ระบบเครื่องผลิต: ลักษณะและตัวอย่าง
ระบบเครื่องจักรผลิตภัณฑ์ เป็นการใช้เทคโนโลยีผ่านกระบวนการหรือขั้นตอนที่ดำเนินการด้วยความช่วยเหลือขั้นต่ำของมนุษย์ มันเป็นที่รู้จักกันว่าการควบคุมอัตโนมัติ
ระบบควบคุมหลายระบบจัดการอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นกระบวนการในโรงงานเครื่องจักรการเชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรศัพท์หม้อไอน้ำและเตาเผาสำหรับการรักษาความร้อนความเสถียรและการบังคับเลี้ยวของเรืออากาศยานและยานพาหนะอื่น ๆ และการใช้งาน
ระบบเครื่องจักรของผลิตภัณฑ์ครอบคลุมการใช้งานตั้งแต่เทอร์โมสแตทในประเทศที่ควบคุมหม้อไอน้ำไปจนถึงระบบควบคุมอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการวัดอินพุตและสัญญาณควบคุมเอาท์พุตนับหมื่น
สำหรับความซับซ้อนของการควบคุมมันสามารถช่วงจากการควบคุมเปิด / ปิดง่ายไปจนถึงอัลกอริทึมหลายตัวแปรระดับสูง
ระบบนี้เกิดขึ้นได้ด้วยหลายวิธีเช่นนิวเมติกไฮดรอลิกเครื่องกลไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์และหน่วยคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปแล้วจะรวมเข้าด้วยกัน
ระบบที่ซับซ้อนดังที่เห็นในโรงงานเครื่องบินและเรือเมื่อเร็ว ๆ นี้มักใช้เทคนิคเหล่านี้รวมกันทั้งหมด
คุณสมบัติ
ระบบเครื่องจักรผลิตภัณฑ์ที่ยืดหยุ่นและแม่นยำนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำกำไรของการดำเนินการและการผลิต
การพัฒนาแอพพลิเคชั่นเพื่อตรวจสอบและควบคุมพืชสามารถทำได้ยากเนื่องจากการทดสอบแอปพลิเคชันในโรงงานจริงนั้นมีราคาแพงและอันตราย ผู้ออกแบบระบบมักจะพึ่งพาการจำลองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของโซลูชั่นก่อนการใช้งาน
ระบบควบคุมแบบกระจายทันสมัยนำเสนอการควบคุมขั้นสูงและฟังก์ชั่นการตรวจสอบ การรวมกันของการควบคุมและข้อมูลทั่วทั้ง บริษัท ช่วยให้อุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานของกระบวนการอุตสาหกรรม
พวกเขาสามารถรักษาด้วยการควบคุมคุณภาพอย่างง่าย อย่างไรก็ตามในเวลานี้งานบางอย่างอาจไม่สามารถทำงานอัตโนมัติและงานบางอย่างมีราคาแพงกว่าการทำงานอัตโนมัติมากกว่างานอื่น ๆ
เครื่องจักรสามารถทำงานที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายหรือเกินความสามารถของมนุษย์เนื่องจากสามารถทำงานได้แม้ในอุณหภูมิสูงหรือในบรรยากาศที่มีกัมมันตภาพรังสีหรือเป็นพิษ
ประโยชน์
- ประสิทธิภาพหรือผลิตภาพที่สูงขึ้น
- ปรับปรุงคุณภาพหรือคาดการณ์คุณภาพได้มากขึ้น
- ปรับปรุงความสอดคล้องและความแข็งแกร่งของกระบวนการหรือผลิตภัณฑ์
- ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น
- การลดต้นทุนและต้นทุนโดยตรงของงานมนุษย์
- การติดตั้งในการดำเนินการช่วยลดเวลาในการทำงาน
- คุณสามารถทำงานให้เสร็จสมบูรณ์เมื่อต้องการความแม่นยำระดับสูง
- แทนที่ตัวดำเนินการของมนุษย์ในงานที่เกี่ยวข้องกับการทำงานที่แข็งแกร่งหรือน่าเบื่อหน่าย ตัวอย่างเช่นใช้รถยกที่มีคนขับคนเดียวแทนที่จะเป็นทีมของคนงานหลายคนเพื่อยกของหนัก ๆ มันช่วยลดการบาดเจ็บจากการทำงาน ตัวอย่างเช่นหลังส่วนล่างเครียดน้อยลงโดยการยกของหนัก
- แทนที่มนุษย์ในงานที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่อันตรายเช่นไฟพื้นที่ภูเขาไฟสิ่งอำนวยความสะดวกนิวเคลียร์ใต้น้ำ ฯลฯ
- ทำงานที่เกินความสามารถของมนุษย์ทั้งขนาดน้ำหนักความเร็วความต้านทาน ฯลฯ
- ลดเวลาการปฏิบัติงานและเวลาในการจัดการงานลงอย่างมาก
- ปลดปล่อยคนงานให้รับผิดชอบบทบาทอื่น มันให้งานระดับที่สูงขึ้นในการพัฒนาการใช้งานการบำรุงรักษาและการดำเนินการของระบบเครื่องผลิตภัณฑ์
ข้อเสีย
การศึกษาบางอย่างดูเหมือนจะบ่งชี้ว่าระบบผลิตภัณฑ์เครื่องอาจก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตรายเกินความกังวลในการดำเนินงาน ตัวอย่างเช่นการกำจัดของแรงงานเนื่องจากการสูญเสียงานทั่วไป
- ภัยคุกคามหรือความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากมีความไวต่อข้อมูลมากกว่าที่จะยอมรับข้อผิดพลาด
- ต้นทุนการพัฒนาที่คาดเดาไม่ได้หรือมากเกินไป
- ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นของการติดตั้งเครื่องจักรในการกำหนดค่าของโรงงานสูงและการไม่ดูแลระบบอาจทำให้ผลิตภัณฑ์สูญหายได้
- นำไปสู่ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมที่มากขึ้นและสามารถทำให้สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงซ้ำเติม
ตัวอย่าง
แนวโน้มหนึ่งคือการเพิ่มการใช้งานของวิชันซิสเต็มเพื่อเพิ่มฟังก์ชั่นการตรวจสอบอัตโนมัติและคำแนะนำหุ่นยนต์ อีกประการหนึ่งคือการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในการใช้หุ่นยนต์
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม
เป็นสาขาย่อยในระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรซึ่งสนับสนุนกระบวนการผลิตหลายอย่าง กระบวนการผลิตดังกล่าวรวมถึงการเชื่อมการตัดเฉือนการทาสีการขนถ่ายวัสดุและการประกอบเป็นต้น
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมใช้ซอฟต์แวร์ระบบไฟฟ้าและระบบกลไกที่หลากหลายที่ให้ความเร็วและความแม่นยำสูงซึ่งเหนือกว่าประสิทธิภาพของมนุษย์
การกำเนิดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเกิดขึ้นไม่นานหลังจากสงครามโลกครั้งที่สองเนื่องจากสหรัฐอเมริกาเห็นความต้องการวิธีการที่รวดเร็วกว่าในการผลิตสินค้าอุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภค
ตรรกะดิจิทัลและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตตอนุญาตให้วิศวกรสร้างระบบที่ดีขึ้นและเร็วขึ้น ระบบเหล่านี้ได้รับการแก้ไขและปรับปรุงจนกระทั่งหุ่นยนต์ตัวเดียวสามารถทำงานได้ไม่มากหรือไม่มีการบำรุงรักษาตลอด 24 ชั่วโมง
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ในปี 1997 หุ่นยนต์อุตสาหกรรม 700, 000 ตัวทำงานได้และในปี 2560 จำนวนเพิ่มขึ้นเป็น 1.8 ล้าน
ในปีที่ผ่านมาปัญญาประดิษฐ์ยังใช้กับหุ่นยนต์เพื่อสร้างโซลูชันการติดฉลากอัตโนมัติโดยใช้แขนหุ่นยนต์เช่น applicator ฉลากอัตโนมัติและปัญญาประดิษฐ์เพื่อเรียนรู้และตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่จะติดฉลาก
ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้
ระบบเครื่องผลิตภัณฑ์เกี่ยวข้องกับตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ในกระบวนการผลิต
พวกเขามีระบบประมวลผลที่ช่วยให้การเปลี่ยนแปลงของการควบคุมของอินพุทและเอาท์พุทโดยใช้การเขียนโปรแกรมง่าย ๆ
PLC ใช้หน่วยความจำที่สามารถตั้งโปรแกรมได้, เก็บคำแนะนำและฟังก์ชั่นต่าง ๆ เช่นการจัดลำดับ, เวลา, การนับและอื่น ๆ
ด้วยภาษาเชิงตรรกะ PLC สามารถรับอินพุตที่หลากหลายและส่งคืนเอาต์พุตตรรกะที่หลากหลายได้ หน่วยอินพุตเป็นเซ็นเซอร์และหน่วยเอาต์พุตเป็นวาล์วมอเตอร์ ฯลฯ
PLCs นั้นคล้ายคลึงกับคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการคำนวณในขณะที่ PLC นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมและสำหรับงานควบคุม
พวกเขาสร้างขึ้นในลักษณะที่จำเป็นต้องมีความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะเท่านั้นและการจัดการการสั่นสะเทือนเสียงความชื้นและอุณหภูมิสูง
ข้อได้เปรียบหลักของ PLC คือความยืดหยุ่น ดังนั้นด้วยคอนโทรลเลอร์พื้นฐานเดียวกัน PLC จึงสามารถจัดการกับระบบควบคุมที่หลากหลายได้
ไม่จำเป็นที่จะต้องต่อสายระบบอีกครั้งเพื่อเปลี่ยนระบบควบคุม คุณสมบัตินี้สร้างระบบที่คุ้มค่าสำหรับระบบควบคุมที่ซับซ้อน