機械製品システムは、プロセスまたは手順が最小のヒトの支援を受けて行われることにより、技術の使用です。自動制御とも呼ばれます。
工場のプロセス、機械、電話網への接続、熱処理ボイラーと加熱炉、船舶、飛行機、その他の車両の安定化と操縦、および人間の介入を最小限に抑えたアプリケーションなど、さまざまな制御システムが機器を扱います。
出典：geralt、Wikimedia Commons経由
機械製品システムは、ボイラーを制御する家庭用サーモスタットから、何万もの入力測定値と出力制御信号を使用する大規模な産業用制御システムまで、さまざまなアプリケーションをカバーしています。
制御の複雑さに関しては、単純なオン/オフ制御から高レベルの多変数アルゴリズムまでさまざまです。
このシステムは、空気圧式、油圧式、機械式、電子式、電気式、コンピュータユニットなど、さまざまな手段によって実現されています。
最近の工場、飛行機、船に見られるような複雑なシステムでは、多くの場合、これらすべての手法を組み合わせて使用します。
特徴
柔軟で正確な機械製品システムは、製造および加工作業の収益性にとって重要です。
実際のプラントでのアプリケーションのテストは高価で危険であるため、プラントを監視および制御するアプリケーションの開発は困難な場合があります。システム設計者は、実装前にソリューションを検証するためにシミュレーションに依存することがよくあります。
最新の分散制御システムは、高度な制御およびチェック機能を提供します。企業全体の制御と情報の統合により、産業は産業プロセスの運用を最適化できます。
シンプルな品質管理で維持することもできます。ただし、現時点では、すべてのタスクを自動化できるわけではなく、一部のタスクは他のタスクよりも自動化にコストがかかります。
機械は、極端な温度でも、放射性または有毒な雰囲気でも動作できるため、危険な環境で実行されるタスク、または人間の能力を超えるタスクを実行できます。
利点
-より高いパフォーマンスまたは生産性。
-品質の向上または品質の予測可能性の向上。
-プロセスまたは製品の一貫性と堅牢性の向上。
-結果の一貫性が向上しました。
-直接的なコストと人的作業の費用の削減。
-運用への設置により、サイクルタイムが短縮されます。
-高い精度が要求されるタスクを完了することができます。
-重いまたは単調な肉体的作業を伴うタスクで人間のオペレーターを置き換えます。たとえば、重労働者を持ち上げるためにマルチワーカーチームの代わりに単一のドライバーフォークリフトを使用すると、一部の労働災害を軽減できます。たとえば、重い物を持ち上げることによる背中への負担が軽減されます。
-火災、宇宙、火山、原子力施設、水中などの危険な環境で実行されるタスクで人間を置き換えます。
-サイズ、重量、速度、持久力などの人間の能力を超えるタスクを実行します。
-作業時間とジョブ処理時間を大幅に削減します。
-労働者を解放して他の役割を引き受けます。機械製品システムの開発、実装、保守、実行におけるより高いレベルの作業を提供します。
短所
一部の研究は、機械製品システムが運用上の懸念を超えて有害な影響を与える可能性があることを示しているようです。たとえば、一般的な職の喪失による労働者の移動。
-間違いを犯しやすいため、セキュリティの脅威や脆弱性が発生する可能性があります。
-予測不能または過剰な開発コスト。
-工場設定での機械の設置にかかる初期費用は高く、システムの保守に失敗すると、製品自体が失われる可能性があります。
-それはさらなる環境破壊につながり、気候変動を悪化させる可能性があります。
例
1つの傾向は、自動化された検査機能とロボットガイダンスを提供するためのコンピュータービジョンの使用の増加です。もう1つは、ロボットの使用の継続的な増加です。
産業用ロボット
機械製品システムのサブブランチであり、さまざまな製造プロセスをサポートします。そのような製造プロセスには、とりわけ、溶接、機械加工、塗装、マテリアルハンドリング、およびアセンブリが含まれます。
産業用ロボットは、電気および機械のさまざまなソフトウェアシステムを使用しているため、高速かつ高精度で、人間の性能をはるかに超えています。
産業用ロボットの誕生は、第二次世界大戦の直後になりました。これは、米国が産業用および消費財を生産するためのより速い方法の必要性を認識したためです。
デジタルロジックとソリッドステートエレクトロニクスにより、エンジニアはより優れた高速なシステムを構築できました。これらのシステムは改訂され、1台のロボットが24時間ほとんどまたはまったくメンテナンスなしで作業できるようになるまで改善されました。
これらの理由により、1997年には約70万台の産業用ロボットが稼働しており、2017年には180万台に増加しました。
近年では、人工知能もロボット工学とともに使用され、ロボットアームなどを使用して自動ラベル付けソリューションを作成しています。自動ラベル貼付装置、およびラベル付けされる製品を学習および検出するための人工知能。
プログラマブルロジックコントローラー
機械製品のシステムには、製造プロセスにプログラマブルロジックコントローラー（PLC）が含まれていました。
彼らは簡単なプログラミングを使用して入力と出力の制御の変化を可能にするプロセッサーシステムを持っています。
PLCは、プログラマブルメモリを使用して、シーケンスやタイミング、カウントなどの命令や機能を保存します。
ロジック言語を使用して、PLCはさまざまな入力を取り、さまざまなロジック出力を返すことができます。入力ユニットはセンサーで、出力ユニットはバルブ、モーターなどです。
PLCはコンピュータに似ています。ただし、コンピューターは計算用に最適化されており、PLCは産業環境や制御タスクでの使用に最適です。
それらは、論理プログラミングの基本的な知識だけが必要であり、振動、ノイズ、湿度、および高温の処理が必要であるような方法で構築されています。
PLCが提供する主な利点は、その柔軟性です。したがって、同じ基本コントローラを使用して、PLCはさまざまな制御システムを処理できます。
制御システムを変更するためにシステムを再度配線する必要がなくなりました。この機能は、複雑な制御システムのための費用効果の高いシステムを作成します。
参考文献
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