SYSTÈME DE PRODUITS DE LA MACHINE: CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - LA TECHNOLOGIE - 2024

Le système de produit de la machine est l'utilisation de la technologie par laquelle un processus ou une procédure est exécuté avec une assistance humaine minimale. Il est également connu sous le nom de contrôle automatique.

Divers systèmes de contrôle gèrent des équipements tels que les processus d'usine, les machines, la connexion aux réseaux téléphoniques, les chaudières et les fours de traitement thermique, la stabilisation et la direction des navires, des avions et d'autres véhicules et des applications avec une intervention humaine minimale ou faible.

Source: geralt, via Wikimedia Commons

Le système de produits de la machine couvre des applications allant d'un thermostat domestique qui contrôle une chaudière à un grand système de contrôle industriel avec des dizaines de milliers de mesures d'entrée et de signaux de contrôle de sortie.

En termes de complexité de contrôle, cela peut aller du simple contrôle marche / arrêt aux algorithmes multi-variables de haut niveau.

Ce système a été réalisé par divers moyens, tels que des unités pneumatiques, hydrauliques, mécaniques, électroniques, électriques et informatiques, généralement combinées entre elles.

Les systèmes complexes, comme on le voit dans les usines, les avions et les navires récents, utilisent souvent toutes ces techniques en combinaison.

caractéristiques

Des systèmes de production de machines flexibles et précis sont essentiels à la rentabilité des opérations de fabrication et de traitement.

Développer des applications pour surveiller et contrôler les installations peut être difficile, car tester des applications dans des usines réelles est coûteux et dangereux. Les concepteurs de systèmes s'appuient souvent sur la simulation pour valider leurs solutions avant la mise en œuvre.

Les systèmes de contrôle distribués modernes offrent des fonctions de contrôle et de vérification avancées. L'intégration du contrôle et des informations dans toute l'entreprise permet aux industries d'optimiser les opérations de processus industriels.

Ils peuvent également être entretenus avec de simples contrôles de qualité. Cependant, pour le moment, toutes les tâches ne peuvent pas être automatisées et certaines tâches sont plus coûteuses à automatiser que d'autres.

Les machines peuvent effectuer des tâches qui sont effectuées dans des environnements dangereux ou qui dépassent les capacités humaines, car elles peuvent fonctionner même à des températures extrêmes ou dans des atmosphères radioactives ou toxiques.

avantage

- Performances ou productivité supérieures.

- Amélioration de la qualité ou plus grande prévisibilité de la qualité.

- Amélioration de la cohérence et de la robustesse des procédés ou produits.

- Une plus grande cohérence des résultats.

- Réduction des coûts directs et des dépenses du travail humain.

- L'installation en exploitation réduit le temps de cycle.

- Peut accomplir des tâches où un haut degré de précision est requis.

- Remplace les opérateurs humains dans les tâches qui impliquent un travail physique lourd ou monotone. Par exemple, l'utilisation d'un chariot élévateur à conducteur unique au lieu d'une équipe de plusieurs travailleurs pour soulever un objet lourd réduit certaines blessures professionnelles. Par exemple, un dos moins tendu en soulevant des objets lourds.

- Remplace les humains dans des tâches exécutées dans des environnements dangereux, tels que le feu, l'espace, les volcans, les installations nucléaires, sous l'eau, etc.

- Effectue des tâches qui dépassent les capacités humaines de taille, de poids, de vitesse, d'endurance, etc.

- Réduit considérablement le temps de fonctionnement et le temps de traitement des travaux.

- Libère les travailleurs pour qu'ils assument d'autres rôles. Fournit un travail de niveau supérieur dans le développement, la mise en œuvre, la maintenance et l'exécution des systèmes de produits de la machine.

Désavantages

Certaines études semblent indiquer que le système machine-produit pourrait imposer des effets délétères au-delà des préoccupations opérationnelles. Par exemple, le déplacement de travailleurs en raison de la perte générale d'emplois.

- Menaces ou vulnérabilités de sécurité possibles en raison de la plus grande susceptibilité relative aux erreurs.

- Coûts de développement imprévisibles ou excessifs.

- Les coûts initiaux d'installation des machines dans une configuration d'usine sont élevés et le fait de ne pas entretenir le système peut entraîner la perte du produit lui-même.

- Cela entraîne des dommages environnementaux supplémentaires et pourrait aggraver le changement climatique.

Exemples

Une tendance est l'utilisation accrue de la vision par ordinateur pour fournir des fonctions d'inspection automatisées et le guidage du robot. Un autre est l'augmentation continue de l'utilisation des robots.

Robotique industrielle

Il s'agit d'une sous-branche du système de produits de la machine, qui prend en charge divers processus de fabrication. De tels procédés de fabrication comprennent le soudage, l'usinage, la peinture, la manutention de matériaux et l'assemblage, entre autres.

Les robots industriels utilisent divers systèmes logiciels, électriques et mécaniques, qui permettent une vitesse et une précision élevées, dépassant ainsi de loin toute performance humaine.

La naissance du robot industriel est survenue peu après la Seconde Guerre mondiale, alors que les États-Unis voyaient le besoin d'un moyen plus rapide de produire des biens industriels et de consommation.

La logique numérique et l'électronique à semi-conducteurs ont permis aux ingénieurs de construire des systèmes meilleurs et plus rapides. Ces systèmes ont été révisés et améliorés jusqu'à ce qu'un seul robot soit capable de travailler avec peu ou pas de maintenance 24 heures sur 24.

Pour ces raisons, en 1997, quelque 700000 robots industriels étaient en service et en 2017, ce nombre est passé à 1,8 million.

Ces dernières années, l'intelligence artificielle a également été utilisée avec la robotique pour créer une solution d'étiquetage automatique, utilisant des bras robotiques comme. applicateur d'étiquettes automatique et intelligence artificielle pour apprendre et détecter les produits à étiqueter.

Contrôleurs logiques programmables

Le système produit de la machine impliquait des automates programmables (API) dans le processus de production.

Ils ont un système de processeur qui permet la variation des commandes d'entrée et de sortie en utilisant une programmation simple.

Les API utilisent une mémoire programmable, stockant des instructions et des fonctions telles que le séquençage, la synchronisation, le comptage, etc.

En utilisant un langage logique, un API peut accepter une variété d'entrées et renvoyer une variété de sorties logiques. Les unités d'entrée sont des capteurs et les unités de sortie sont des vannes, des moteurs, etc.

Les API sont analogues aux ordinateurs. Cependant, les ordinateurs sont optimisés pour les calculs, tandis que les automates sont perfectionnés pour une utilisation dans des environnements industriels et pour des tâches de contrôle.

Ils sont construits de telle manière que seule une connaissance de base de la programmation logique est nécessaire et de la gestion des vibrations, du bruit, de l'humidité et des températures élevées.

Le principal avantage des automates est leur flexibilité. Par conséquent, avec les mêmes contrôleurs de base, un API peut gérer une grande variété de systèmes de contrôle.

Il n'est plus nécessaire de câbler à nouveau un système pour changer le système de contrôle. Cette fonction crée un système rentable pour les systèmes de contrôle complexes.

Références

1. Wikipédia, l'encyclopédie gratuite (2019). Automatisation. Tiré de: en.wikipedia.org.
2. Encyclopédie Britannica (2019). Automatisation. Tiré de: britannica.com.
3. Encyclopédie Britannica (2019). Avantages et inconvénients de l'automatisation. Tiré de: britannica.com.
4. Mémoires techniques (2019). Comprendre les machines intelligentes: comment elles façonneront l'avenir. Tiré de: techbriefs.com.
5. Systèmes d'aide (2019). Opérations automatisées: 5 avantages de l'automatisation. Tiré de: helpystems.com.