System maszyna-produkt to zastosowanie technologii, dzięki której proces lub procedura jest wykonywana przy minimalnej pomocy człowieka. Jest również znany jako sterowanie automatyczne.
Różne systemy sterowania obsługują sprzęt, taki jak procesy fabryczne, maszyny, połączenia z sieciami telefonicznymi, kotły i piece do obróbki cieplnej, stabilizację i sterowanie statkami, samolotami i innymi pojazdami oraz aplikacjami przy minimalnej lub ograniczonej interwencji człowieka.
Źródło: geralt, za Wikimedia Commons
System produktów maszynowych obejmuje zastosowania od domowego termostatu sterującego kotłem do dużego przemysłowego systemu sterowania z dziesiątkami tysięcy pomiarów wejściowych i wyjściowych sygnałów sterujących.
Pod względem złożoności sterowania może obejmować zarówno proste sterowanie włączaniem / wyłączaniem, jak i wysokopoziomowe algorytmy wielu zmiennych.
System ten został osiągnięty za pomocą różnych środków, takich jak jednostki pneumatyczne, hydrauliczne, mechaniczne, elektroniczne, elektryczne i komputerowe, ogólnie łączone ze sobą.
Złożone systemy, jak widać w ostatnich fabrykach, samolotach i statkach, często wykorzystują wszystkie te techniki w połączeniu.
cechy
Elastyczne i dokładne systemy produktów maszynowych mają kluczowe znaczenie dla rentowności operacji produkcyjnych i przetwórczych.
Opracowywanie aplikacji do monitorowania i kontrolowania zakładów może być trudne, ponieważ testowanie aplikacji w rzeczywistych zakładach jest kosztowne i niebezpieczne. Projektanci systemów często polegają na symulacji, aby zweryfikować swoje rozwiązania przed wdrożeniem.
Nowoczesne rozproszone systemy sterowania oferują zaawansowane funkcje sterowania i sprawdzania. Integracja sterowania i informacji w całym przedsiębiorstwie umożliwia branżom optymalizację operacji w procesach przemysłowych.
Można je również konserwować za pomocą prostych kontroli jakości. Jednak w tej chwili nie wszystkie zadania można zautomatyzować, a niektóre zadania są droższe w automatyzacji niż inne.
Maszyny mogą wykonywać zadania, które są wykonywane w środowisku niebezpiecznym lub przekraczającym możliwości człowieka, ponieważ mogą pracować nawet w ekstremalnych temperaturach lub w atmosferach radioaktywnych lub toksycznych.
Korzyść
- Wyższa wydajność lub produktywność.
- Lepsza jakość lub większa przewidywalność jakości.
- Poprawa spójności i odporności procesów lub produktów.
- Większa spójność wyników.
- Redukcja kosztów bezpośrednich i kosztów pracy ludzkiej.
- Instalacja w eksploatacji skraca czas cyklu.
- Potrafi wykonywać zadania wymagające dużej precyzji.
- Zastępuje operatorów w zadaniach wymagających ciężkiej lub monotonnej pracy fizycznej. Na przykład użycie wózka widłowego z jednym kierowcą zamiast zespołu złożonego z wielu pracowników do podnoszenia ciężkiego przedmiotu zmniejsza liczbę obrażeń przy pracy. Na przykład mniej napięte plecy podczas podnoszenia ciężkich przedmiotów.
- Zastępuje ludzi w zadaniach wykonywanych w niebezpiecznych środowiskach, takich jak ogień, kosmos, wulkany, obiekty nuklearne, podwodne itp.
- Wykonuje zadania, które przekraczają ludzkie możliwości rozmiaru, wagi, szybkości, wytrzymałości itp.
- Znacząco skraca czas pracy i czas obsługi pracy.
- Uwalnia pracowników do przyjmowania innych ról. Zapewnia prace na wyższym poziomie w zakresie rozwoju, wdrażania, konserwacji i wykonywania systemów produktów maszynowych.
Niedogodności
Niektóre badania zdają się wskazywać, że system maszyna-produkt może mieć szkodliwe skutki wykraczające poza kwestie operacyjne. Na przykład przesiedlenie pracowników z powodu ogólnej utraty pracy.
- Możliwe zagrożenia bezpieczeństwa lub luki w zabezpieczeniach ze względu na względnie większą podatność na popełnianie błędów.
- Nieprzewidywalne lub nadmierne koszty rozwoju.
- Początkowe koszty instalacji maszyn w konfiguracji fabrycznej są wysokie, a brak konserwacji systemu może spowodować utratę samego produktu.
- Prowadzi do dalszych szkód w środowisku i może zaostrzyć zmiany klimatyczne.
Przykłady
Jednym z trendów jest zwiększone wykorzystanie widzenia komputerowego w celu zapewnienia funkcji automatycznej inspekcji i prowadzenia robota. Innym jest ciągły wzrost wykorzystania robotów.
Robotyka przemysłowa
Jest to podrozdział w systemie wyrobów maszynowych, który obsługuje różne procesy produkcyjne. Takie procesy produkcyjne obejmują między innymi spawanie, obróbkę skrawaniem, malowanie, przenoszenie materiałów i montaż.
Roboty przemysłowe wykorzystują różne systemy oprogramowania, elektryczne i mechaniczne, które pozwalają na dużą prędkość i precyzję, znacznie przewyższającą możliwości człowieka.
Narodziny robota przemysłowego nastąpiły wkrótce po II wojnie światowej, gdy Stany Zjednoczone dostrzegły potrzebę szybszego sposobu produkcji dóbr przemysłowych i konsumpcyjnych.
Cyfrowa logika i elektronika półprzewodnikowa pozwoliły inżynierom budować lepsze i szybsze systemy. Systemy te zostały poprawione i ulepszone, aż pojedynczy robot będzie w stanie pracować 24 godziny na dobę przy niewielkiej lub żadnej konserwacji.
Z tych powodów w 1997 r. Pracowało ok. 700 tys. Robotów przemysłowych, aw 2017 r. Liczba ta wzrosła do 1,8 mln.
W ostatnich latach sztuczna inteligencja została również wykorzystana w robotyce do stworzenia rozwiązania do automatycznego etykietowania przy użyciu takich ramion robotów. automatyczny aplikator etykiet i sztuczna inteligencja do uczenia się i wykrywania produktów do etykietowania.
Programowalne sterowniki logiczne
System produktu maszyny obejmował programowalne sterowniki logiczne (PLC) w procesie produkcyjnym.
Mają system procesora, który umożliwia zmianę sterowania wejściami i wyjściami za pomocą prostego programowania.
Sterowniki PLC wykorzystują programowalną pamięć, przechowując instrukcje i funkcje, takie jak sekwencjonowanie, synchronizacja, liczenie itp.
Używając języka logicznego, PLC może przyjmować różne wejścia i zwracać różne wyjścia logiczne. Jednostkami wejściowymi są czujniki, a jednostkami wyjściowymi są zawory, silniki itp.
PLC są analogiczne do komputerów. Jednak komputery są zoptymalizowane do obliczeń, podczas gdy sterowniki PLC są udoskonalane do użytku w środowiskach przemysłowych i do zadań kontrolnych.
Są zbudowane w taki sposób, że potrzebna jest tylko podstawowa znajomość programowania logicznego oraz radzenia sobie z drganiami, hałasem, wilgocią i wysokimi temperaturami.
Główną zaletą sterowników PLC jest ich elastyczność. Dlatego z tymi samymi podstawowymi sterownikami PLC może obsługiwać wiele różnych systemów sterowania.
Nie jest już konieczne ponowne okablowanie systemu, aby zmienić system sterowania. Ta funkcja tworzy ekonomiczny system dla złożonych systemów sterowania.
Bibliografia
- Wikipedia, wolna encyklopedia (2019). Automatyzacja. Zaczerpnięte z: en.wikipedia.org.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Automatyzacja. Zaczerpnięte z: britannica.com.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Zalety i wady automatyzacji. Zaczerpnięte z: britannica.com.
- Informacje techniczne (2019). Zrozumieć inteligentne maszyny: jak będą kształtować przyszłość. Zaczerpnięte z: techbriefs.com.
- Systemy pomocy (2019). Operacje automatyczne: 5 zalet automatyzacji. Zaczerpnięte z: helpystems.com.