و نظام الجهاز المنتج هو استخدام التكنولوجيا التي يتم تنفيذ عملية أو إجراء من المساعدة البشرية الحد الأدنى. يُعرف أيضًا باسم التحكم الآلي.
تتعامل أنظمة التحكم المختلفة مع المعدات مثل عمليات المصانع والآلات والاتصال بشبكات الهاتف وغلايات وأفران المعالجة الحرارية وتثبيت وتوجيه السفن والطائرات والمركبات والتطبيقات الأخرى بأقل قدر من التدخل البشري أو تقليله.
المصدر: geralt ، عبر ويكيميديا كومنز
يغطي نظام منتج الماكينة تطبيقات تتراوح من ترموستات محلي يتحكم في غلاية ، إلى نظام تحكم صناعي كبير مع عشرات الآلاف من قياسات الإدخال وإشارات التحكم في الإخراج.
من حيث تعقيد التحكم ، يمكن أن تتراوح من التحكم البسيط في التشغيل / الإيقاف إلى الخوارزميات متعددة المتغيرات عالية المستوى.
تم تحقيق هذا النظام بوسائل مختلفة ، مثل الوحدات الهوائية والهيدروليكية والميكانيكية والإلكترونية والكهربائية ووحدات الكمبيوتر ، مجتمعة بشكل عام مع بعضها البعض.
غالبًا ما تستخدم الأنظمة المعقدة ، كما هو موضح في المصانع والطائرات والسفن الحديثة ، كل هذه التقنيات مجتمعة.
مميزات
تعد أنظمة منتجات الماكينات المرنة والدقيقة أمرًا بالغ الأهمية لربحية عمليات التصنيع والمعالجة.
قد يكون تطوير تطبيقات لمراقبة النباتات والتحكم فيها أمرًا صعبًا ، لأن اختبار التطبيقات في مصانع حقيقية مكلف وخطير. غالبًا ما يعتمد مصممو الأنظمة على المحاكاة للتحقق من صحة حلولهم قبل التنفيذ.
توفر أنظمة التحكم الموزعة الحديثة وظائف تحكم وفحص متقدمة. يتيح تكامل التحكم والمعلومات عبر المؤسسة للصناعات تحسين عمليات العمليات الصناعية.
يمكن أيضًا الحفاظ عليها من خلال ضوابط الجودة البسيطة. ومع ذلك ، في هذا الوقت ، لا يمكن أتمتة جميع المهام ، وتكون أتمتة بعض المهام أكثر تكلفة من غيرها.
يمكن للآلات أداء المهام التي يتم تنفيذها في بيئات خطرة أو التي تتجاوز قدرات الإنسان ، حيث يمكنها العمل حتى في درجات الحرارة القصوى أو في الأجواء المشعة أو السامة.
مميزات
- أداء أو إنتاجية أعلى.
- تحسين الجودة أو زيادة القدرة على التنبؤ بالجودة.
- تحسين اتساق ومتانة العمليات أو المنتجات.
- اتساق أكبر في النتائج.
- تخفيض التكاليف والمصاريف المباشرة للعمل البشري.
- التركيب في العمليات يقلل من وقت الدورة.
- يمكنه إكمال المهام التي تتطلب درجة عالية من الدقة.
- يحل محل المشغلين البشريين في المهام التي تنطوي على عمل بدني ثقيل أو رتيب. على سبيل المثال ، استخدام رافعة شوكية واحدة للسائق بدلاً من فريق متعدد العمال لرفع شيء ثقيل يقلل من بعض الإصابات المهنية. على سبيل المثال ، ظهور أقل توترًا من رفع الأشياء الثقيلة.
- يستبدل البشر في المهام التي يتم أداؤها في بيئات خطرة ، مثل النار والفضاء والبراكين والمنشآت النووية وتحت الماء وما إلى ذلك.
- يقوم بمهام تتجاوز قدرات الإنسان من حيث الحجم والوزن والسرعة والقدرة على التحمل ، إلخ.
- يقلل بشكل كبير من وقت التشغيل ووقت التعامل مع المهام.
- يحرر العمال لتولي أدوار أخرى. يوفر مستوى أعلى من العمل في تطوير وتنفيذ وصيانة وتنفيذ أنظمة منتجات الماكينة.
سلبيات
يبدو أن بعض الدراسات تشير إلى أن نظام الجهاز المنتج يمكن أن يفرض آثارًا ضارة تتجاوز المخاوف التشغيلية. على سبيل المثال ، نزوح العمال بسبب الخسارة العامة للوظائف.
- التهديدات الأمنية أو نقاط الضعف المحتملة بسبب القابلية النسبية الأكبر لارتكاب الأخطاء.
- تكاليف التطوير الباهظة أو غير المتوقعة.
- التكاليف الأولية لتركيب الآلات في إعداد المصنع مرتفعة ، ويمكن أن يؤدي الفشل في صيانة النظام إلى فقد المنتج نفسه.
- يؤدي إلى مزيد من الأضرار البيئية ويمكن أن يؤدي إلى تفاقم تغير المناخ.
أمثلة
يتمثل أحد الاتجاهات في زيادة استخدام رؤية الكمبيوتر لتوفير وظائف الفحص الآلي وتوجيه الروبوت. آخر هو الزيادة المستمرة في استخدام الروبوتات.
الروبوتات الصناعية
إنه فرع فرعي في نظام منتج الماكينة ، والذي يدعم عمليات التصنيع المختلفة. تشمل عمليات التصنيع هذه اللحام والتشغيل الآلي والطلاء ومناولة المواد والتجميع ، من بين أمور أخرى.
تستخدم الروبوتات الصناعية أنظمة برمجية متنوعة ، كهربائية وميكانيكية ، والتي تتيح سرعة ودقة عالية ، بحيث تتجاوز بكثير أي أداء بشري.
جاءت ولادة الروبوت الصناعي بعد فترة وجيزة من الحرب العالمية الثانية ، حيث رأت الولايات المتحدة الحاجة إلى طريقة أسرع لإنتاج السلع الصناعية والاستهلاكية.
سمح المنطق الرقمي وإلكترونيات الحالة الصلبة للمهندسين ببناء أنظمة أفضل وأسرع. تم تنقيح هذه الأنظمة وتحسينها حتى يتمكن روبوت واحد من العمل مع القليل من الصيانة أو بدون صيانة على مدار 24 ساعة في اليوم.
لهذه الأسباب ، في عام 1997 كان هناك حوالي 700000 روبوت صناعي قيد التشغيل ، وفي عام 2017 ارتفع العدد إلى 1.8 مليون.
في السنوات الأخيرة ، تم استخدام الذكاء الاصطناعي أيضًا مع الروبوتات لإنشاء حل تلقائي لوضع العلامات ، باستخدام أذرع روبوتية مثل. أداة وضع الملصقات الأوتوماتيكية والذكاء الاصطناعي لتعلم واكتشاف المنتجات المراد تصنيفها.
وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة
تضمن نظام منتج الماكينة وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) في عملية الإنتاج.
لديهم نظام معالج يسمح باختلاف عناصر التحكم في الإدخال والإخراج باستخدام برمجة بسيطة.
تستخدم PLCs الذاكرة القابلة للبرمجة وتعليمات التخزين والوظائف مثل التسلسل والتوقيت والعد وما إلى ذلك.
باستخدام اللغة المنطقية ، يمكن لـ PLC أخذ مجموعة متنوعة من المدخلات وإرجاع مجموعة متنوعة من المخرجات المنطقية. وحدات الإدخال عبارة عن مستشعرات ووحدات الإخراج عبارة عن صمامات ومحركات وما إلى ذلك.
PLCs مماثلة لأجهزة الكمبيوتر. ومع ذلك ، تم تحسين أجهزة الكمبيوتر لإجراء العمليات الحسابية ، في حين تم إتقان أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة للاستخدام في البيئات الصناعية ومهام التحكم.
لقد تم بناؤها بطريقة لا تتطلب سوى المعرفة الأساسية بالبرمجة المنطقية ، والتعامل مع الاهتزازات والضوضاء والرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة.
الميزة الرئيسية التي توفرها PLCs هي مرونتها. لذلك ، باستخدام نفس وحدات التحكم الأساسية ، يمكن لـ PLC التعامل مع مجموعة متنوعة من أنظمة التحكم.
لم يعد من الضروري أن تضطر إلى توصيل نظام مرة أخرى لتغيير نظام التحكم. تخلق هذه الميزة نظامًا فعال التكلفة لأنظمة التحكم المعقدة.
المراجع
- ويكيبيديا ، الموسوعة المجانية (2019). التشغيل الآلي. مأخوذة من: en.wikipedia.org.
- موسوعة بريتانيكا (2019). التشغيل الآلي. مأخوذة من: britannica.com.
- موسوعة بريتانيكا (2019). مزايا وعيوب الأتمتة. مأخوذة من: britannica.com.
- ملخصات التكنولوجيا (2019). فهم الآلات الذكية: كيف ستشكل المستقبل. مأخوذة من: techbriefs.com.
- أنظمة المساعدة (2019). العمليات الآلية: 5 فوائد للأتمتة. مأخوذة من: helpystems.com.