Филлип Додд, Технологийн ахлах IIoT инженерийн дэд бүтэц
Инноваци, технологийн эрин үед, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэлийн үйл явцыг өөрчлөх асар их нөөц бололцоотой гэдгээрээ алдартай болсон. Гар хөдөлмөрөөс ялгаатай нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт нь машинуудад даалгавруудыг нарийвчлалтай, тууштай гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр үр ашиг нэмэгдэж, зардал хэмнэж, бүтээмж дээшилдэг. Энэхүү блог нийтлэлд бид үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын түүхээс эхлээд ирээдүйн чиг хандлага хүртэл бидний эргэн тойрон дахь салбаруудыг хэрхэн өөрчилсөн талаар судлах болно. Тиймээс бид үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын хүрээнд сонирхолтой аялал хийх гэж байгаа тул хамгаалалтын бүсээ бүсэлээрэй!
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт гэж юу вэ?
Үйлдвэрийн автоматжуулалт гэдэг нь өмнө нь хүний гараар хийдэг байсан ажлуудыг гүйцэтгэхийн тулд технологи, машин механизмыг ашиглах явдал юм. Энэ нь хиймэл оюун ухаан, робот техник, мэдрэгч, програм хангамжийн систем зэрэг төрөл бүрийн технологийг үйлдвэрлэлийн процесст нэгтгэх явдал юм. Үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын гол зорилго нь үйлдвэрлэлийн үйл явцыг оновчтой болгохын зэрэгцээ үр ашиг, бүтээмжийг нэмэгдүүлэх явдал юм.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын нэг гол тал бол гар хөдөлмөрийн хэрэгцээг багасгах явдал бөгөөд энэ нь дахин давтагдах эсвэл аюултай ажил эрхэлдэг үйлдвэрүүдэд ялангуяа ашигтай байж болно. Эдгээр ажлыг машин ашиглан автоматжуулснаар компаниуд ажилчдын гэмтлийн эрсдлийг багасгахын зэрэгцээ хөдөлмөрийн зардлыг бууруулж чадна.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт нь автомашины үйлдвэрлэл, хүнсний үйлдвэрлэл, сансрын инженерчлэл, эм зүй гэх мэт янз бүрийн салбар дахь төрөл бүрийн хэрэглээг хамардаг. Үнэн хэрэгтээ өнөөдөр бараг бүх салбарууд бүтээмжийнхээ түвшинг дээшлүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын зарим хэлбэрийг ашигладаг.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт нь үр ашиг, нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх, үйл ажиллагааны зардал, зогсолтыг багасгах зэрэг олон давуу талтай тул орчин үеийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын салшгүй хэсэг болсон.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын сүлжээгээ ирээдүйг баталгаажуулах
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын түүх
The Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын түүх 18-р зуунд цахилгаан хөдөлгүүртэй машин зохион бүтээгдсэн үеэс эхлэлтэй. Гэсэн хэдий ч 20-р зуунд л үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт гарч ирэв. Анхны программчлагдах логик хянагч (PLC) нь 60-аад оны сүүлээр гарч ирсэн бөгөөд үйлдвэрлэлийн процессыг автоматжуулахад нээлт болж чадсан юм.
70-80-аад оны үед компьютерийн технологи улам боловсронгуй болж, үйлдвэрлэлийн процесст нэвтэрсэн. Үүнийг дагаад үр ашиг, бүтээмж нэмэгдэж, үйлдвэрлэлийн зардал буурсан.
Автоматжуулалтад робот ашиглах нь мөн энэ хугацаанд эхэлсэн. Анх гагнуур, будах гэх мэт давтагдах ажлуудад ашигладаг байсан роботууд нь угсрах шугамын ажил гэх мэт нарийн төвөгтэй үйлдлүүдийг зохицуулахад хангалттай боловсронгуй болсон.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд машин сургалтын алгоритм зэрэг бүтээн байгуулалтууд нь үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг оновчтой болгохын зэрэгцээ зогсолт үүсэхээс өмнө урьдчилан таамаглах чадвартай ухаалаг системийг бий болгосон.
Өнөөдөр бид хиймэл оюун ухаан (AI), үүлэн тооцоолол, том өгөгдлийн аналитик зэрэг технологийн дэвшилд хурдацтай дэвшил гарч, машинууд хүний оролцоогүйгээр бие биетэйгээ саадгүй харилцах боломжтой ухаалаг үйлдвэрүүдэд нэвтэрч байгааг харж байна.
Янз бүрийн төрлийн автоматжуулалтын системүүд
Өнөөдөр үйлдвэрлэлийн процессыг оновчтой болгоход ашиглаж болох олон төрлийн үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын системүүд байдаг. Нэг төрөл нь тогтмол автоматжуулалт бөгөөд энэ нь тусгай тоног төхөөрөмжийг ашиглан тодорхой ажлыг дахин дахин гүйцэтгэх явдал юм. Тогтмол автоматжуулалтыг ихэвчлэн химийн үйлдвэрлэл, хүнсний үйлдвэрлэл зэрэг салбарт ашигладаг.
Өөр нэг төрөл бол програмчлагдсан автоматжуулалт бөгөөд машиныг хүний оролцоогүйгээр олон ажлыг гүйцэтгэхийн тулд програмчлах боломжтой. Энэ төрлийн автоматжуулалтын системд програмчлагдах логик хянагч (PLC) ихэвчлэн ашиглагддаг.
Уян хатан автоматжуулалт гэдэг нь уян хатан байдлыг харгалзан бүтээгдсэн, бүтээгдэхүүний дизайн эсвэл техникийн үзүүлэлтүүдийн өөрчлөлтөд амархан дасан зохицох боломжийг олгодог системийг хэлнэ. Энэ төрлийн систем нь ихэвчлэн робот техник, компьютерийн удирдлагатай тоног төхөөрөмжийг ашигладаг бөгөөд үүнийг их хэмжээний үйлдвэрлэлийн орчинд хамгийн тохиромжтой болгодог.
Integrated Automation нь өөр өөр төрлийн автоматжуулсан системүүдийг нэгдмэл нэгж болгон нэгтгэж, ямар ч бүрэлдэхүүн хэсэг дангаараа хүрч чадахаас илүү үр ашиг, бүтээмжийг хангадаг.
Хамтарсан роботууд эсвэл "коботууд" нь хүнтэй зэрэгцэн аюулгүй ажиллаж, давтагддаг эсвэл аюултай даалгавруудыг хурдан бөгөөд үр дүнтэй гүйцэтгэдэг. Технологи урьд өмнө байгаагүй хурдацтай хөгжиж байгаа тул ойрын жилүүдэд үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын илүү шинэлэг төрлүүд гарч ирнэ гэж бид найдаж байна.
Автоматжуулалт энэ салбарт хэрхэн нөлөөлсөн бэ?
Автоматжуулалт нь аж үйлдвэрийн салбарт хүчтэй нөлөө үзүүлсэн. Автоматжуулсан системийг нэвтрүүлснээр үйлдвэрүүд бүтээмжээ дээшлүүлж, зардлыг бууруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой болсон. Автоматжуулалтын үйлдвэрлэлд үзүүлэх хамгийн чухал нөлөөллийн нэг нь бараа бүтээгдэхүүнийг урьд өмнө хийж байснаас хамаагүй хурдан, их хэмжээгээр үйлдвэрлэх чадвар юм.
Автоматжуулсан системүүд нь үйлдвэрүүдийг тасалдалгүй, зогсолтгүй тасралтгүй ажиллуулах боломжийг олгосноор үйлдвэрлэлийн процесст хувьсгал хийсэн. Энэ нь үйлдвэрлэлийг өдрийн цагаар үргэлжлүүлж, үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг экспоненциалаар нэмэгдүүлэх боломжтой гэсэн үг юм. Үүний үр дүнд салбарууд хэрэглэгчдийн эрэлт хэрэгцээг урьд өмнөхөөсөө илүү хурдан, үр дүнтэй хангах боломжтой болсон.
Автоматжуулалт нь олон үйлдвэрлэлийн орчинд аюулгүй байдлын стандартыг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. Хүнд ачаа өргөх, аюултай материалтай харьцах зэрэг аюултай ажлуудаас хүний буруутай үйлдлийг арилгаснаар ажлын байр нь ажилчдын хувьд илүү аюулгүй болж, компаниудын хариуцлагын эрсдлийг бууруулж байна.
Нэмж дурдахад автоматжуулалт нь үйлдвэрлэлийн процессыг илүү нарийвчлалтай хянах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн мөчлөгийн явцад бага хэмжээний хог хаягдал гаргаж, илүү өндөр чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэгчид болон хэрэглэгчдэд аль алинд нь ашигтай байдаг.
Автоматжуулалт нь үр ашгийг дээшлүүлж, бүтээмжийн түвшинг дээшлүүлснээр үйлдвэрлэлд асар их эерэг нөлөө үзүүлж, эдгээр технологиор хэрэгжсэн аливаа үйл явцын өөрчлөлтөд ажилчдын аюулгүй байдлыг хангах нь хамгийн чухал хэвээр байгаа нь тодорхой байна!
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын хувьд цаг хугацааны мэдрэмжтэй сүлжээ гэж юу вэ?
Цагийн мэдрэмжтэй сүлжээ (TSN) нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын системд бодит цагийн харилцаа холбоо тогтоох боломжийг олгодог технологи юм. Энэ нь чухал өгөгдлийг цаг хугацааны хатуу хязгаарлалтад хүргэхийг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь хоцролтыг багасгаж, үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг. TSN нь хөдөлгөөнийг хянах эсвэл процессын автоматжуулалт гэх мэт цаг хугацаа чухал байдаг програмуудад зайлшгүй шаардлагатай.
TSN-ийн гол давуу талуудын нэг нь төхөөрөмжүүдийг бүхэл бүтэн сүлжээгээр синхрончлох чадвар бөгөөд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хамтдаа саадгүй ажиллах боломжийг олгодог. Энэхүү синхрончлол нь хоцролтыг арилгаж, процессыг шаардлагатай үед нь яг таг хийх боломжийг олгодог.
TSN нь мөн тодорхойлогч харилцааг бий болгодог бөгөөд энэ нь мессежийг сүлжээн дэх бусад урсгалын хөндлөнгийн оролцоогүйгээр урьдчилан таамаглах боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь саатал үүсгэж, системийн ерөнхий гүйцэтгэлийг бууруулж болзошгүй мөргөлдөх, дахин дамжуулах магадлалыг бууруулдаг.
Цаг хугацааны мэдрэмжтэй сүлжээ нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн орчинд улам бүр чухал болж байна, учир нь энэ нь янз бүрийн машинуудын хооронд нарийн синхрончлол хийх боломжийг олгодог ба детерминист харилцааны протоколоор дамжуулан саатлыг бууруулж системийн найдвартай байдлыг сайжруулдаг.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын ирээдүй
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын ирээдүй сэтгэл хөдөлгөм, боломжоор дүүрэн байна. Технологийн дэвшлийн хувьд автоматжуулалтаар юунд хүрч болох хязгааргүй боломжууд бий. Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын ирээдүйг тодорхойлоход робот техник, хиймэл оюун ухаан (AI) чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.
Бидний мэдэгдэхүйц сайжруулалтыг харж болох нэг салбар бол аюулгүй байдал юм. Мэдрэгч, камераар тоноглогдсон роботууд болзошгүй аюулыг тохиолдохоос нь өмнө илрүүлж, осол гарахаас сэргийлнэ. Түүнчлэн, роботууд химийн аюултай бодистой ажиллах, хүнд машин механизмтай ажиллах зэрэг хүний хувьд хэт аюултай ажлуудыг гүйцэтгэх боломжтой болно.
Үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын өөр нэг давуу тал бол үр ашгийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Автоматжуулсан системүүд нь завсарлага авахгүй, ядрахгүйгээр өдрийн цагаар ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь бизнест эргэлт хийх хугацааг хурдан болгож, зардлыг бууруулахад хүргэдэг.
Түүнчлэн хиймэл оюун ухааны алгоритмууд цаг хугацааны явцад сайжирч, машинуудад хүний оролцоогүйгээр бие даан илүү төвөгтэй шийдвэр гаргах боломжийг олгох болно. Энэ нь бидний төсөөлөөгүй байгаа автоматжуулалтын илүү дэвшилтэт хэлбэрүүдэд хүргэж болзошгүй юм.
Гэсэн хэдий ч автоматжуулалтын түвшин нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор ажлын байранд үзүүлэх нөлөөллийн талаар зарим санаа зовниж байна. Машинууд илүү ухаалаг, чадвартай болохын хэрээр зарим ажлын функцууд хуучирсан эсвэл бүр шаардлагагүй болж магадгүй юм.
Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт нь урьд өмнө байгаагүй хурдацтай хөгжиж, аюулгүй байдлын арга хэмжээг сайжруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлэх зэрэг ашиг тусыг өгөхийн зэрэгцээ энэ орон зайн технологийн чиг хандлагын эдгээр өөрчлөлтөөс үүдэлтэй ажлын байртай холбоотой асуудлуудыг шийдвэрлэхийн зэрэгцээ ирээдүйтэй харагдаж байна!