1. Introducere
Din vremuri străvechi, omenirea a manifestat o abilitate nativă pentru evoluție, ceea ce a dus la apariția inventivității umane. Aceste invenții au avut scopul de a simplifica activitățile zilnice, cum ar fi vânătoarea, care necesită locuri de depozitare sau construcția și materialele necesare pentru diferite scopuri.
Cu toate acestea, oamenii au fost nevoiți și să organizeze și să sorteze alimentele, materialele și plantele în funcție de necesități, dar și în funcție de anumite caracteristici. Astfel, s-a dezvoltat prima metodă de sortare, cunoscută sub denumirea de sortarea manuală, în care oamenii selectau obiectele, cum ar fi pietrele sau plantele, în funcție de caracteristicile acestora, cum ar fi dimensiunea, culoarea sau forma. Aceasta reprezintă prima si cea mai veche metoda de sortare, care a existat o perioadă semnificativă înainte de a evolua.
Cu trecerea timpului, oamenii au dezvoltat diverse metode de sortare pentru a răspunde nevoilor specifice din diferite domenii. De exemplu, în minerit, separarea mineralelor grele de cele ușoare se realiza inițial prin utilizarea apei. Pe măsura ce tehnologia a avansat, a apărut și sortarea magnetică, care a fost folosită pentru a separa metalele de alte obiecte, bazându-se pe proprietățile lor magnetice.
Pe parcursul anilor, umanitatea a înregistrat progrese semnificative, trecând de la o epocă primitivă la una modernă. Acest avans a culminat cu Revoluția Industrială, care a avut loc la sfârșitul secolului XVIII-lea și la începutul secolului al XIX-lea, marcând apariția liniilor de producție, care au adus modificări semnificative în procesele industriale și în societatea umană [1].
Un inovator renumit în domeniul dezvoltării liniilor de asamblare la începutul secolului al XX-lea a fost Henry Ford. Care prin revoluționarea organizării proceselor de producție în jurul unui sistem de asamblare în serie, Ford a reușit să realizeze fabricarea în masă a autovehiculelor la costuri reduce, ceea ce a făcut ca autoturismele să devină accesibile pentru o mare parte a populației [2].
Tot odată cu Revoluția Industrială, au apărut și primele sisteme mecanice de sortare. Sisteme care au fost inițial utilizate în mine și fabrici, având ca scop separarea materialelor în funcție de dimensiune și densitate. Aceste mecanisme se bazau pe utilizarea sitei și a transportoarelor.
Perioada automatizării sau era automatizării, care a avut loc în anii ’50 și ‘60 a fost caracterizată de introducerea tehnologiilor automate și a roboților în liniile de producție. Inovație ce a crescut eficiența și precizia producției, deschizând calea pentru producția în masă a produselor electronice, automobilelor și multor altora, dar totodată, s-a stârnit o teamă după ce omul a începu să fie înlocuit de mașinării. [3]
În această perioadă s-au dezvoltat mai multe metode de sortare automată. Una dintre acestea a fost sortarea cu bandă transportoare, care a fost folosită în special în liniile de producție industriale.
Această metodă constă în utilizarea unui sistem de benzi transportoare și senzori care detectau caracteristicile obiectelor care treceau pe bandă, cum ar fi dimensiunea, culoarea sau forma și le sortau automat în funcție de criteriile setate. Acest sistem de sortare a contribuit la creșterea eficienței și productivității în procesele de producție.
Introducerea Revoluției Informatice în anii ‘80 și ’90 s-a bazat pe utilizarea tehnologiei informatice si a calculatoarelor, care a avut un impact major asupra liniilor de producție. Software-ul de control și monitorizarea liniei de productie a crescut semnificativ și a permis un proces mai flexibil și stabil de producție.
Industria 4.0 a fost introdusă prima dată în anul 2011 și a marcat o evolutie semnificativa a liniilor de producție, ce a condus către producția inteligentă și conectarea digitală. Tehnologii precum Internetul Industrial al Lucrurilor (IIoT), analiza datelor, roboții coloborativi, imprimante 3D sunt folosite pentru a crea linii de producție mai agile, mai eficiente și capabile de a se adapta la schimbari [1].
Metoda de sortare care a apărut în această perioadă a fost sortarea inteligentă bazată pe date. Această metodă implică utilizarea analizei datelor și tehnologiilor IIoT pentru a monitoriza și clasifica obiectele în timp real pe o linie de producție, asigurând o sortare precisă și adaptabilă în funcție de cerințele actuale.
Cu toate acestea, implementarea unor tehnologii avansate precum o linie de producție sau un sistem automat de sortare constituie avantaje semnificative când vine vorba de eficiență, performanțe și calitate în producție, dar pot prezenta și dezavantaje precum costuri ridicate, spațiu de integrare redus, defecțiuni, dar și înlocuirea totală a locurilor de muncă și producerea unei dependențe de tehnologie.
În concluzie, scopul acestei lucrări este implementarea unei metode de sortare dupa culoare într-o linie de producție de prelucrarea a unui material brut. În realizarea acestei lucrări vor fi abordate urmatoarele aspecte: studiul metodelor și sistemelor de sortare existente în linii de productie sau în curs de dezvoltare, definirea structurii sistemului de sortare, calculele si proiectarea sistemului de sortare, crearea unei reprezentari 3D a sistemului de sortare, integrarea sistemului de sortare intr-o linie de productie virtuala utilizand software-ul Factory IO si automatizarea procesului simulat cu ajutorul unui PLC virtual si implementarea programului logic.
[1] Greensoft, Industria 4.0, 2019
[2] James P. Womack, Daniel T.Jones, Daniel Roos, The Machine That Changed the World: The Story of Lean Production, 1990, 18-20
[3] Martin Ford, Rise of the Robots: Technology and the Threat of a Jobless Future, 2015, 50
[4] Laura Cioba, Sistemele Automatizate: Cheia pentru îmbunătățirea performanțelor supply chain-ului
[5] Roca Industrial, conveior cu role
[6] Stamh, roboți sortare
[7] GAWRONSKI, Conveyor belts with barcode scanner
[8] Mikell P.Groover, Automation Production System, and Computer-Integrated Manufacturing, 2015, 302-304.
[9] Instrumentation Academy, Photoelectric sensor working, 2021
[10] Viral Nagda, What is a Photoelectric Sensor
[11] Flintec, What Is A Load Cell And How Does It Work
[12] Cognex, Introduction to Vision Sensor: The case for Automation With Machine Vision
[13] Factory IO, Manual
[14] Hydraulic-Calculation.com, How does a pneumatic cylinder work?, 2019
[15] Hydraulic-Calculation.com , Pneumatic Cylinders, 2023
[16] Lucian, Structura Sistemelor Automate Pneumatice - Cilindrii Pneumatici, 2013
[17] Momentum, What is a Hydraulic Cylinder, 2022
[18] Hydraulic-Calculation.com, How does a pneumatic cylinder work?, 2019
[19] Zhōu Jùnxióng, Du Yixian, Luo Jian, Pang Shuzhong, Ou Yingjie, Automatic sorting machine, CN211865845U, 2020
[20] Thomas Wagner, Kevin Ahearn, Benjamin Cohen, Systems and methods for processing objects, US11780684B2, 2020
[21] Jérémy Doublet, Christophe Gambier, Selective Sorting Method, US20160228920A1, 2016
[22] Hu Jinli, Zhang Zhiwei, Article sorting and picking system, CN218014243U, 2022
[23] https://www.faulhaber.com/en/products/series/3890cr/
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
