Sistemul produs-mașină este utilizarea tehnologiei prin care se realizează un proces sau o procedură cu asistență umană minimă. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de control automat.
Diferite sisteme de control gestionează echipamente precum procese din fabrică, utilaje, conectarea la rețelele telefonice, cazanele și cuptoarele de tratament termic, stabilizarea și direcția navelor, avioanelor și altor vehicule și aplicații cu intervenție umană minimă sau puțin.
Sursa: geralt, prin Wikimedia Commons
Sistemul produsului mașinii acoperă aplicații de la un termostat intern care controlează un cazan, la un sistem industrial de control mare, cu zeci de mii de măsurători de intrare și semnale de control de ieșire.
În ceea ce privește complexitatea controlului, acesta poate varia de la un simplu control on / off la algoritmi multi-variabili de nivel înalt.
Acest sistem a fost realizat prin diferite mijloace, cum ar fi unități pneumatice, hidraulice, mecanice, electronice, electrice și de calculator, combinate în general între ele.
Sistemele complexe, așa cum se vede în fabricile, avioanele și navele recente, folosesc adesea toate aceste tehnici în combinație.
caracteristici
Sistemele flexibile și precise ale produselor pentru mașini sunt esențiale pentru rentabilitatea operațiunilor de fabricație și prelucrare.
Dezvoltarea aplicațiilor pentru monitorizarea și controlul plantelor poate fi dificilă, deoarece testarea aplicațiilor în plante reale este costisitoare și periculoasă. Designerii de sistem se bazează adesea pe simulare pentru a-și valida soluțiile înainte de implementare.
Sistemele moderne de control distribuit oferă funcții avansate de control și verificare. Integrarea controlului și a informațiilor în întreprindere permite industriilor să optimizeze operațiunile procesului industrial.
De asemenea, pot fi întreținute cu simple controale de calitate. Cu toate acestea, în acest moment, nu toate sarcinile pot fi automatizate, iar unele sarcini sunt mai scumpe de automatizat decât altele.
Mașinile pot îndeplini sarcini care se desfășoară în medii periculoase sau care depășesc capacitățile umane, deoarece pot funcționa chiar și la temperaturi extreme sau în atmosfere radioactive sau toxice.
Avantaj
- Performanță mai mare sau productivitate.
- O calitate mai bună sau o predictibilitate mai mare a calității.
- Îmbunătățirea consistenței și robustetei proceselor sau produselor.
- O consistență mai mare a rezultatelor.
- Reducerea costurilor directe și a lucrărilor umane.
- Instalarea în operații reduce timpul ciclului.
- Poate finaliza sarcini acolo unde este necesar un grad ridicat de precizie.
- Înlocuiește operatorii umani în sarcini care implică o muncă fizică grea sau monotonă. De exemplu, folosirea unui stivuitor cu un singur șofer în locul unei echipe cu mai mulți lucrători pentru ridicarea unui obiect greu reduce unele răni profesionale. De exemplu, spatele mai puțin încordat de la ridicarea obiectelor grele.
- Înlocuiește oamenii în sarcini efectuate în medii periculoase, cum ar fi foc, spațiu, vulcani, instalații nucleare, subacvatice etc.
- Execută sarcini care sunt dincolo de capacitățile umane de dimensiuni, greutate, viteză, rezistență etc.
- Reduce semnificativ timpul de operare și timpul de manipulare.
- Eliberează lucrătorii pentru a-și asuma alte roluri. Oferă lucrări la nivel superior în dezvoltarea, implementarea, întreținerea și execuția sistemelor de produse pentru mașini.
Dezavantaje
Unele studii par să indice că sistemul mașinii-produs ar putea impune efecte dăunătoare dincolo de problemele operaționale. De exemplu, deplasarea lucrătorilor din cauza pierderii generale a locurilor de muncă.
- Posibile amenințări sau vulnerabilități de securitate datorate susceptibilității relativ mai mari de a face greșeli.
- Costuri de dezvoltare imprevizibile sau excesive.
- Costurile inițiale ale instalării utilajelor într-o configurație din fabrică sunt mari, iar neîntreținerea sistemului poate duce la pierderea produsului în sine.
- Aceasta duce la daune suplimentare asupra mediului și ar putea agrava schimbările climatice.
Exemple
O tendință este utilizarea sporită a viziunii computerului pentru a oferi funcții de inspecție automată și ghidare robot. O alta este continuarea creșterii utilizării roboților.
Robotică industrială
Este o sub-ramură din sistemul de produse pentru mașini, care acceptă diverse procese de fabricație. Astfel de procese de fabricație includ sudarea, prelucrarea, vopsirea, manipularea materialelor și asamblarea, printre altele.
Roboții industriali folosesc diverse sisteme software, electrice și mecanice, care permit viteză mare și precizie, depășind cu mult orice performanță umană.
Nașterea robotului industrial a venit la scurt timp după cel de-al Doilea Război Mondial, întrucât Statele Unite au văzut nevoia unui mod mai rapid de a produce bunuri industriale și de consum.
Logica digitală și electronica în stare solidă au permis inginerilor să construiască sisteme mai bune și mai rapide. Aceste sisteme au fost revizuite și îmbunătățite până când un singur robot este capabil să lucreze cu puțin sau deloc întreținere 24 de ore pe zi.
Din aceste motive, în 1997 existau aproximativ 700.000 de roboți industriali, iar în 2017 numărul a crescut la 1,8 milioane.
În ultimii ani, inteligența artificială a fost folosită și cu robotica pentru a crea o soluție automată de etichetare, folosind brațe robotizate precum. aplicator automat de etichete și inteligență artificială pentru a învăța și detecta produsele care trebuie etichetate.
Controlere logice programabile
Sistemul produs de mașină a implicat controlerele logice programabile (PLC) în procesul de producție.
Au un sistem de procesare care permite variația controalelor de intrare și ieșire folosind o programare simplă.
PLC-urile folosesc memoria programabilă, stocând instrucțiuni și funcții precum secvențiere, cronometrare, numărare etc.
Folosind limbajul logic, un PLC poate lua o varietate de intrări și poate returna o varietate de ieșiri logice. Unitățile de intrare sunt senzori, iar unitățile de ieșire sunt supape, motoare etc.
PLC-urile sunt analoge computerelor. Cu toate acestea, calculatoarele sunt optimizate pentru calcule, în timp ce PLC-urile sunt perfecționate pentru a fi utilizate în medii industriale și pentru activități de control.
Sunt construite astfel încât să fie nevoie doar de o cunoaștere de bază a programării logice și de manipulare a vibrațiilor, zgomotului, umidității și temperaturilor ridicate.
Principalul avantaj pe care îl oferă PLC-urile este flexibilitatea acestora. Prin urmare, cu aceleași controlere de bază, un PLC poate gestiona o mare varietate de sisteme de control.
Nu mai este necesar să fie necesară conectarea din nou a unui sistem pentru a schimba sistemul de control. Această caracteristică creează un sistem rentabil pentru sisteme complexe de control.
Referințe
- Wikipedia, enciclopedia gratuită (2019). Automatizare. Preluat de la: en.wikipedia.org.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Automatizare. Luat de la: britannica.com.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Avantajele și dezavantajele automatizării. Luat de la: britannica.com.
- Tech Briefs (2019). Înțelegerea mașinilor inteligente: cum vor modela viitorul. Luate de la: techbriefs.com.
- Sisteme de ajutor (2019). Operații automate: 5 Beneficii ale automatizării. Luat de la: Helpystems.com.