Инфраструктура автоматизации производства - Factory automation infrastructure

Роботы, выполняющие тяжелую работу, которую раньше выполнял человек.

Инфраструктура автоматизации производства это недавно придуманная фраза, которая используется для описания процесса включения автоматизации в производство процесс конечных продуктов.[1] С этой инфраструктурой производственная среда определяется ее способностью производить и / или собирать товары в основном с помощью машин, интегрированных сборочных линий и роботизированных манипуляторов. Автоматизированные среды также определяются их координацией (и обычно их систематической интеграцией) с необходимым автоматическим оборудованием для формирования законченной системы. Цель автоматизации производства - снизить риски, связанные с кропотливой и опасной работой, с которой сталкиваются люди.[2] Эта система по сути является решением автоматизация и изготовление определенного производственного процесса с предполагаемым выходом и / или конечным продуктом.

Автоматизация

Заводская автоматизация с помощью промышленных роботов для паллетирования пищевых продуктов, таких как хлеб и тосты, в пекарне в Германии.

Процесс автоматизации - широко распространенная форма производства, которая сделала большие скачки в производственном процессе в целом. Автоматизация привела к производству сложных деталей аналогичного или более высокого качества с небольшими колебаниями качества.[3] Это также может помочь снизить общие производственные затраты и создать более безопасную рабочую среду для рабочих.[1] Использование автоматизации в производственном процессе началось с использования таких технологий, как пневматические и гидравлические системы, для использования в приложениях, где их механические преимущества могут быть использованы для использования производства для повышения качества продукции и эффективности. С тех пор мы создали сложные и высокоинтегрированные системы, состоящие из множества различных технологий и инновационных процедур, контролируемых средой программирования High Language со сложными драйверами операций. Эти драйверы часто работают с языками, которые поддерживают управление по 6, 7 и 8 осям для сложной робототехники.

Роботизированная рука

6-осевые шарнирно-сочлененные роботы от KUKA

Роботизированная рука - это тип механической руки, обычно программируемой, с функциями, аналогичными человеческой руке; рука может быть совокупностью механизма или может быть частью более сложного робота. Звенья такого манипулятора соединены шарнирами, допускающими вращательное движение (например, в шарнирном роботе) или транснациональное (линейное) перемещение. Звенья манипулятора можно рассматривать как кинематическую цепь. Окончание кинематической цепи манипулятора называется конечным эффектом или аналогично человеческой руке.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества автоматизации:

  • Увеличивается за счет выпуска или производительности.
  • Повышенное качество или повышенная предсказуемость качества.
  • Повышенная надежность (согласованность) процессов или продукта.
  • Повышенная согласованность вывода.
  • Снижение прямых затрат и затрат на человеческий труд.
  • Следующие методы часто используются для повышения производительности, качества или надежности.
  • Установите автоматизацию в операциях, чтобы сократить время цикла.
  • Установите автоматику там, где требуется высокая точность.
  • Замена людей-операторов в задачах, связанных с тяжелой физической или монотонной работой. [17]
  • Замена людей в задачах, выполняемых в опасных средах (например, огонь, космос, вулканы, ядерные объекты, подводные и т. Д.)
  • Выполнение задач, превышающих человеческие возможности по размеру, весу, скорости, выносливости и т. Д.
  • Экономическое улучшение: Автоматизация может улучшить экономику предприятий, общества или большей части человечества. Например, когда предприятие инвестирует в автоматизацию, технология окупает вложенные средства; или когда государство или страна увеличивают свой доход за счет автоматизации, как Германия или Япония в 20 веке.
  • Значительно сокращает время работы и время выполнения работы.
  • Освобождает рабочих для выполнения других ролей.
  • Обеспечивает работу более высокого уровня по разработке, развертыванию, обслуживанию и запуску автоматизированных процессов.

Основными недостатками автоматизации являются:

  • Угрозы безопасности / уязвимость: автоматизированная система может иметь ограниченный уровень интеллекта и, следовательно, более восприимчива к совершению ошибок, выходящих за пределы ее непосредственной области знаний (например, она обычно не может применять правила простой логики к общим предложениям).
  • Непредсказуемые / чрезмерные затраты на разработку: затраты на исследования и разработки для автоматизации процесса могут превышать затраты, сэкономленные на самой автоматизации.
  • Высокая начальная стоимость: автоматизация нового продукта или завода обычно требует очень больших начальных инвестиций по сравнению с удельной стоимостью продукта, хотя затраты на автоматизацию могут быть распределены между многими продуктами и с течением времени.
  • В производстве цель автоматизации сместилась к вопросам, шире, чем производительность, стоимость и время.

Рекомендации

  1. ^ а б Дотоли, Мариагразия; Фэй, Александр; Мишкович, Марек; Сецу, Карла (2019-08-29). «Обзор современных технологий и новых тенденций в автоматизации производства». Международный журнал производственных исследований. 57 (15–16): 5047–5067. Дои:10.1080/00207543.2018.1510558. ISSN  0020-7543.
  2. ^ Ричардс, Дейл (14 марта 2017 г.). «Побег с фабрики роботов-монстров: агенты перемен». Управление эффективностью команды. 23 (1/2): 96–108. Дои:10.1108 / TPM-10-2015-0052. ISSN  1352-7592.
  3. ^ Мариноуди, Вассо; Соренсен, Клаус Г .; Пирсон, Саймон; Бохтис, Дионис (2019). «Робототехника и труд в сельском хозяйстве. Анализ контекста». Биосистема Инжиниринг. 184: 111–121. Дои:10.1016 / j.biosystemseng.2019.06.013.