Systém strojových výrobkov je použitie technológie, pri ktorej sa proces alebo postup vykonáva s minimálnou ľudskou pomocou. To je tiež známe ako automatické ovládanie.
Rôzne riadiace systémy manipulujú so zariadeniami, ako sú výrobné procesy, strojové zariadenia, pripojenie k telefónnym sieťam, kotly a pece na tepelné spracovanie, stabilizácia a riadenie lodí, lietadiel a iných vozidiel a aplikácie s minimálnym alebo zníženým ľudským zásahom.
Zdroj: geralt, prostredníctvom Wikimedia Commons
Systém strojových výrobkov pokrýva aplikácie od domáceho termostatu, ktorý riadi kotol, až po veľký priemyselný riadiaci systém s desiatkami tisíc vstupných meraní a výstupných riadiacich signálov.
Z hľadiska zložitosti riadenia sa môže pohybovať od jednoduchého zapínania a vypínania až po vysokoúrovňové multi-variabilné algoritmy.
Tento systém bol dosiahnutý rôznymi prostriedkami, napríklad pneumatickými, hydraulickými, mechanickými, elektronickými, elektrickými a počítačovými jednotkami, obvykle navzájom kombinovanými.
Komplexné systémy, ako to vidieť v nedávnych továrňach, lietadlách a lodiach, často používajú všetky tieto techniky v kombinácii.
vlastnosti
Flexibilné a presné systémy strojových výrobkov sú rozhodujúce pre ziskovosť výrobných a spracovateľských operácií.
Vývoj aplikácií na monitorovanie a kontrolu zariadení môže byť zložitý, pretože testovanie aplikácií v reálnych závodoch je drahé a nebezpečné. Návrhári systémov sa pred implementáciou často spoliehajú na simuláciu, aby overili svoje riešenia.
Moderné distribuované riadiace systémy ponúkajú pokročilé kontrolné a kontrolné funkcie. Integrácia kontroly a informácií v rámci celého podniku umožňuje odvetviam optimalizovať operácie priemyselných procesov.
Možno ich tiež udržiavať jednoduchými kontrolami kvality. V súčasnosti však nie je možné automatizovať všetky úlohy a niektoré úlohy sú automatizovanejšie ako iné.
Stroje môžu vykonávať úlohy, ktoré sa vykonávajú v nebezpečnom prostredí alebo sú mimo možností človeka, pretože môžu pracovať aj pri extrémnych teplotách alebo v rádioaktívnych alebo toxických atmosférach.
výhoda
- Vyšší výkon alebo produktivita.
- Vylepšená kvalita alebo väčšia predvídateľnosť kvality.
- Zlepšenie konzistentnosti a robustnosti procesov alebo výrobkov.
- Väčšia konzistentnosť výsledkov.
- Zníženie priamych nákladov a výdavkov na ľudskú prácu.
- Inštalácia v prevádzke skracuje čas cyklu.
- Môže plniť úlohy, keď sa vyžaduje vysoký stupeň presnosti.
- Nahrádza ľudských operátorov pri úlohách, ktoré zahŕňajú ťažkú alebo monotónnu fyzickú prácu. Napríklad použitie vysokozdvižného vozíka s jedným vodičom namiesto tímu s viacerými pracovníkmi na zdvíhanie ťažkých predmetov znižuje niektoré pracovné úrazy. Napríklad menej namáhané chrbty od zdvíhania ťažkých predmetov.
- Nahrádza ľudí pri vykonávaní úloh v nebezpečnom prostredí, napríklad pri požiari, vesmíre, sopkách, jadrových zariadeniach, pod vodou atď.
- Plní úlohy, ktoré sú nad rámec ľudských schopností, ako sú veľkosť, hmotnosť, rýchlosť, vytrvalosť atď.
- Výrazne znižuje prevádzkový čas a čas spracovania úloh.
- Oslobodzuje pracovníkov od vykonávania iných úloh. Poskytuje vyššiu úroveň práce pri vývoji, implementácii, údržbe a vykonávaní systémov strojových výrobkov.
nevýhody
Zdá sa, že niektoré štúdie naznačujú, že systém strojových výrobkov by mohol spôsobiť škodlivé účinky nad rámec prevádzkových problémov. Napríklad vysídlenie pracovníkov z dôvodu všeobecnej straty zamestnania.
- Možné bezpečnostné hrozby alebo zraniteľné miesta v dôsledku relatívne väčšej náchylnosti na chyby.
- nepredvídateľné alebo nadmerné náklady na vývoj.
- Počiatočné náklady na inštaláciu strojov v továrni sú vysoké a nedodržanie systému môže mať za následok stratu samotného produktu.
- Vedie k ďalším škodám na životnom prostredí a môže zhoršiť zmenu podnebia.
Príklady
Jedným z trendov je zvýšené využívanie počítačového videnia na poskytovanie automatizovaných kontrolných funkcií a navádzanie robotov. Ďalším je pokračujúci nárast používania robotov.
Priemyselná robotika
Je to vedľajšia vetva v systéme strojových výrobkov, ktorá podporuje rôzne výrobné procesy. Medzi takéto výrobné procesy patrí okrem iného zváranie, obrábanie, natieranie, manipulácia s materiálom a montáž.
Priemyselné roboty používajú rôzne softvérové systémy, elektrické a mechanické, ktoré umožňujú vysokú rýchlosť a presnosť, a tak ďaleko prekračujú akýkoľvek ľudský výkon.
Zrod priemyselného robota prišiel krátko po druhej svetovej vojne, keď USA videli potrebu rýchlejšieho spôsobu výroby priemyselného a spotrebného tovaru.
Digitálna logika a polovodičová elektronika umožnili inžinierom stavať lepšie a rýchlejšie systémy. Tieto systémy boli revidované a zdokonaľované dovtedy, kým jediný robot nie je schopný pracovať s malou alebo žiadnou údržbou 24 hodín denne.
Z týchto dôvodov bolo v roku 1997 v prevádzke približne 700 000 priemyselných robotov av roku 2017 sa ich počet zvýšil na 1,8 milióna.
V posledných rokoch sa umelá inteligencia používa spolu s robotikou aj na vytváranie automatického riešenia označovania pomocou robotických ramien. automatický aplikátor štítkov a umelá inteligencia na učenie a zisťovanie produktov, ktoré majú byť označené.
Programovateľné logické radiče
Produktový systém stroja zahrnoval do výrobného procesu programovateľné logické radiče (PLC).
Majú procesorový systém, ktorý umožňuje zmenu ovládacích prvkov vstupu a výstupu pomocou jednoduchého programovania.
PLC využívajú programovateľnú pamäť, ukladajú pokyny a funkcie, ako je sekvenovanie, časovanie, počítanie atď.
Pomocou logického jazyka môže PLC prijať rôzne vstupy a vrátiť rôzne logické výstupy. Vstupné jednotky sú senzory a výstupné jednotky sú ventily, motory atď.
PLC sú analogické počítačom. Počítače sú však optimalizované na výpočty, zatiaľ čo PLC sú zdokonalené na použitie v priemyselnom prostredí a na riadenie úloh.
Sú postavené takým spôsobom, že sú potrebné iba základné znalosti logického programovania a zvládania vibrácií, hluku, vlhkosti a vysokých teplôt.
Hlavnou výhodou, ktorú PLC poskytujú, je ich flexibilita. Preto s rovnakými základnými ovládačmi môže PLC spracovať širokú škálu riadiacich systémov.
Na zmenu ovládacieho systému už nie je potrebné znova zapojiť systém. Táto vlastnosť vytvára nákladovo efektívny systém pre zložité riadiace systémy.
Referencie
- Wikipedia, bezplatná encyklopédia (2019). Automation. Prevzaté z: en.wikipedia.org.
- Encyklopédia Britannica (2019). Automation. Prevzaté z: britannica.com.
- Encyklopédia Britannica (2019). Výhody a nevýhody automatizácie. Prevzaté z: britannica.com.
- Tech Briefs (2019). Pochopenie inteligentných strojov: ako budú formovať budúcnosť. Prevzaté z: techbriefs.com.
- Systémy pomoci (2019). Automatizované operácie: 5 výhod automatizácie. Prevzaté z: helpsystems.com.