס מכל כיוון – ומעלה.

הגנה מחדירת מים היא שיקול משמעותי לכל תעשייה ששטיפות הן חלק ממנה, דוגמת תעשיית ייצור האוכל והמשקאות. הגנה מפני חדירת סילוני מים בלחץ גבוה – IP66 – תהיה נחוצה בתעשיות כאלו. PC עם דירוג IP מספקים יתרון גם לסביבות בהן עובדים בטמפרטורות גבוהות. השפעת התעבות מים תהיה פחותה עליהם.

ב-IPC, הדרך היחידה להגיע לדירוג IP שכזה היא מפרט נטול מאוורר. עיצובים נטולי מאוורר מספקים יתרון נוסף: הם קומפקטיים יותר, הודות להיעדרה של מערכת האיוורור המגושמת, וכך מתאימים במיוחד לחללים קטנים יחסית. עם זאת, עיצובים אלו מצריכים מערכת פיזור חום יעילה במטרה להימנע מחימום יתר, היכול להשפיע לרעה על הביצועים ואף לגרום נזק לרכיבים השונים.

למחשבי IPC נטולי מאוורר חלל נוסף לפיזור חום, המהווה יתרון. לרוב הם משתמשים בקירור פאסיבי – בו הרכיבים פועלים במהירות נמוכה יותר וכך מייצרים פחות חום – לצד צלעות קירור. לדוגמה: ה-IPC האולטרא-קומפקטי C6025 של Beckhoff משתמש בקירור פאסיבי ובצלע קירור כדי לפזר חום.

מבצע מתמשך

עיצוב ועמידות חזקים הם הכרח לרוב ארונות השליטה וה-Panel IPCs. רוב ה-IPC יגיעו במבנה עמיד שאמור להתמודד היטב עם מצבים של רטט וזעזוע.

אם אתם שוקלים רכישת Panel IPC תצטרכו לחשוב גם על הממשק שיחובר אליהם. מסכי מגע תעשייתיים, למשל, צריכים להיות עמידים בצורה שתתאים לעבודה עם כפפות. עליהם גם להיות מעוצבים ללא מסגרת סביב המסך, כדי לשמור על היגיינה ולפשט את עבודת ניקיונם.

מהנדסים שייקחו בחשבון את הנקודות הללו ימצאו שמבחר ה-IPC ביניהם הם מתלבטים מצטמצם לאלו העונים על צרכי עבודתם. עם זאת, שקלול האפשרויות הוא תהליך מורכב ומקיף, ולכן מהנדסים רבים נועצים עם מומחי מחשוב תעשייתי דוגמת Beckhoff Automation.

ארבעה עשורים לאחר השקתם, מחשבי ה-IPC צמחו במספרם, יכולותיהם ומורכבותם והפכו לאבן הפינה של אוטומציית התעשייה המודרנית. אמנם המשמעות היא שהבחירה ביניהם קשה יותר, אך משמעות נוספת היא שמהנדס שיבחר נכונה יזכה ברשת התקנים שתעבוד היטב ותוכל לתמוך בפיריון העבודה למשך עשורים הלאה.

צילום: בקהוף אוטומיישן