Введение
В этой следующей исследовательской статье мы поговорим о промышленной автоматизации, которая заключается в использовании систем управления и компьютерных технологий для уменьшения необходимости вмешательства человека в какой-либо процесс.
Мы также поговорим о робототехнике, ее классификации, важности использования технологий и систем для компаний сегодня, поскольку она оптимизирует использование человеческих ресурсов, увеличение производства и т. Д. и компьютеризированное управление.
Аннотация
Далее мы обсудим исследования в области промышленной автоматизации, которые представляют собой использование систем управления и компьютерных технологий для снижения необходимости вмешательства человека в любой процесс.
Также поговорим о робототехнике, классификации, насколько важно в наше время использование технологий и систем для бизнеса, как это оптимизирует использование человеческих ресурсов, увеличение производства и т. Д. и компьютеризированное управление.
развитие
1.1 Промышленная автоматизация
Это использование компьютеризированных и электромеханических систем или элементов для управления механизмами и / или производственными процессами, заменяющих людей-операторов.
Автоматизация как инженерная дисциплина, которая шире, чем система управления, включает в себя промышленное контрольно-измерительное оборудование, которое включает датчики, полевые передатчики, системы управления и контроля, системы передачи и сбора данных, а также приложения в реальном времени для мониторинга, управления производственными процессами или производственными процессами.
Самые ранние простые машины заменяли одну форму усилия на другую, управляемую человеком, например, поднятие тяжестей с помощью системы шкивов или с помощью рычага. Позднее машины смогли заменить природные формы возобновляемой энергии, такие как ветер, приливы или потоки воды, человеческой энергией.
В 1801 году патент на автоматический ткацкий станок с использованием перфокарт получил Джозеф Мари Жаккард, который произвел революцию в текстильной промышленности.
Наиболее заметной частью современной автоматизации может быть промышленная робототехника. Некоторыми преимуществами являются повторяемость, более жесткий контроль качества, большая эффективность, интеграция с бизнес-системами, повышение производительности и сокращение работы. Некоторыми недостатками являются большие требования к капиталу, серьезное снижение гибкости и увеличение зависимости от обслуживания и ремонта.
Есть много рабочих мест, где нет непосредственного риска автоматизации. Не было изобретено ни одного устройства, которое могло бы конкурировать с человеческим глазом за точность и уверенность во многих задачах; как и человеческий слух. Самые бесполезные из людей могут идентифицировать и различать больше сущностей, чем любое автоматическое устройство. Навыки распознавания человеком, распознавания языка и производства языка превзойдут любые ожидания инженеров по автоматизации.
Существует фундаментальная и очень актуальная концепция промышленной автоматизации и DCS (распределенная система управления). Распределенная система управления состоит из различных уровней автоматизации, варьирующихся от минимум 3 до 5. Они называются: уровень поля, уровень управления, уровень контроля, уровень MES и уровень ERP.
Специализированные компьютеры и платы аналоговых и цифровых входов и выходов используются для считывания полевых входов через датчики и, на основе вашей программы, генерируют выходы в полевые поля через исполнительные механизмы. Это приводит к точному контролю действий, которые позволяют осуществлять строгий контроль над любым производственным процессом.
Человеко-машинные интерфейсы (HMI) или человеко-компьютерные интерфейсы (CHI), формально известные как человеко-машинные интерфейсы, обычно используются для связи с ПЛК и другими компьютерами для таких задач, как ввод и мониторинг температуры или давления для автоматического управления. или ответ на тревожные сообщения.
Другой формой автоматизации, связанной с компьютерами, является автоматизированное тестирование, когда компьютеры управляют автоматическим испытательным оборудованием, которое запрограммировано для имитации людей, которые тестируют приложение вручную. Обычно это сопровождается автоматизированными инструментами для генерации специальных инструкций, которые направляют автоматизированное испытательное оборудование в точном направлении к концу тестирования.
1.2 Робототехника
Робототехника - это отрасль технологий, которая занимается разработкой, конструированием, эксплуатацией, структурным оформлением, производством и применением роботов. Робототехника сочетает в себе различные дисциплины, такие как: механика, электроника, вычислительная техника, искусственный интеллект, техника управления и физика. Другими важными областями в робототехнике являются алгебра, программируемые автоматы и конечные автоматы.
Термин робототехника придумал Исаак Азимов, определяя науку, которая изучает роботов, он также создал Три закона робототехники. В научной фантастике человек воображал, как роботы посещают новые миры, захватывают власть или просто освобождаются от домашней работы.
Классификация роботов:
Согласно своей хронологии:
1-е поколение
Манипуляторы. Это многофункциональные механические системы с простой системой управления, ручной, фиксированной или переменной последовательности.
2-е поколение
Учебные роботы. Они повторяют последовательность движений, которые ранее выполнял человек-оператор. Способ сделать это через механическое устройство. Оператор выполняет необходимые движения, а робот следует за ними и запоминает их.
3-е поколение.
Роботы с сенсорным управлением. Контроллер - это компьютер, который выполняет команды программы и отправляет их в манипулятор для выполнения необходимых движений.
4-го поколения.
Умные роботы. Они аналогичны предыдущим, но у них также есть датчики, которые отправляют управляющему компьютеру информацию о состоянии процесса. Это обеспечивает интеллектуальное принятие решений и управление процессом в режиме реального времени.
Согласно своей архитектуре:
1. Полиартикуляты
В этой группе встречаются роботы очень разнообразной формы и конфигурации, общей характеристикой которых является то, что они в основном сидячие (хотя в исключительных случаях ими можно руководить для выполнения ограниченных движений) и они структурированы так, чтобы перемещать свои оконечные элементы в определенном рабочем пространстве в соответствии с одним или более систем координат, и с ограниченным числом степеней свободы. В эту группу входят манипуляторы, промышленные роботы, декартовы роботы и используются, когда необходимо покрыть относительно широкую или вытянутую рабочую зону, воздействовать на объекты с плоскостью вертикальной симметрии или уменьшать занимаемое на земле пространство.
2. Мобильный
Это роботы с большой грузоподъемностью, основанные на автомобилях или платформах и оснащенные системой подвижного типа. Они продолжают свой путь с помощью дистанционного управления или руководствуются информацией, полученной из окружающей среды через свои датчики. Эти роботы обеспечивают транспортировку деталей из одной точки в другую в производственной цепочке. Руководствуясь материализованными дорожками через электромагнитное излучение от встроенных цепей в земле или через фотоэлектрически обнаруженные полосы, они могут даже преодолевать препятствия и оснащены относительно высоким уровнем интеллекта.
3. Андроиды
Это роботы, которые пытаются полностью или частично воспроизвести форму и кинематическое поведение человека. В настоящее время андроиды все еще представляют собой очень мало развитые устройства, не имеющие практической полезности, и в основном предназначены для изучения и экспериментов.
4. Зооморфный
Зооморфные роботы, которые в неограничительном смысле могут также включать андроидов, представляют собой класс, характеризующийся главным образом своими системами передвижения, которые подражают разнообразным живым существам. Несмотря на морфологическое несоответствие их возможных систем локомоции, удобно группировать зооморфных роботов по двум основным категориям: ходячие и неходовые.
5. Гибриды
Они соответствуют тем, которые имеют сложную классификацию, чья структура размещена в комбинации с любой из предыдущих, уже выставленных, либо путем соединения, либо путем сопоставления. Например, сочлененное и колесное сегментированное устройство является одновременно одним из атрибутов мобильных роботов и зооморфных роботов.
1.3 Компьютеризированный контроль
Система контроля производства автоматически регистрирует серийное производство, его перемещение между складами, контроль качества и отгрузки; С помощью этой информации можно сразу узнать и полностью контролировать всю работу завода.
На этикетке печатается номер, который идентифицирует каждую отдельную партию, а также данные Line, Shift и количества; Когда эта производственная партия переносится на различные этапы ее процесса: на другие линии, склады, контроль качества или отгрузку, ее номер партии записывается. База данных автоматически снабжается этой информацией, что позволяет получать немедленную и актуальную информацию о работе завода.
Для записи перемещений на заводе можно использовать три метода:
- Считыватель штрих-кода с PalmPalm для записи номера каждой этикетки. Печатный формат для записи данных, которые фиксируются на компьютере.
Компьютеризированная система управления производством
Основные преимущества автоматической системы перед обычными ручными процедурами:
- Контроль потерь: поддерживается подробный, немедленный и автоматический контроль над производством, что обеспечивает высокую степень безопасности при обработке товаров, поскольку можно быстро проверить, где и когда был каждый лот. Детальный и автоматический контроль работы производственных площадей, контроль качества, складов и отгрузок, и сразу можно узнать: кто что сделал, где и когда. Отсюда происходит наблюдение за показателями производительности, преимуществами производительности и т. Д. Автоматический сбор: значительная экономия труда и ошибки при сборе производственных данных, что обычно делается путем расшифровки отчетов, написанных операторами, и организации информации. контролировать производственные операции. Способность принимать немедленные и обоснованные решения.потому что информация всегда доступна и обновляется, на уровне компьютера. В ручной системе информация существует в письменных отчетах, но она должна обрабатываться, чтобы быть полезной при мониторинге и принятии решений.
В компьютеризированной системе с момента записи информации ее можно обрабатывать и получать результаты.
Эти преимущества компьютеризированной системы предназначены для:
Режиссеры:
Информация это сила. Они располагают достоверной информацией об основных операциях на предприятии, которая используется для диагностики проблем и их решений, а также позволяет Excel иметь необходимую информацию для планирования деятельности и финансов.
Контролеры:
Мониторинг завода с надежными данными, меньше работы и больше возможностей.
Рабочие:
На хорошо организованной фабрике обычно меньше проблем, лучшая заработная плата и больше возможностей для тех, кто работает.
вывод
В заключение, промышленная автоматизация - это использование компьютерных технологий и систем управления для сокращения человеческих ресурсов в процессе. Таким образом, он имеет большие преимущества с точки зрения более эффективного производства и меньшего риска для оператора, например, замена оператора-человека в задачах, выходящих за рамки его возможностей, таких как подъем тяжелых грузов, работа в экстремальных условиях или задачи, требующие обработки высокая точность. Еще одним преимуществом является увеличение производства.
Робототехника изучает проектирование и конструирование машин, способных выполнять задачи, выполняемые людьми или требующие использования интеллекта. Самым важным результатом работы фабрики является ее производство, а компьютеризированный контроль направлен на подробный отчет и статистическое производство.
