שימושם של השסתומים בצנרת

מה זה שסתום?

לפני שנבין מהו תפקידם של השסתומים בצנרת, כדאי שנבין קודם כל מהו שסתום. שסתום הוא התקן (לרוב מכני) המשמש לוויסות הזרימה של נוזל או גז, על ידי פתיחת או סגירת המעבר. עבודת השסתומים מושפעת לרוב מהפרשי לחצים וכיוון התנועה של הנוזל או הגז העוברים דרכו. שסתום היא מילה עברית מודרנית המורכבת משילוב של שתי מילים: "שתום" – פתוח, ו-"סתום" – סגור. כך שלמעשה השם שניתן לשסתום מתאר את שתי פעולותיו העיקריות. לשסתומים יש תפקידים רבים במערכות צנרת המשתנים לפי סוג השסתום.

סוגי שסתומים במערכות צנרת:

·         שסתומי סגירה – שסתומים אלו שסתומים בסיסיים יחסית המשמשים לפתיחה, סגירה, או וויסות של זרימת נוזל במערכת. שסתום הסגירה הבסיסי ביותר הוא שסתום דיסקה. שסתומי סגירה נוספים הם: שסתומי שער, דיאפרגמה, פרפר, ושסתום סגירה מהירה.

·         שסתומים אל-חוזרים – שסתומים המונעים את זרימת הנוזל בכיוון ההפוך, כלומר, מונעים חזרה של הנוזל בניגוד לכיוון הזרימה. לשסתומים מסוג זה ישנו תפקיד חשוב מאוד בצנרת המים והביוב הביתית והם עוזרים למנוע זיהום של מי השתייה הביתיים.

·         שסתומי סגירה אל-חוזרים – שילוב של שסתומי סגירה ושל שסתומים אל-חוזרים. למעשה, שסתומים אלו גם מונעים זרימה הפוכה של הנוזל המובל בצינור וגם מווסתים את זרימת הנוזל על ידי פתיחה וסגירה של השסתום.

·         ברזים – סוג נוסף של שסתומים, לרוב קטני ממדים. ברזים יכולים להיות במצב פתוח או סגור, או לשמש כברזי מעבר רב כיווניים, ואינם מווסתים את הזרימה.

·         שסתומי ביטחון והקלת לחץ – זרימת הנוזל בצנרת יוצרת לחץ רב. בכדי שהצנרת לא תתפוצץ יש לווסת את הלחץ בצנרת ולשמור על לחץ קבוע בגודל מוגדר מראש. שסתומים אלו שומרים על לחץ תקין בצנרת ובכך מגנים עליה.

ללא שסתומים מערכת הצנרת לא תפעל כראוי

שסתומים הם חלק קריטי בכל מערכת צנרת שהיא. השסתומים אחראיים לוויסות הזרימה בצנרת, מניעת חזרה לאחור של נוזלים, שמירה על לחץ תקין ועוד. ללא כל הפונקציות הללו, נוזלים היו מתקשים לזרום כראוי בצינורות, ולא היה ניתן לתכנן מערכות צנרת הפועלות נגד כוח המשיכה.

אוטומציה במחסנים

ניהול מחסן הוא לא עניין של מה בכך – מדובר במשימה שנדרשים עבורה תכנון ומקצועיות

כל מי שאי פעם עבד במחסן בקנה מידה מסחרי או תעשייתי, יודע להגיד עד כמה מדובר במוסד עצום ומפואר, שכמות המוצרים בו היא עצומה וששטח האחסון בו הוא גדול במיוחד, ועד כמה ניהול המחסן הוא משימה לא פשוטה כלל וכלל בהתחשב בכך. ניהול איכותי של מחסן צריך להיות קודם כל מתוכנן בצורה קפדנית, עם ניצול איכותי ומיטבי ברמה הגבוהה ביותר של המרחב לרוחב, לאורך ולגובה. בנוסף, ניהול המחסן חייב להיות גם תהליך מקצועי – כאשר כל עובד ועובד במחסן צריך להכיר היטב את המוצרים השונים שבו ולדעת היטב כיצד לנהל את המלאי, לתכנן את המידוף ולשמור על סדר וארגון נכונים. בהתחשב בכל הנ"ל, מהפכת האוטומציה במחסנים נראית יותר ויותר חשובה ורלוונטית.

כיצד ניתן ליישם עקרונות שונים של אוטומציה בניהול המחסן, ומה היתרונות בתהליך זה?

·         מהו בדיוק מחסן אוטומטי? יישום של עקרונות אוטומציה במחסנים הוא תהליך מקיף ואיכותי שמחליף מעשית את ניהול המחסן כפי שהכרנו אותו. ברמה התכנונית, התוכנה האחראית על התהליך מחשבת בצורה הטובה ביותר כיצד לנצל את המרחב בצורה הטובה ביותר עם כמות המוצרים הקיימת ועם מרכיבי המחסן השונים. בנוסף משוקללים פרמטרים של אחסון שמוציא חדש ראשון או חדש אחרון, בהתאם לצרכי העסק. עוד פונקציה רלוונטית של מחסן אוטומטי היא ההוצאה וההכנסה מאכסון בצורה אוטומטית, על ידי פס נע או בשיטה אנכית – בהתאם לבחירה ולהתאמה לעסק.

·         יתרונות התהליך – היתרונות של אוטומציה במחסנים הם עצומים וקל מאוד להבין אותם – בין אם בניהול המחסן השוטף, בתכנון הנכון שלו, בייעול עבודת העסק כולו דרך המחסן המהיר והאיכותי, ובהכשרה הפשוטה הרבה יותר שנדרשת עבור כל עובד במחסן כעת.

מחסנים אוטומטיים יוצרים יעילות, מהירות ואיכות עבודה שקשה לטעות איתה

היתרונות של יישום אוטומציה במחסנים מודרניים הם, כאמור, יתרונות שקשה מאוד להתעלם מהם. ביצירת היעילות, העבודה המהירה ואיכות העבודה הגבוהה, נגיע לתוצאות האיכותיות ביותר עבור העסק שלנו – וכל שנשאר לנו לעשות הוא למצוא שירות איכותי שיישם ויטמיע עבורנו את המערכות האוטומטיות השונות במחסן שלנו.

מהי פנאומטיקה ומהן יתרונותיה?

הפעלה אוטומטית איכותית של מנגנונים מכאניים שונים היא הכרחית בעולם המודרני

קשה להעריך עד כמה החיים שלנו בחברה המודרנית תלויים במנגנונים מכאניים ואוטומטיים שונים. המנגנונים הללו, שאחראיים על מרכיבים רבים של חיינו, בין המים שזורמים בצינורות שלנו ועד האוכל שמגיע לצלחת שלנו, מאפשרים לחברה המודרנית לבצע בצורה איכותית את שלל המשימות היום יומיות שלה, ומאפשרות לה להתקדם הלאה למנגנונים טכנולוגיים מתקדמים יותר. עם זאת, עבור תהליכים מכאניים רבים יש צורך במנגנוני הפעלה איכותיים, מנגנונים שמבצעים הפעלה מכאנית של תהליכים שונים באמצעות אנרגיה שנובעת מלחץ או חשמל. בהקשר זה, פנאומטיקה היא אחד המרכיבים החשובים ביותר של חיינו – ונסביר בדיוק במה מדובר.

מהי פנאומטיקה, ומהן יתרונותיה לעומת מנגנונים אוטומטיים אחרים?

·         מה זה בכלל? פנאומטיקה היא שם כולל שניתן לכל טכנולוגיה שמפעילה באופן אוטומטי מנגנונים מכאניים שונים עם שימוש בגז דחוס ובלחץ שהוא יוצר. הגז הזה בדרך כלל יהיה פשוט אוויר – אך במקרים אחרים יהיה גם שימוש בחנקן דחוס ובגזים אחרים. המנגנונים הפנאומטיים השונים הם נפוצים ביותר בחיי היום יום בחברה המודרנית, החל בתהליכים שונים בעולם החקלאות ובעולם התעשייה ועד מנגנונים שקיימים בבתים של רבים מאתנו. כעת, נבין בדיוק מה יתרונותיה של שיטה זו על פני שיטות הפעלה אחרות של מנגנונים מכאניים.

·         מה היתרונות? היתרונות של מנגנונים פנאומטיים על פני מנגנונים הידראוליים, לדוגמה, מתבטאים בכך שמדובר במנגנונים בטוחים ואמינים, פחות נתונים לדליפות ולתקלות, וגם במקרים בהם מתרחשת תקלה כזו או אחרת היא לא גורמת לנזקים בהיקף רחב מאוד. בנוסף, מדובר במנגנונים שעלותם ועלות הפעלתם היא נמוכה יחסית, וכן במנגנונים פשוטים שמיוצרים בצורה פשוטה יחסית ומבצעים עבודתם באמינות לאורך זמן רב באופן יחסי.

מוצרים פנאומטיים שונים הם הכרחיים עבור לא מעט תהליכים טכנולוגיים ומכאניים מודרניים

מוצרים שונים שמבצעים תהליכים של פנאומטיקה ממלאים את החיים שלנו, אך חשוב גם להבין שבתחום זה ישנם מוצרים איכותיים יותר ופחות, ובשביל להשיג עבודה איכותית לאורך זמן בצורה בטיחותית וחסכונית, אנחנו צריכים מנגנונים מהשורה הראשונה, אותם נקבל דרך חברות ושירותים שזהו תחום התמחותם.

טייס אוטומטי במטוס

עבודתו של הטייס המודרני היא עדיין חשובה ומסובכת, אך הרבה פחות משהיא הייתה בעבר

קשה לחשוב על איש מקצוע שבכל זמן נתון יש יותר חיי אדם בידיים שלו מאשר טייס. ואכן, יותר מכל סוג אחר של כלי רכב, המטוס הוא אמצעי תחבורה שבו טעות יכולה להוביל לטרגדיה בקנה מידה עולמי, ועבודתו של הטייס היא למנוע את הטעות הזאת ולהיות מרוכז ואחראי במשך כל זמן הטיסה, שיכול להיות גם שעות ארוכות. עם זאת, חשוב להבין גם כי כיום, בעולם האוטומטי והטכנולוגי שבו אנחנו חיים, עבודתו של הטייס והיכולת שלו לשמור על ריכוז לאורך כל הזמן הזה נהיות קלות הרבה יותר, כשהוא לא צריך ממש להטיס את המטוס במשך כל זמן הטיסה. אנחנו מדברים, כמובן, על כניסת האוטומציה לעולם הטיסות במנגנון הטייס האוטומטי.

טייס אוטומטי הוא מנגנון שמכניס אוטומציה לעולם התעופה, ונבין בדיוק איך הוא עובד

·         מה זה אומר? טייס אוטומטי הוא מנגנון שמשלב אוטומציה ותעופה גם יחד, ששולט למעשה על המטוס ומבצע בו את עבודת הטייס תוך שהוא מטיס את המטוס ושולט עליו בכל תהליך שאינו המראה, בצורה איכותית ומדויקת בדיוק כמו שטייס אנושי מבצע אותה ואף למעלה מכך. כיום כבר אין מטוסים מודרניים, בוודאי שכאשר מדובר במטוסי נוסעים מסחריים, שאין בהם מנגנון טייס אוטומטי איכותי וחדיש.

·         איך זה עובד? מנגנוני טייס אוטומטי בעבר היו מבוססים על שליטה של מצפן מגנטי ומנגנון גירוסקופי במערכות ההיגוי השונות של המטוס, כך שהן אפשרו טיסה בקו ישר (שהיא 80 אחוז מהטיסה למעשה) בשליטה של הטייס האוטומטי. כיום, מערכות ממוחשבות ואוטומטיות מחשבות את מיקום המטוס בכל עת ואת הכיוון אליו הוא צריך לפנות, וכך מטריצה אוטומטית מבצעת את עבודת הטיסה בצורה איכותית ואוטומטית.

הטייס האוטומטי הוא מנגנון חסכוני, איכותי ויעיל, ותמיד ישנו טייס אנושי לגיבוי שלו

באמצעות אוטומציה בעולם התעופה, עבודת הטייס הופכת הרבה יותר קלה (ומתבצע גם חיסכון בדלק), וכך הוא הרבה יותר ערני ומרוכז במצב שבו הוא באמת צריך להשתלט על המטוס. זהו אופן נוסף שבו מנגנונים אוטומטיים מייעלים ומשפרים את איכות החיים שלנו בחברה המודרנית.

שימוש הולך וגובר באוטומציה

חשבו לרגע - כמה תהליכים בחיי היום יום שלכם הפכו בשנים האחרונות לאוטומטיים?

אנחנו חיים, נכון לכיום, בתקופה מרתקת מבחינת ההתפתחות האנושית ומבחינת הטכנולוגיה האנושית המודרנית. ניתן לאפיין את העולם הטכנולוגי בכך שיותר ויותר תהליכים, שבמשך שנים התרגלנו לכך שיש בהם מענה אנושי, הופכים יותר ויותר אוטומטיים. השימוש שלנו במכשירים שונים בעולם האוטומציה כבר לא מוגבל רק לעולם התעשייה ולפסי הייצור האוטומטיים, וכיום התהליכים האוטומטיים מתרחשים בחיים האישיים של כל אחד ואחד מאתנו. במאמר זה ננסה להבין בדיוק היכן אנחנו פוגשים במידה הרבה ביותר בתהליכים אוטומטיים שכאלה כיום, והיכן אנחנו עתידים לפגוש בהם יותר ויותר.

כמה תחומים שבהם אוטומציה הפכה כבר למענה הבסיסי, וכמה תחומים בהם התלות בה תגבר

·         בנקים – המענה שאנחנו מקבלים במסגרת בנקים הולך והופך ליותר ויותר אוטומטי. זה התחיל לפני כמה עשרות שנים, עת הכספומטים תפסו את מקומם של פקידי ההפקדה ומשיכת הכסף. כיום, גם תהליכים של הפקדת צ'קים וכסף מזומן מתרחשים בעיקר בצורה אוטומטית דרך מכשירים שיכולים לעבוד גם מסביב לשעון.

·         רפואה – עולם הרפואה הוא עולם שבו אוטומציה הופכת למרכיב חשוב יותר ויותר עם כל שנה שעוברת. הבסיס של זה הוא תהליכים אנושיים, כמו הזמנת תור בקופות חולים או הוצאת מרשמים, אבל יש מי שאומר (בצדק) שמכונה מסוגלת לבצע עבודה כירורגית הרבה יותר מדויקת מזו של יד אנושית – ולכן ישנו צפי שגם בעולם הניתוחים העולם שלנו ילך ויהפוך לאוטומטי עם כל שנה שעוברת.

·         לימודים – גם בעולם הלימודים התלות שלנו בתהליכים אוטומטיים היא ניכרת כיום. דוגמה טובה לכך היא האפשרות ללמוד דרך המחשב במסגרת אקדמית או אפילו תיכונית, במקום להגיע לשיעורים בפועל. זוהי אפשרות איכותית עבור, לדוגמה, מי שנבצר ממנו להגיע לכיתה בשל מוגבלות כזו או אחרת – וכך מדובר בהתפתחות אוטומטית חשובה במיוחד לעתיד החברה שלנו.

בשביל עבודה אוטומטית איכותית, אנחנו צריכים רכיבים איכותיים שיאפשרו אותה

כל תהליך של אוטומציה צריך, בסופו של דבר, מוח מערכת ורכיבי מערכת איכותיים – בין אם בעולם התעשייה ובין אם בשימוש יום יומי. עבור כך, חשוב להכיר שירותים איכותיים בתחום זה שיודעים לספק ולתת מענה טכני אנושי עבור מכשירים אוטומטיים שונים.

שומרים על הבטיחות בנהיגה עם חיישנים לחגורת הבטיחות

אחד המרכיבים החשובים ביותר ברכב, ואולי אף החשוב ביותר היא חגורת הבטיחות. במקרה של תאונת דרכים, החגורה יכולה לשמור על הנוסעים השונים ולמנוע מהם לעוף קדימה ולסבול מפציעות חמורות. עם זאת, יש לצערנו אנשים אשר לא תמיד יקפידו על חגירת חגורת בטיחות. איך פותרים את המצב הזה ושומרים על הבטיחות שלהם? התשובה היא פשוט להכריח אותם לעשות זאת - וזאת באמצעות חיישנים מיוחדים שמותקנים בחגורת הבטיחות.

איך זה עובד ומה החיישן עושה?

●     הזיהוי של החיישן - חיישנים שמותקנים בחגורות הבטיחות הם בעצם חיישני משקל. הם מזהים כאשר מופעל עליהם לחץ החל ממשקל מסוים, ואם כן, הם בודקים האם האבזם של החגורה מחובר לשקע החגורה. אם כן הכל כרגיל. אם לא - החיישן בעצם מחווה על כך, ואתם מקבלים חיווי מתאים על כך שמישהו ברכב לא חגור.

●     חיווי בלוח המחוונים - החיווי הפשוט ביותר והמקל ביותר, הוא חיווי בלוח המחוונים. כאשר החיישן רואה שיש אדם שיושב ולא חגור - אתם תראו זאת בלוח המחוונים ותדעו זאת. עם זאת, לא יהיה שום חיווי נוסף. מתי נשתמש בכך? בעיקר כשצריך לחנך ילדים לחגור חגורת בטיחות, אך המבוגרים עצמם תמיד חגורים, ורק צריכים לקבל  אינפורמציה אמינה על הילדים שלהם.

●     צפצוף - חיישנים שמותקנים בחגורה יכולים לדאוג לחיווי בצורת צפצוף צורם במיוחד, עד אשר האדם שיושב על המושב יחגור. כאן כבר המערכת מכריחה יותר את האדם לחגור, והיא בהחלט יכולה להשפיע על מבוגרים ולהרגיל גם אותם לכך. עם זאת, עדיין יש כאן מרכיב עצמאי מסוים של שיקול דעת.

●     מניעה מכאנית - חיישנים מתקדמים במיוחד בחגורות הבטיחות יכולים גם לגרום לתגובת שרשרת מכאנית. כל עוד האדם לא יחגור - לא יהיה ניתן להתניע את הרכב. זוהי פעולה שלא משאירה שום שיקול דעת לנהג, אך היא נמצאת כיום ברכבים רבים.

החיישן אשר יכול להציל חיים

נכון שלעתים פעולה מכאנית נשמעת כמו אפקט מעט קיצוני, אך חשוב לזכור כי בסופו של יום – זה לטובת הנהגים עצמם. אם נכריח אותם הם יפתחו הרגלים טובים, ישמרו על עצמם, ובמקרה של תאונה הם יישארו בריאים ושלמים הודות לחיישן.

רובוטיקה – אז והיום

מהי רובוטיקה והיכן אנחנו פוגשים בה בחיי היום יום שלנו?

בשביל להבין את השפעתה של הרובוטיקה על חיי היום יום שלנו בצורה הטובה ביותר, צריך קודם כל להבין את המונח ומה הוא מתאר. ובכן, רובוטיקה היא למעשה תחום בהנדסה המתייחס לבניית רובוטים. הכוונה היא כמובן לא לרובוטים אנושיים שמתפקדים כעבדים (או כאדונים) של האנושות בסרטי מדע בדיוני – או לפחות הכוונה היא עדיין לא לכך. רובוט הוא למעשה כל מכשיר המסוגל לנוע ולהגיב בצורה אוטומטית לפי מידע מחיישנים. הרובוטיקה היא תחום בעל משמעויות רבות מספור כבר בימינו אנו, בתחומים כמו הנדסת אלקטרוניקה, הנדסת מכונות, הנדסת תוכנה והנדסת ייצור. כבר כיום רובוטים מבצעים חלק משמעותי מתהליכי הייצור והניהול התעשייתי בקנה מידה גדול מאוד, ומדובר בתהליך שצפוי לגדול עוד ועוד. אבל קודם כל, אנחנו צריכים להבין כיצד הכל התחיל.

קצת על התפתחות הרובוטיקה מתחילת המאה העשרים, ועל ההתפתחויות והפיתוחים בתחום זה כיום

• ·         המונח רובוטיקה, ובכלל רובוטים במובן המודרני שלהם, הוא מונח שנטבע על ידי מחזאי צ'כי בשם צ'אפק בתחילת המאה ה-20. כבר בתקופה זו, שבה לא היו רובוטים של ממש שהשפיעו על החברה האנושית, נקבעו מספר חוקים (חוקי הרובוטיקה) שעליהם מבוססת כל תורת הרובוטיקה והמגבלות החלות עליה.
• ·         כיום המונח רובוטיקה הוא רחב בהרבה. מומחים רבים בתחום מחשיבים כרובוטים לא רק מכונות פיזיות של ממש המגיבות על פי עבודת חיישנים, אלא גם תוכנות ממוחשבות המגיבות בצורה אוטומטית לנתונים שהן מקבלות מהסביבה. בשורה התחתונה, בשביל שתוכנה או מכונה יהיו מוגדרים כרובוטים הם צריכים להפגין סוג של תבונה – תגובה עצמאית ובלתי תלויה לנתונים משתנים בהתאם לתכנותם.

להגיד שהשמיים הם הגבול יהיה להמעיט בערכה של הרובוטיקה בעולם שלנו בעתיד

היישומים של הרובוטיקה בחיים שלנו כיום ובעתיד לא מסתכמים אך ורק במכשירים שקשורים בעולם התעשייה, וודאי שלא בגימיקים שאותם אנחנו רואים בירידי מדע. אחד היישומים המעניינים ובעלי הפוטנציאל הרחב ביותר הוא השימוש ברובוטיקה רפואית לביצוע פעולות מדויקות ופרוצדורות רפואיות מגוונות, תוך שימוש בדיוק המכאני שאותו אנחנו יכולים לתכנת עם רובוטים המיועדים לכך.