Sistemul de mașini de produs: caracteristici și exemple

Sistemul de mașini de produs este utilizarea tehnologiei prin care se efectuează un proces sau o procedură cu ajutorul minim uman. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de control automat.

Mai multe sisteme de control se ocupă de echipamente cum ar fi procesele în fabrici, mașini, conectarea la rețelele telefonice, cazanele și cuptoarele pentru tratarea termică, stabilizarea și direcția navelor, aeronavelor și a altor vehicule și aplicații cu intervenție minimă sau redusă a omului.

Sistemul mașinii de produs acoperă aplicații variind de la un termostat de uz casnic care controlează un cazan la un sistem industrial de control mare, cu zeci de mii de măsurători de intrare și semnale de control al ieșirii.

În ceea ce privește complexitatea controlului, acesta poate varia de la un simplu control on / off la algoritmi multi-variabile la nivel înalt.

Acest sistem a fost realizat prin diverse mijloace, cum ar fi unitățile pneumatice, hidraulice, mecanice, electronice, electrice și de calculator, în general combinate unul cu celălalt.

Sistemele complexe, după cum se vede în fabricile, avioanele și navele recente, utilizează adesea combinate toate aceste tehnici.

caracteristici

Sistemele mașinilor flexibile și precise sunt esențiale pentru rentabilitatea operațiunilor de procesare și de fabricație.

Dezvoltarea aplicațiilor pentru monitorizarea și controlul plantelor poate fi dificilă, deoarece testarea aplicațiilor în instalațiile reale este costisitoare și periculoasă. Designerii de sisteme se bazează adesea pe simulare pentru a valida soluțiile înainte de implementare.

Sistemele moderne de control distribuite oferă funcții avansate de control și verificare. Integrarea controlului și a informațiilor în întreaga companie permite industriei să optimizeze operațiunile proceselor industriale.

Acestea pot fi, de asemenea, menținute cu controale de calitate simple. Cu toate acestea, în acest moment, nu toate sarcinile pot fi automatizate, iar unele sarcini sunt mai scumpe pentru automatizare decât altele.

Mașinile pot efectua activități care se desfășoară în medii periculoase sau care depășesc capacitățile umane, deoarece acestea pot funcționa chiar și la temperaturi extreme sau în atmosfere radioactive sau toxice.

beneficiu

- Performanță sau productivitate mai ridicată.

- Îmbunătățirea calității sau creșterea previzibilității calității.

- Îmbunătățirea coerenței și robusteții proceselor sau produselor.

- Consistența sporită a rezultatelor.

- Reducerea costurilor și a costurilor directe ale muncii umane.

- Instalarea în operațiuni reduce durata ciclului.

- Puteți îndeplini sarcini în cazul în care este necesar un grad ridicat de precizie.

- Înlocuiește operatorii umani în activități care implică muncă fizică puternică sau monotonă. De exemplu, utilizați un stivuitor cu un singur șofer în locul unei echipe de mai mulți muncitori pentru a ridica un obiect greu, reducând unele răniri profesionale. De exemplu, mai puțin spate tensionat prin ridicarea obiectelor grele.

- Înlocuiește oamenii în activități executate în medii periculoase, cum ar fi incendii, spațiu, vulcani, instalații nucleare, subacvatice etc.

- îndeplinește sarcini care depășesc capacitățile umane ale mărimii, greutății, vitezei, rezistenței etc.

- Reduce în mod semnificativ timpul de funcționare și timpul de gestionare a muncii.

- Eliberați muncitorii să-și asume alte roluri. Oferă locuri de muncă de nivel superior în dezvoltarea, implementarea, întreținerea și executarea sistemelor de mașini de produs.

dezavantaje

Unele studii par să indice faptul că sistemul de mașini-produs ar putea impune efecte dăunătoare dincolo de preocupările operaționale. De exemplu, deplasarea lucrătorilor din cauza pierderii generale a locurilor de muncă.

- Posibile amenințări sau vulnerabilități de securitate deoarece există o susceptibilitate relativă mai mare de a comite erori.

- Costuri de dezvoltare imprevizibile sau excesive.

- Costurile inițiale ale instalării mașinilor în configurația unei fabrici sunt ridicate, iar menținerea sistemului poate duce la pierderea produsului în sine.

- Cauzează o deteriorare mai mare a mediului și ar putea agrava schimbările climatice.

Exemple

O tendință este folosirea sporită a viziunii mașinilor pentru a oferi funcții de inspecție automată și ghidarea robotului. Altă este creșterea continuă a utilizării roboților.

Robotica industrială

Este o sub-ramură în sistemul de produse mașini, care susține mai multe procese de fabricație. Astfel de procese de producție includ sudarea, prelucrarea, vopsirea, manipularea și asamblarea materialelor, printre altele.

Roboții industriali folosesc o varietate de sisteme software, electrice și mecanice care permit viteză mare și precizie, depășind până acum orice performanță umană.

Nașterea robotului industrial a avut loc la scurt timp după cel de-al doilea război mondial, deoarece Statele Unite au considerat că este nevoie de un mod mai rapid de a produce bunuri industriale și de consum.

Logica digitală și electronica solidă permit 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 întreținere minimă sau deloc 24 de ore pe zi.

Din aceste motive, în 1997 au fost operaționale circa 700.000 de roboți industriali, iar în 2017 suma a crescut la 1, 8 milioane.

În ultimii ani, inteligența artificială este, de asemenea, utilizată cu robotică pentru a crea o soluție automată de etichetare, folosind brațe robotice cum ar fi. aplicator automat de etichete și inteligență artificială pentru a învăța și a detecta produsele care urmează să fie etichetate.

Controlere logice programabile

Sistemul mașinii de produs a implicat controale logice programabile (PLC) în procesul de producție.

Acestea au un sistem de procesare care permite variația comenzilor intrărilor și ieșirilor folosind o programare simplă.

PLC-urile folosesc memorie programabilă, stocând instrucțiuni și funcții cum ar fi secvențierea, sincronizarea, numărarea etc.

Printr-o limbă logică, un PLC poate lua o diversitate 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 analoage computerelor. Cu toate acestea, computerele sunt optimizate pentru calcule, în timp ce PLC-urile sunt perfecționate pentru utilizare în medii industriale și pentru sarcini de control.

Ele sunt construite astfel încât să fie nevoie doar de o cunoaștere elementară a programării logice și de manipularea vibrațiilor, zgomotului, umidității și temperaturilor ridicate.

Principalul avantaj oferit de PLC-uri 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 trebuiască să conectați un sistem din nou pentru a schimba sistemul de comandă. Această caracteristică generează un sistem rentabil pentru sistemele complexe de control.