Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Inteligentne maszyny: Adaptacja architektur systemów sterowania

-- poniedziałek, 17 lipiec 2017

W tworzeniu inteligentnych maszyn pomagają systemy wbudowane, zapewniając elastyczność, większą liczbę operacji realizowanych autonomicznie, rozszerzoną diagnostykę oraz lepsze zdolności adaptacyjne. Wszystko po to, aby zwiększyć wydajność produkcji. Algorytmy i narzędzia, które jeszcze kilka lat temu były używane jedynie w programach badawczych najbardziej zaawansowanych technologii, obecnie z powodzeniem wkraczają na rynek przemysłowy.

Wzrost popularności inteligentnych maszyn w aplikacjach przemysłowych jest już faktem. Wykorzystywane w nich systemy wykonują powtarzalne zadania z coraz większymi prędkościami i dokładnością, mogą też adaptować się do zmieniających się warunków i działać bardziej autonomicznie niż kiedykolwiek. W przyszłości – podobnie jak to miało miejsce w przypadku poprzednich generacji technologii – inteligentne maszyny będą wywierały wpływ na prawie każdą dziedzinę życia. Zmienią sposób, w jaki produkujemy żywność, w jaki lekarze wykonują zabiegi, a firmy logistyczne organizują swoje magazyny. Zaingerują nawet w sposób edukacji następnych pokoleń.

Trwające obecnie debaty na ten temat obejmują rozmaite kwestie – od obaw przed utratą pracy przez osoby o niskich i średnich kwalifikacjach, po nadzieje zapoczątkowania odrodzenia się przemysłu produkcyjnego w krajach rozwiniętych, o wysokich zarobkach. Instytuty badawcze, ekonomiści i media dyskutują nad wpływem maszyn nafaszerowanych technologią informacyjną (IT) na życie, a tymczasem inżynierowie i naukowcy otrzymują już konkretne zadania dostarczania systemów produkcyjnych, które będą znacznie bardziej niż dotąd elastyczne i uniwersalne. Systemy te muszą pomóc przemysłowi w zaspokojeniu potrzeb wytwarzania różnorodnych produktów oraz w radzeniu sobie z krótszymi niż kiedykolwiek cyklami życia dóbr konsumenckich.

Charakterystyka maszyn inteligentnych

Innowacje w sprzęcie produkcyjnym napędzane są przez dwa procesy. Pierwszy stanowi dążenie do indywidualizacji i złożoności wytwarzanych dóbr. Drugi to rosnący w tempie większym niż kiedykolwiek nacisk na zwiększanie wydajności produkcji i jakości wyrobów. W odniesieniu do inteligentnych maszyn skutkuje to m.in. tym, że nabrały one w procesie swojej ewolucji pięciu głównych cech:

Elastyczność. Konstruktorzy nie projektują już maszyn i urządzeń, które będą wykorzystywane tylko w jednym celu. Tworzą elastyczne i uniwersalne modele, spełniające współczesne potrzeby produkcyjne, takie jak tworzenie mniejszych partii wyrobów, dokładnie według specyfikacji klientów, a także wypuszczanie na rynek wysoce zintegrowanych urządzeń, łączących w sobie różne funkcjonalności.

Praca autonomiczna. Nowoczesne maszyny spełniają ten wymóg w stopniu znacznie większym niż kiedykolwiek przedtem.

Diagnostyka. Inteligentne maszyny mogą zarówno zapobiegać powstawaniu błędów, jak i korygować błędy obróbki spowodowane przez zakłócenia w rodzaju zmieniających się parametrów surowców, dryftu termicznego punktu pracy lub zużycia i awarii podzespołów mechanicznych. Wyposażone w rozległą sieć czujników, zapisują informacje dotyczące procesu technologicznego, własnej kondycji i swojego środowiska. To wydłuża czas bezawaryjnej pracy i zwiększa jakość wyrobów.

Ulepszenia adaptacyjne. Systemy maszynowe potrafią usprawniać swoje działanie i uczyć się poprzez eksplorację danych, wdrożenie modeli symulacji lub zastosowanie specyficznych dla aplikacji algorytmów uczenia maszynowego.

Komunikacja. Maszyny wymieniają informacje z innymi systemami automatyki i dostarczają danych o swoim statusie do systemu sterowania wyższego poziomu. Pozwala to inteligentnym fabrykom i liniom automatyki dostosowywać się do zmieniających się warunków, równoważyć obciążenie robocze pomiędzy maszynami oraz informować personel serwisowy o problemach, zanim nastąpią awarie.

Projektowanie maszyn i wyzwania z tym związane

Nowoczesne systemy sterowania maszynami wykorzystują dane i informacje dotyczące środowiska, procesów technologicznych oraz parametrów maszyn do dokonywania adaptacji do zmieniających się warunków, wykonywania zadań, które nie są powtarzalne, lub zwiększania efektywności i parametrów urządzeń. Czujniki i technologia pomiarów odgrywają znacznie większą rolę niż kiedyś – dają konstruktorom maszyn możliwość tworzenia systemów świadomych swojego otoczenia, monitorujących procesy technologiczne w czasie rzeczywistym, zapewniających dobrą kondycję podstawowych podzespołów maszynowych i wykorzystujących te informacje do sterowania adaptacyjnego.

Wymaga to zastosowania rozwiązań, które potrafią integrować dane z czujników, zbierać informacje w czasie rzeczywistym oraz wykorzystywać informacje z wielu czujników równolegle z obsługą szybkich pętli sterowania. Systemy wbudowane o wysokich parametrach, odporne na trudne warunki przemysłowe, zapewniają bezpośrednie połączenia czujników poprzez moduły wejścia/wyjścia (I/O). Najlepsi konstruktorzy adaptują dziś heterogeniczne architektury obliczeniowe łączące procesor wykonujący obliczenia w czasie rzeczywistym i programowalny sprzęt, aby spełniać najbardziej skomplikowane wymagania aplikacji.

Zróżnicowanie maszyn inteligentnych

Czołowi konstruktorzy maszyn różnicują swoje inteligentne maszyny na podstawie cech, które wymagają wykorzystania kluczowych technologii, takich jak:

-> kombinacja wielu systemów sterowania i heterogenicznych architektur obliczeniowych;

-> obecność platformy sprzętowej i programowej dostarczającej narzędzi do analizy sygnału, symulacji i modelowania, zapewniającej bardzo szybkie pętle i algorytmy sterowania oraz duże możliwości komunikacyjne i pracy w sieci;

-> zorientowane na oprogramowanie podejście projektowe, które pomaga radzić sobie ze zwiększoną złożonością systemów.


Przeczytaj także

Badanie rynku: Integracja systemów - 5 czynników wpływających na powodzenie działań integratorów
W badaniu dotyczącym integracji systemów, przeprowadzonym przez Control Engineering, ankietowani wskazali pięć najważniejszych czynników wpływających na przebieg procesów integracji systemów. ... więcej »
Inteligentna automatyka: Platforma dla inteligencji procesowej i ulepszeń procesów
Lukę w komunikacji pomiędzy halą fabryczną a częścią biurową firmy można wypełnić przez integrowanie systemów sterowania procesem z systemem planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP)... więcej »
OMRON: jesteśmy gotowi na przyszłość sektora wytwórczego
Podczas targów Hannover Messe 2017 miałem okazję spotkać się z Timem Foremanem, dyrektorem pionu R&D w Omron Europe, aby porozmawiać z nim o najważniejszych wydatkach... więcej »
Inteligentne maszyny: Urządzenia mechatroniczne – projektowanie pod kątem funkcjonalności
Przyglądając się projektom mechatronicznym, bardzo łatwo dostrzec ich złożoność oraz interdyscyplinarność w podejściu autorów do kwestii konstrukcyjnych. Liczą się tu przede wszystkim takie... więcej »
Inteligentne maszyny: Technologie ery IIoT
Zasadnicze postępy w dziedzinie rozproszonych i połączonych w sieci maszyn, mających możliwość sterowania w czasie rzeczywistym, obejmują heterogeniczną architekturę obliczeniową,... więcej »
Otwarcie Laboratorium Safety na Politechnice Warszawskiej
Dnia 1 czerwca 2017 roku, w trakcie spotkania przedstawicieli firmy Omron Electronics z pracownikami naukowymi Wydziału Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej, odbyło się oficjalne... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

PROCESS AUTOMATION
2017-09-07 - 2017-09-08
Miejsce: Kraków
ENERGETAB 2017
2017-09-12 - 2017-09-14
Miejsce: Bielsko Biała
Robotech Robotics Technology Conference
2017-09-19 - 2017-09-19
Miejsce: Wrocław
Europejski Kongres Lean Manufacturing
2017-09-28 - 2017-09-29
Miejsce: Katowice
Targi 4INSULATION
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków
EFE 2. Targi Efektywności Energetycznej
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków

Katalog

Comau Poland Sp. z o.o.
Comau Poland Sp. z o.o.
Turyńska 100
43-100 Tychy
tel. +48 502 185 687

ASTOR Sp. z o.o.
ASTOR Sp. z o.o.
Smoleńsk 29
31-112 Kraków
tel. 12 428 63 00

ABB Sp. z o.o.
ABB Sp. z o.o.
Żegańska 1
04-713 Warszawa
tel. 32 79 09 222

zobacz wszystkie




SONDA


tak
nie
nie wiem


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce