기계 제품 시스템은 프로세스 나 절차가 최소한의 인간의 도움으로 수행하는 기술을 사용하는 것입니다. 자동 제어라고도합니다.
다양한 제어 시스템은 공장 프로세스, 기계, 전화 네트워크 연결, 열처리 보일러 및 용광로, 선박, 비행기 및 기타 차량 및 애플리케이션의 안정화 및 조향과 같은 장비를 최소한의 또는 감소 된 인간 개입으로 처리합니다.
출처 : Geralt, via Wikimedia Commons
기계 제품 시스템은 보일러를 제어하는 가정용 온도 조절기부터 수만 개의 입력 측정 및 출력 제어 신호가있는 대형 산업용 제어 시스템에 이르기까지 다양한 응용 분야를 다룹니다.
제어 복잡성 측면에서 간단한 on / off 제어에서 높은 수준의 다중 변수 알고리즘에 이르기까지 다양합니다.
이 시스템은 일반적으로 서로 결합 된 공압, 유압, 기계, 전자, 전기 및 컴퓨터 장치와 같은 다양한 수단으로 달성되었습니다.
최근의 공장, 비행기 및 선박에서 볼 수 있듯이 복잡한 시스템은 종종 이러한 모든 기술을 조합하여 사용합니다.
형질
유연하고 정확한 기계 제품 시스템은 제조 및 가공 작업의 수익성에 매우 중요합니다.
실제 플랜트에서 애플리케이션을 테스트하는 것은 비용이 많이 들고 위험하기 때문에 플랜트를 모니터링하고 제어하는 애플리케이션을 개발하는 것은 어려울 수 있습니다. 시스템 설계자는 종종 시뮬레이션에 의존하여 구현 전에 솔루션을 검증합니다.
최신 분산 제어 시스템은 고급 제어 및 검사 기능을 제공합니다. 기업 전반에 걸친 제어 및 정보의 통합을 통해 산업은 산업 공정 운영을 최적화 할 수 있습니다.
간단한 품질 관리로도 유지 관리 할 수 있습니다. 그러나 현재 모든 작업을 자동화 할 수있는 것은 아니며 일부 작업은 다른 작업보다 자동화하는 데 더 많은 비용이 듭니다.
기계는 극한의 온도 나 방사성 또는 독성 대기에서도 작동 할 수 있기 때문에 위험한 환경에서 수행되거나 인간의 능력을 넘어서는 작업을 수행 할 수 있습니다.
이점
-더 높은 성능 또는 생산성.
-품질 향상 또는 품질 예측 가능성 향상.
-프로세스 또는 제품의 일관성 및 견고성 향상.
-결과의 일관성 향상.
-인건비 및 인건비 절감.
-운영 중 설치로 사이클 시간이 단축됩니다.
-높은 정밀도가 요구되는 작업을 완료 할 수 있습니다.
-무겁거나 단조로운 물리적 작업이 포함 된 작업에서 작업자를 대체합니다. 예를 들어, 무거운 물건을 들어 올리기 위해 다중 작업자 팀 대신 단일 운전자 지게차를 사용하면 일부 직업적 부상을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 무거운 물건을들 때 등이 덜 긴장됩니다.
-화재, 우주, 화산, 핵 시설, 수중 등 위험한 환경에서 수행되는 작업에서 인간을 대체합니다.
-크기, 무게, 속도, 지구력 등 인간의 능력을 넘어서는 작업을 수행합니다.
-작업 시간과 작업 처리 시간을 대폭 단축합니다.
-작업자가 다른 역할을 맡을 수 있습니다. 기계 제품 시스템의 개발, 구현, 유지 관리 및 실행에서 더 높은 수준의 작업을 제공합니다.
단점
일부 연구에서는 기계-제품 시스템이 운영상의 문제를 넘어서는 해로운 영향을 미칠 수 있음을 나타내는 것으로 보입니다. 예를 들어, 일반적인 일자리 손실로 인한 근로자 이주.
-실수에 대한 상대적으로 더 큰 취약성으로 인해 가능한 보안 위협 또는 취약성.
-예측할 수 없거나 과도한 개발 비용.
-공장 설정에서 기계를 설치하는 초기 비용이 높고 시스템 유지 관리가 실패하면 제품 자체가 손실 될 수 있습니다.
-더 많은 환경 피해를 입히고 기후 변화를 악화시킬 수 있습니다.
예
한 가지 추세는 자동화 된 검사 기능과 로봇 안내를 제공하기 위해 컴퓨터 비전의 사용이 증가하고 있다는 것입니다. 또 하나는 로봇 사용의 지속적인 증가입니다.
산업용 로봇
다양한 제조 공정을 지원하는 기계 제품 시스템의 하위 지점입니다. 이러한 제조 공정에는 용접, 기계 가공, 페인팅, 자재 취급 및 조립 등이 포함됩니다.
산업용 로봇은 전기 및 기계의 다양한 소프트웨어 시스템을 사용하여 고속과 정밀도를 허용하여 인간의 성능을 훨씬 능가합니다.
산업용 로봇의 탄생은 미국이 산업 및 소비재를 더 빠르게 생산할 수있는 방법에 대한 필요성을 인식함에 따라 제 2 차 세계 대전 직후에 시작되었습니다.
디지털 로직과 솔리드 스테이트 전자를 통해 엔지니어는 더 빠르고 더 나은 시스템을 구축 할 수있었습니다. 이러한 시스템은 단일 로봇이 하루 24 시간 거의 또는 전혀 유지 보수없이 작업 할 수있을 때까지 수정 및 개선되었습니다.
이러한 이유로 1997 년에는 약 70 만 대의 산업용 로봇이 가동되었고 2017 년에는 180 만대로 증가했습니다.
최근에는 로봇 팔과 같은 자동 라벨링 솔루션을 만들기 위해 인공 지능도 로봇 공학과 함께 사용되었습니다. 자동 라벨 부착기 및 인공 지능을 사용하여 라벨링 할 제품을 학습하고 감지합니다.
프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러
기계 제품 시스템에는 생산 공정에서 PLC (프로그래밍 가능 로직 컨트롤러)가 포함되었습니다.
간단한 프로그래밍을 사용하여 입력 및 출력 제어를 변경할 수있는 프로세서 시스템이 있습니다.
PLC는 프로그래밍 가능한 메모리를 사용하여 시퀀싱, 타이밍, 카운팅 등과 같은 명령어 및 기능을 저장합니다.
로직 언어를 사용하여 PLC는 다양한 입력을 받아 다양한 로직 출력을 반환 할 수 있습니다. 입력 장치는 센서이고 출력 장치는 밸브, 모터 등입니다.
PLC는 컴퓨터와 유사합니다. 그러나 컴퓨터는 계산에 최적화 된 반면 PLC는 산업 환경 및 제어 작업에 사용하기에 완벽합니다.
로직 프로그래밍에 대한 기본 지식과 진동, 소음, 습도 및 고온 처리 만 필요한 방식으로 구축됩니다.
PLC가 제공하는 주요 이점은 유연성입니다. 따라서 동일한 기본 컨트롤러로 PLC는 다양한 제어 시스템을 처리 할 수 있습니다.
제어 시스템을 변경하기 위해 더 이상 시스템을 다시 연결할 필요가 없습니다. 이 기능은 복잡한 제어 시스템을위한 비용 효율적인 시스템을 만듭니다.
참고 문헌
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- Tech Briefs (2019). 스마트 머신 이해 : 미래를 형성하는 방법. 출처 : techbriefs.com.
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