A gépi termék rendszer olyan technológia használata, amelynek során egy folyamatot vagy eljárást minimális emberi segítséggel hajtanak végre. Automatikus vezérlésnek is nevezik.
Különböző vezérlőrendszerek kezelik a berendezéseket, például gyári folyamatokat, gépeket, csatlakoztatást telefonhálózatokhoz, hőkezelő kazánokhoz és kemencékhez, hajók, repülőgépek és más járművek stabilizálását és kormányzását, valamint alkalmazásokat minimális vagy kevés emberi beavatkozással.
Forrás: geralt, a Wikimedia Commonson keresztül
A gépi termékrendszer az alkalmazásokra kiterjed, a háztartási termosztátotól, amely a kazánt vezérli, a nagy ipari vezérlőrendszerig, több tízezer bemeneti méréssel és kimeneti vezérlőjelekkel.
A vezérlés bonyolultsága szempontjából az egyszerű be- és kikapcsolástól a magas szintű többváltozós algoritmusokig terjedhet.
Ezt a rendszert különféle eszközökkel, például pneumatikus, hidraulikus, mechanikus, elektronikus, elektromos és számítógépes egységekkel hozták létre, általában egymással kombinálva.
A legújabb gyárakban, repülőgépekben és hajókban látott komplex rendszerek gyakran használják ezeket a technikákat kombinálva.
jellemzők
A rugalmas és pontos gépi termékrendszerek kritikus fontosságúak a gyártási és feldolgozási műveletek jövedelmezőségéhez.
Nehéz lehet a növények megfigyelésére és irányítására szolgáló alkalmazások fejlesztése, mivel az alkalmazások valós növényekben történő tesztelése költséges és veszélyes. A rendszertervezők gyakran szimulációkra támaszkodnak, hogy a megvalósításuk előtt validálják megoldásaikat.
A modern elosztott vezérlőrendszerek fejlett vezérlési és ellenőrzési funkciókat kínálnak. Az irányítás és az információ integrálása a vállalkozáson keresztül lehetővé teszi az ipar számára az ipari folyamatok optimalizálását.
Karbantarthatók egyszerű minőség-ellenőrzéssel is. Ebben az időben azonban nem minden feladat automatizálható, és egyes feladatok automatizálása drágább, mint másoknál.
A gépek olyan feladatokat végezhetnek, amelyeket veszélyes környezetben hajtanak végre, vagy amelyek túlmutatnak az emberi képességeken, mivel szélsőséges hőmérsékleten, radioaktív vagy mérgező atmoszférában is működhetnek.
Előny
- Nagyobb teljesítmény vagy termelékenység.
- Jobb minőség vagy nagyobb a kiszámíthatóság.
- A folyamatok vagy termékek következetességének és robusztusságának javítása.
- Az eredmények nagyobb konzisztenciája.
- Az emberi munka közvetlen költségeinek és költségeinek csökkentése.
- Az üzembe helyezés csökkenti a ciklusidőt.
- Be tudja fejezni azokat a feladatokat, ahol nagy pontosság szükséges.
- Az emberi operátorokat olyan feladatokra váltja fel, amelyek nehéz vagy monoton fizikai munkát igényelnek. Például, ha egy sofőr villástargoncát használ többmunkás csapat helyett egy nehéz tárgy emelésére, ez csökkenti a munkahelyi sérüléseket. Például kevésbé megfeszített háttámlák a nehéz tárgyak felemelésétől.
- Helyettesíti az embereket veszélyes környezetben, például tűz, űr, vulkánok, nukleáris létesítmények, víz alatti stb. Végzett feladatok során.
- Olyan feladatokat hajt végre, amelyek mérete, súlya, sebessége, kitartása stb. Meghaladja az emberi képességeket.
- Jelentősen csökkenti a működési időt és a munkakezelési időt.
- Megszabadítja a dolgozókat, hogy vállaljanak más szerepeket. Magasabb szintű munkát biztosít a gépi termékrendszerek fejlesztésében, megvalósításában, karbantartásában és végrehajtásában.
hátrányok
Egyes tanulmányok látszólag arra utalnak, hogy a gép-termék rendszer az üzemeltetési aggályokon túlmenően káros hatásokat válthat ki. Például a munkavállalók elmozdulása a munkahelyek általános elvesztése miatt.
- Lehetséges biztonsági fenyegetések vagy sebezhetőségek a hibák elkövetésének nagyobb viszonyú hajlandósága miatt.
- kiszámíthatatlan vagy túlzott fejlesztési költségek.
- A gépek üzembe helyezésének kezdeti költségei magasak, és a rendszer karbantartásának elmulasztása maga a termék elvesztését eredményezheti.
- További környezeti károkat okoz, és súlyosbíthatja az éghajlatváltozást.
Példák
Az egyik tendencia a számítógépes látás fokozott használata az automatikus ellenőrzési funkciók és a robotvezetés biztosításához. Másik lehetőség a robotok folyamatos növekedése.
Ipari robotika
Ez egy alágazat a gépi termékrendszerben, amely támogatja a különféle gyártási folyamatokat. Az ilyen gyártási folyamatok magukban foglalják többek között a hegesztést, a megmunkálást, a festést, az anyagkezelést és az összeszerelést.
Az ipari robotok különféle elektromos és mechanikus szoftverrendszereket használnak, amelyek nagy sebességet és pontosságot tesznek lehetővé, és így messze meghaladják az emberi teljesítményt.
Az ipari robot születése nem sokkal a második világháború után következett be, mivel az Egyesült Államok gyorsabb módszer szükségességét látta ipari és fogyasztási cikkek előállításához.
A digitális logika és a félvezető elektronika lehetővé tette a mérnökök számára, hogy jobb és gyorsabb rendszereket építsenek ki. Ezeket a rendszereket felülvizsgálták és továbbfejlesztették mindaddig, amíg egyetlen robot nem képes karbantartást végezni kevés karbantartással vagy egyáltalán nem, a nap 24 órájában.
Ezen okok miatt 1997-ben mintegy 700 000 ipari robot működött, és 2017-ben a szám 1,8 millióra nőtt.
Az elmúlt években a mesterséges intelligenciát a robotikában is használták egy automatikus címkézési megoldás létrehozásához, például robotfegyverekkel. automatikus címke applikátor és mesterséges intelligencia a címkézendő termékek megismeréséhez és felismeréséhez.
Programozható logikai vezérlők
A gépi termékrendszer programozható logikai vezérlőket (PLC) vett be a gyártási folyamatba.
Procesorrendszerük van, amely lehetővé teszi a bemeneti és kimeneti vezérlők egyszerű programozással történő változtatását.
A PLC-k programozható memóriát használnak, utasítások és funkciók tárolására, például szekvenálás, időzítés, számolás stb.
A logikai nyelv használatával a PLC különféle bemeneteket vehet fel, és különféle logikai kimeneteket adhat vissza. A bemeneti egységek érzékelők, a kimeneti egységek szelepek, motorok stb.
A PLC-k analógok a számítógépekkel. A számítógépeket azonban a számításokhoz optimalizálták, míg a PLC-ket az ipari környezetben történő felhasználáshoz és az ellenőrzési feladatokhoz tökéletesítették.
Úgy vannak felépítve, hogy csak a logikai programozás, valamint a rezgések, a zaj, a páratartalom és a magas hőmérséklet kezelésének alapvető ismereteire van szükség.
A PLC-k által nyújtott fő előnye a rugalmasság. Ezért ugyanazon alapvezérlőkkel a PLC a vezérlőrendszerek széles skáláját képes kezelni.
A vezérlőrendszer megváltoztatásához már nem kell újra vezetéket kötnie egy rendszerhez. Ez a szolgáltatás költséghatékony rendszert hoz létre az összetett vezérlőrendszerekhez.
Irodalom
- Wikipedia, a szabad enciklopédia (2019). Automatizálás. Forrás: en.wikipedia.org.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Automatizálás. Forrás: britannica.com.
- Encyclopaedia Britannica (2019). Az automatizálás előnyei és hátrányai. Forrás: britannica.com.
- Tech rövidnadrág (2019). Az intelligens gépek megértése: hogyan fogják alakítani a jövőt. Forrás: techbriefs.com.
- Súgórendszerek (2019). Automatizált műveletek: Az automatizálás 5 előnye. Forrás: helpystems.com.