生产管理中的工业自动化

介绍

在下一篇研究论文中，我们将讨论工业自动化，即使用控制系统和计算机技术来减少某些过程中人为干预的需求。

我们还将讨论机器人技术，机器人技术的分类，技术和系统对当今公司的重要性，因为它可以优化人力资源的使用，增加产量等。和计算机控制。

抽象

接下来，我们将讨论工业自动化的研究，这是使用控制系统和计算机技术来减少任何过程中人工干预的需求。

还讨论机器人技术，分类，当今对企业使用技术和系统的重要性，因为它可以优化人力资源的使用，增加产量等。和计算机控制。

发展历程

1.1工业自动化

它是使用计算机和机电系统或元件来控制机械和/或工业过程，从而代替了人工操作员。

自动化作为一门比控制系统更广泛的工程学科，涵盖了工业仪表，其中包括传感器，现场变送器，控制和监视系统，数据传输和收集系统，以及实时软件应用程序，用于监视，控制工厂运营或工业过程。

最早的简单机器用一种人力来代替一种努力，例如用滑轮系统或杠杆来举起重物。这些机器后来能够代替自然形式的可再生能源，例如风，潮汐或水流来替代人类能源。

1801年，使用打孔卡的自动织机的专利授予了彻底改变纺织业的约瑟夫·玛丽·提花。

当今自动化中最明显的部分可能是工业机器人技术。一些优点是可重复性，更严格的质量控制，更高的效率，与业务系统的集成，提高的生产率和减少的工作量。一些缺点是资金需求大，灵活性严重下降以及对维护的依赖增加。

在许多工作中，没有立即的自动化风险。在许多任务中，还没有发明能够与人眼争夺准确性和确定性的设备。人类的听力也没有。最无用的人类可以比任何自动设备识别和区分更多的本质。人类识别，语言识别和语言生成模式的技能超出了自动化工程师的期望。

关于工业自动化和DCS（分布式控制系统），有一个基本且最新的概念。分布式控制系统由至少3到5的各种自动化级别组成。它们被称为：现场级别，控制级别，监督级别，MES级别和ERP级别。

专用计算机以及模拟和数字输入和输出卡用于通过传感器读取现场输入，并根据您的程序通过执行器生成到现场的输出。这导致了控制精确的动作，从而可以对任何工业过程进行严格控制。

人机界面（HMI）或人机界面（CHI），正式称为人机界面，通常用于与PLC和其他计算机进行通信，以执行诸如输入和监视温度或压力以进行自动控制的任务。或响应警报消息。

涉及计算机的另一种自动化形式是自动化测试，其中计算机控制自动测试设备，该设备被编程为模拟手动测试应用程序的人员。通常，这会伴随自动工具来生成特殊指令，这些指令会指导自动测试设备以准确的方向进行最终测试。

1.2机器人技术

机器人技术是技术的一个分支，致力于机器人的设计，构造，操作，结构布置，制造和应用。机器人技术结合了各种学科，例如：机械，电子，计算机，人工智能，控制工程和物理。机器人技术中的其他重要领域是代数，可编程自动机和状态机。

机器人一词是由艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）创造的，他定义了研究机器人的科学，他还创立了机器人三定律。在科幻小说中，人们曾想象过机器人会进入新世界，掌权或只是减轻自己的家务劳动。

机器人分类：

根据时间顺序：

第一代。

机械手。它们是具有简单控制系统（手动，固定顺序或可变顺序）的多功能机械系统。

第二代。

学习机器人。他们重复了以前由操作员执行的一系列动作。做到这一点的方法是通过机械设备。操作员执行所需的动作，同时机器人跟随并记住它们。

第三代。

具有感应控制的机器人。控制器是一台计算机，执行程序命令并将其发送到机械手以进行必要的动作。

第四代。

智能机器人。它们类似于先前的传感器，但是它们也具有传感器，这些传感器将有关过程状态的信息发送到控制计算机。这样可以实时进行智能决策和过程控制。

根据其架构：

1.多关节

在这一组中发现了形状和配置各异的机器人，它们的共同特征是基本上是久坐的（尽管可以例外地引导它们进行有限的运动），并构造成可以根据某个机器人在某个工作空间中移动其终端元件或更多的坐标系，并且具有有限的自由度。在这组机械手，工业机器人，笛卡尔机器人中，当需要覆盖相对较宽或较长的工作区域，作用于具有垂直对称平面的物体或减少在地面上占用的空间时，可使用它们。

2.手机

它们是具有位移能力的机器人，基于汽车或平台，并配备有滚动式机车系统。他们通过远程控制继续前进，或者通过传感器从周围环境接收到的信息进行引导。这些机器人确保了零件在制造链中从一个点到另一个点的运输。在物化轨道的引导下，它们通过地面中嵌入式电路的电磁辐射或通过光电检测到的波段，甚至可以绕过障碍物并配备有相对较高的智能水平。

3.安卓

它们是试图完全或部分复制人类形态和运动学行为的机器人。目前，Android仍是很少进化的设备，没有实用性，主要用于研究和实验。

4.人形

在非限制性意义上也可以包括机器人的人形机器人构成了一类，其主要特征是其模仿各种生物的运动系统。尽管可能的运动系统在形态上存在差异，但将人形机器人分为两个主要类别很方便：步行者和非步行者。

5.杂种

它们对应于难分类的那些，其结构与已经暴露的任何以前的结构（通过结合或并置）组合在一起。例如，分段的铰接式带轮设备同时是“移动机器人”和“动物形态机器人”的属性之一。

1.3电脑控制

生产控制系统自动记录批量生产，其在仓库之间的移动，质量控制和装运；有了这些信息，就可以立即知道并控制工厂的完整运行。

标签上印有识别每个批次的编号以及生产线，班次和数量数据。当此生产批次转移到其流程的不同阶段时：其他生产线，仓库，质量控制或装运，则记录其批次号。数据库将自动获得此信息，从而可以获取有关工厂运营的即时和更新信息。

可以使用三种方法在工厂记录运动：

带有PalmPalm的条形码读取器可写入每个标签的编号打印格式可以记录数据，这些数据是在计算机上捕获的。

电脑化生产控制系统

自动系统相对于常规手动程序的主要优点是：

损失控制：对生产进行详细，即时和自动的控制，这可以在处理货物时提供高度的安全性，因为可以快速验证每批货物的存放地点和时间。对生产区域，质量控制，仓库和运输的工作进行详细而自动的控制，并且可以立即得知：谁在何时何地做了什么。从那里获得对工作率，生产率收益等的监督。自动捕获：节省大量的人工和捕获生产数据时的错误，通常是通过抄录操作员编写的报告并组织信息来完成的。控制工厂运营能够立即做出明智的决定，因为该信息始终在计算机级别上可用和更新。在手动系统中，信息以书面报告形式存在，但是必须对其进行处理以在监视和决策中有用。

在计算机系统中，从记录信息的那一刻起，就可以对其进行处理并获得结果。