Systém stroj-produkt je použití technologie, při které se proces nebo postup provádí s minimální lidskou pomocí. To je také známé jako automatické ovládání.
Různé řídicí systémy manipulují se zařízeními, jako jsou tovární procesy, strojní zařízení, připojení k telefonním sítím, kotle a pece pro tepelné zpracování, stabilizace a řízení lodí, letadel a dalších vozidel a aplikací s minimálním nebo malým zásahem člověka.
Zdroj: geralt, přes Wikimedia Commons
Produktový systém stroje pokrývá aplikace od domácího termostatu, který řídí kotel, až po velký průmyslový řídicí systém s desítkami tisíc vstupních měření a výstupních řídicích signálů.
Z hlediska složitosti řízení se může pohybovat od jednoduchého ovládání zapnuto / vypnuto až po vysoce variabilní algoritmy na vysoké úrovni.
Tento systém byl dosažen různými prostředky, například pneumatickými, hydraulickými, mechanickými, elektronickými, elektrickými a počítačovými jednotkami, obvykle vzájemně kombinovanými.
Složité systémy, jak je vidět v nedávných továrnách, letadlech a lodích, často používají všechny tyto techniky v kombinaci.
vlastnosti
Flexibilní a přesné systémy strojních produktů jsou rozhodující pro ziskovost výrobních a zpracovatelských operací.
Vývoj aplikací pro monitorování a řízení zařízení může být obtížný, protože testování aplikací v reálných závodech je drahé a nebezpečné. Návrháři systémů se před implementací často spoléhají na simulaci, aby ověřili svá řešení.
Moderní distribuované řídicí systémy nabízejí pokročilé řídicí a kontrolní funkce. Integrace kontroly a informací v rámci celého podniku umožňuje průmyslům optimalizovat operace průmyslových procesů.
Lze je také udržovat pomocí jednoduchých kontrol kvality. V tuto chvíli však nelze automatizovat všechny úkoly a některé úkoly jsou automatizovanější než jiné.
Stroje mohou vykonávat úkoly, které jsou prováděny v nebezpečném prostředí nebo které jsou mimo možnosti člověka, protože mohou pracovat i při extrémních teplotách nebo v radioaktivních nebo toxických atmosférách.
Výhoda
- Vyšší výkon nebo produktivita.
- Vylepšená kvalita nebo větší předvídatelnost kvality.
- Zlepšení konzistence a robustnosti procesů nebo produktů.
- Větší konzistence výsledků.
- Snížení přímých nákladů a výdajů na lidskou práci.
- Instalace v provozu zkracuje dobu cyklu.
- Může provádět úkoly, kde je vyžadována vysoká míra přesnosti.
- Nahrazuje lidské operátory v úkolech, které vyžadují těžkou nebo monotónní fyzickou práci. Například použití vysokozdvižného vozíku s jedním řidičem namísto týmu s více pracovníky ke zvedání těžkých předmětů snižuje některá pracovní úrazy. Například méně namáhané záda od zvedání těžkých předmětů.
- Nahrazuje lidi při plnění úkolů v nebezpečném prostředí, jako je oheň, vesmír, sopky, jaderná zařízení, podvodní atd.
- Provádí úkoly, které jsou nad rámec lidských schopností, jako jsou velikost, hmotnost, rychlost, vytrvalost atd.
- Výrazně zkracuje provozní dobu a dobu zpracování úlohy.
- Osvobozuje pracovníky od převzetí dalších rolí. Poskytuje vyšší úroveň práce při vývoji, implementaci, údržbě a provádění systémů strojních produktů.
Nevýhody
Zdá se, že některé studie naznačují, že systém strojních výrobků by mohl mít škodlivé účinky mimo provozní obavy. Například vysídlení pracovníků v důsledku obecné ztráty zaměstnání.
- Možné bezpečnostní hrozby nebo zranitelnosti kvůli relativně větší náchylnosti k chybám.
- Nepředvídatelné nebo nadměrné náklady na vývoj.
- Počáteční náklady na instalaci strojního zařízení v továrním nastavení jsou vysoké a pokud nebude údržba systému zachována, může dojít ke ztrátě samotného produktu.
- Vede k dalším škodám na životním prostředí a může zhoršit změnu klimatu.
Příklady
Jedním z trendů je zvýšené používání počítačového vidění k poskytování automatizovaných inspekčních funkcí a vedení robota. Dalším je pokračující nárůst používání robotů.
Průmyslová robotika
Jedná se o podpoložku v systému strojních produktů, která podporuje různé výrobní procesy. Mezi takové výrobní procesy patří mimo jiné svařování, obrábění, lakování, manipulace s materiálem a montáž.
Průmysloví roboti používají různé softwarové systémy, elektrické a mechanické, které umožňují vysokou rychlost a přesnost, což daleko přesahuje jakýkoli lidský výkon.
Zrození průmyslového robota přišlo krátce po druhé světové válce, protože Spojené státy viděly potřebu rychlejšího způsobu výroby průmyslového a spotřebního zboží.
Digitální logika a elektronika v pevné fázi umožnily technikům stavět lepší a rychlejší systémy. Tyto systémy byly revidovány a vylepšovány, dokud jediný robot není schopen pracovat s malou nebo žádnou údržbou 24 hodin denně.
Z těchto důvodů bylo v roce 1997 v provozu asi 700 000 průmyslových robotů a v roce 2017 se počet zvýšil na 1,8 milionu.
V posledních letech byla umělá inteligence také používána s robotikou k vytvoření automatického řešení označování pomocí robotických zbraní jako. automatický aplikátor štítků a umělá inteligence pro učení a detekci produktů, které mají být označeny.
Programovatelné logické řadiče
Produktový systém stroje zahrnoval do výrobního procesu programovatelné logické regulátory (PLC).
Mají procesorový systém, který umožňuje změnu ovládání vstupu a výstupu pomocí jednoduchého programování.
PLC využívají programovatelnou paměť, ukládají instrukce a funkce, jako je sekvenování, časování, počítání atd.
Pomocí logického jazyka může PLC přijímat různé vstupy a vracet různé logické výstupy. Vstupní jednotky jsou senzory a výstupními jednotkami jsou ventily, motory atd.
PLC jsou analogické s počítači. Počítače jsou však optimalizovány pro výpočty, zatímco PLC jsou zdokonaleny pro použití v průmyslovém prostředí a pro řídicí úkoly.
Jsou postaveny tak, že je zapotřebí pouze základní znalost logického programování a manipulace s vibracemi, hlukem, vlhkostí a vysokými teplotami.
Hlavní výhodou, kterou PLC poskytují, je jejich flexibilita. Proto se stejnými základními řadiči může PLC zpracovat širokou škálu řídicích systémů.
Pro změnu řídicího systému již není nutné znovu připojovat systém. Tato funkce vytváří nákladově efektivní systém pro komplexní řídicí systémy.
Reference
- Wikipedia, encyklopedie zdarma (2019). Automatizace. Převzato z: en.wikipedia.org.
- Encyklopedie Britannica (2019). Automatizace. Převzato z: britannica.com.
- Encyklopedie Britannica (2019). Výhody a nevýhody automatizace. Převzato z: britannica.com.
- Tech Briefs (2019). Pochopení inteligentních strojů: Jak budou utvářet budoucnost. Převzato z: techbriefs.com.
- Systémy nápovědy (2019). Automatizované operace: 5 výhod automatizace. Převzato z: helpsystems.com.