ระบบเครื่องผลิตภัณฑ์คือการใช้เทคโนโลยีโดยที่กระบวนการหรือขั้นตอนที่จะดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของมนุษย์น้อยที่สุด เรียกอีกอย่างว่าการควบคุมอัตโนมัติ
ระบบควบคุมต่างๆจัดการกับอุปกรณ์เช่นกระบวนการในโรงงานเครื่องจักรการเชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรศัพท์หม้อไอน้ำและเตาอบที่ให้ความร้อนการรักษาเสถียรภาพและการบังคับเลี้ยวของเรือเครื่องบินและยานพาหนะอื่น ๆ และการใช้งานโดยมีการแทรกแซงของมนุษย์น้อยที่สุดหรือลดลง
ที่มา: geralt ผ่าน Wikimedia Commons
ระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรครอบคลุมการใช้งานตั้งแต่เทอร์โมสตัทในประเทศที่ควบคุมหม้อไอน้ำไปจนถึงระบบควบคุมอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการวัดอินพุตและสัญญาณควบคุมเอาต์พุตจำนวนนับหมื่น
ในแง่ของความซับซ้อนในการควบคุมนั้นมีตั้งแต่การควบคุมเปิด / ปิดอย่างง่ายไปจนถึงอัลกอริทึมแบบหลายตัวแปรระดับสูง
ระบบนี้ประสบความสำเร็จด้วยวิธีการต่างๆเช่นหน่วยนิวเมติกไฮดรอลิกเครื่องกลอิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะรวมเข้าด้วยกัน
ระบบที่ซับซ้อนดังที่เห็นในโรงงานเครื่องบินและเรือเมื่อเร็ว ๆ นี้มักใช้เทคนิคเหล่านี้ทั้งหมดร่วมกัน
ลักษณะเฉพาะ
ระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรที่ยืดหยุ่นและแม่นยำมีความสำคัญต่อความสามารถในการทำกำไรของการดำเนินการผลิตและการแปรรูป
การพัฒนาแอปพลิเคชันเพื่อตรวจสอบและควบคุมพืชอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากการทดสอบการใช้งานในโรงงานจริงมีราคาแพงและอันตราย นักออกแบบระบบมักอาศัยการจำลองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของโซลูชันก่อนนำไปใช้
ระบบควบคุมแบบกระจายสมัยใหม่มีฟังก์ชันการควบคุมและการตรวจสอบขั้นสูง การรวมการควบคุมและข้อมูลเข้าด้วยกันทั่วทั้งองค์กรช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานในกระบวนการอุตสาหกรรมได้
นอกจากนี้ยังสามารถดูแลรักษาได้ด้วยการควบคุมคุณภาพที่เรียบง่าย อย่างไรก็ตามในขณะนี้งานทั้งหมดไม่สามารถทำให้เป็นอัตโนมัติได้และงานบางอย่างมีราคาแพงกว่าในการทำงานอัตโนมัติมากกว่างานอื่น ๆ
เครื่องจักรสามารถทำงานที่ต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่อันตรายหรืออยู่นอกเหนือความสามารถของมนุษย์เนื่องจากสามารถทำงานได้แม้ในอุณหภูมิที่สูงเกินไปหรือในบรรยากาศที่มีกัมมันตภาพรังสีหรือเป็นพิษ
ความได้เปรียบ
- ประสิทธิภาพหรือประสิทธิผลที่สูงขึ้น
- ปรับปรุงคุณภาพหรือคาดเดาคุณภาพได้ดีขึ้น
- ปรับปรุงความสอดคล้องและความแข็งแกร่งของกระบวนการหรือผลิตภัณฑ์
- ความสม่ำเสมอของผลลัพธ์มากขึ้น
- ลดต้นทุนทางตรงและค่าใช้จ่ายในการทำงานของมนุษย์
- การติดตั้งในการดำเนินการช่วยลดรอบเวลา
- สามารถทำงานที่ต้องการความแม่นยำสูงได้
- แทนที่ผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ในงานที่เกี่ยวข้องกับงานทางกายภาพที่หนักหน่วงหรือจำเจ ตัวอย่างเช่นการใช้รถยกคนขับคนเดียวแทนทีมงานหลายคนในการยกของหนักจะช่วยลดการบาดเจ็บจากการทำงานบางส่วน ตัวอย่างเช่นหลังตึงน้อยลงจากการยกของหนัก
- แทนที่มนุษย์ในงานที่ทำในสภาพแวดล้อมที่อันตรายเช่นไฟอวกาศภูเขาไฟโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใต้น้ำ ฯลฯ
- ทำงานที่เกินขีดความสามารถของมนุษย์ทั้งขนาดน้ำหนักความเร็วความอดทน ฯลฯ
- ลดเวลาในการปฏิบัติงานและเวลาในการจัดการงานลงอย่างมาก
- ปล่อยให้คนงานมีบทบาทอื่น ๆ ให้งานระดับที่สูงขึ้นในการพัฒนาการนำไปใช้การบำรุงรักษาและการดำเนินการระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักร
ข้อเสีย
งานวิจัยบางชิ้นดูเหมือนจะระบุว่าระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรอาจก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตรายนอกเหนือจากข้อกังวลในการปฏิบัติงาน ตัวอย่างเช่นการโยกย้ายคนงานเนื่องจากการสูญเสียงานโดยทั่วไป
- ภัยคุกคามด้านความปลอดภัยหรือช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความอ่อนไหวต่อการทำผิดพลาดมากขึ้น
- ต้นทุนการพัฒนาที่คาดเดาไม่ได้หรือมากเกินไป
- ต้นทุนเริ่มต้นในการติดตั้งเครื่องจักรในโรงงานมีราคาสูงและความล้มเหลวในการบำรุงรักษาระบบอาจส่งผลให้ตัวผลิตภัณฑ์สูญหายได้
- นำไปสู่ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติมและอาจทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรุนแรงขึ้น
ตัวอย่าง
แนวโน้มอย่างหนึ่งคือการใช้คอมพิวเตอร์วิชั่นที่เพิ่มขึ้นเพื่อมอบฟังก์ชันการตรวจสอบอัตโนมัติและคำแนะนำของหุ่นยนต์ อีกประการหนึ่งคือการใช้หุ่นยนต์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม
เป็นสาขาย่อยในระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรซึ่งสนับสนุนกระบวนการผลิตต่างๆ กระบวนการผลิตดังกล่าวรวมถึงการเชื่อมการกลึงการทาสีการขนถ่ายวัสดุและการประกอบเป็นต้น
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมใช้ระบบซอฟต์แวร์ต่างๆไฟฟ้าและเครื่องกลซึ่งให้ความเร็วและความแม่นยำสูงจนเกินประสิทธิภาพของมนุษย์
การถือกำเนิดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเกิดขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ไม่นานเนื่องจากสหรัฐฯเห็นความจำเป็นในการผลิตสินค้าอุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภคที่รวดเร็วขึ้น
ลอจิกดิจิทัลและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตทช่วยให้วิศวกรสร้างระบบที่ดีขึ้นและเร็วขึ้น ระบบเหล่านี้ได้รับการแก้ไขและปรับปรุงจนกระทั่งหุ่นยนต์ตัวเดียวสามารถทำงานได้โดยมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยตลอด 24 ชั่วโมง
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ในปี 1997 มีหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 700,000 ตัวที่ใช้งานอยู่และในปี 2560 จำนวนเพิ่มขึ้นเป็น 1.8 ล้านตัว
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้ปัญญาประดิษฐ์กับหุ่นยนต์เพื่อสร้างโซลูชันการติดฉลากอัตโนมัติโดยใช้แขนหุ่นยนต์เช่น เครื่องติดฉลากอัตโนมัติและปัญญาประดิษฐ์เพื่อเรียนรู้และตรวจจับผลิตภัณฑ์ที่จะติดฉลาก
ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้
ระบบผลิตภัณฑ์เครื่องจักรเกี่ยวข้องกับคอนโทรลเลอร์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ในกระบวนการผลิต
พวกเขามีระบบโปรเซสเซอร์ที่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงของการควบคุมอินพุตและเอาต์พุตโดยใช้การเขียนโปรแกรมอย่างง่าย
PLC ใช้ประโยชน์จากหน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้การจัดเก็บคำแนะนำและฟังก์ชันต่างๆเช่นการจัดลำดับเวลาการนับเป็นต้น
การใช้ภาษาลอจิก PLC สามารถรับอินพุตที่หลากหลายและส่งคืนเอาต์พุตตรรกะที่หลากหลาย หน่วยอินพุตคือเซ็นเซอร์และหน่วยเอาท์พุทคือวาล์วมอเตอร์ ฯลฯ
PLC นั้นคล้ายคลึงกับคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการคำนวณในขณะที่ PLC ได้รับการปรับปรุงให้สมบูรณ์แบบสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมและสำหรับงานควบคุม
พวกเขาสร้างขึ้นในลักษณะที่จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมลอจิกเท่านั้นและการจัดการกับการสั่นสะเทือนเสียงความชื้นและอุณหภูมิสูง
ข้อได้เปรียบหลักที่ PLC มีให้คือความยืดหยุ่น ดังนั้นด้วยตัวควบคุมพื้นฐานเดียวกัน PLC จึงสามารถจัดการกับระบบควบคุมได้หลากหลาย
ไม่จำเป็นต้องต่อระบบอีกต่อไปเพื่อเปลี่ยนระบบควบคุม คุณลักษณะนี้สร้างระบบที่คุ้มค่าสำหรับระบบควบคุมที่ซับซ้อน
อ้างอิง
- Wikipedia สารานุกรมเสรี (2019) ระบบอัตโนมัติ นำมาจาก: en.wikipedia.org.
- สารานุกรมบริแทนนิกา (2019). ระบบอัตโนมัติ นำมาจาก: britannica.com.
- สารานุกรมบริแทนนิกา (2019). ข้อดีและข้อเสียของระบบอัตโนมัติ นำมาจาก: britannica.com.
- สรุปข้อมูลทางเทคนิค (2019) การทำความเข้าใจกับเครื่องจักรอัจฉริยะ: พวกเขาจะกำหนดอนาคตอย่างไร นำมาจาก: techbriefs.com.
- ระบบช่วยเหลือ (2019) การทำงานอัตโนมัติ: 5 ประโยชน์ของระบบอัตโนมัติ นำมาจาก: helpystems.com.