يبحث نظام التصنيع الخاص بالتصنيع اليوم ومستخدمي أتمتة المستخدمين باستمرار عن التطورات التكنولوجية للمساعدة في جعل حياتهم أسهل. حفزت Industry 4.0 Innovations فئة جديدة من التقنيات الذكية التي تجمع بين واجهات الإلكترونيات الرقمية والاتصالات لمزيد من التطور والوظائف وسهولة الاستخدام.

نظرًا لأن المزيد من شركات التصنيع تتبنى تكنولوجيا الصناعة 4.0 جاهزة ، فإن تقنيات Mechatronics الناشئة الناشئة تمنح الآلات الذكاء والتنوع أكبر. من الأسهل أيضًا تحديد هذه الأنظمة المتقدمة وترتيبها ونشرها من الخيارات السابقة - تعزيز قيمتها على مصنعي المعدات الأصلية والمستخدمين النهائيين.

يمكن أن يساعد فهم إمكانيات الميكاترونيك الذكية أن يساعد مهندسي تصميم النظام في الحصول على أفضل طريقة للاستفادة من هذه الميكاترونيك لجعل حلول التصنيع الخاصة بهم تنافسية للغاية.

الميكاترونيك الحديثة متكاملة ومتعددة الاستخدامات

mechatronics هي أنظمة وتجمعات فرعية تجمع بين المكونات الميكانيكية والإلكترونية المتباينة في حلول مخصصة لمهام محددة. في عالم الحركة ، مثالان هما تجميع المنتجات والنقل راضين عن أنظمة الحركة الخطية الميكاترونية والروبوتات الديكارتية. Core to Mechatronics هو التكامل الضيق للمحركات الإلكترونية ، والضوابط ، والمستشعرات ، والمكونات الخطية. يمكن اعتبار mechatronics رائدة في تقنيات الصناعة 4.0.

يأخذ Mechatronics Smart المفهوم بشكل أكبر-مع أخذ شكل حلول كاملة تتضمن أجهزة استشعار متقدمة ومنصات تحكم صديقة للمشغل. هذه الأنظمة العائد:

• بيانات الوقت الفعلي عن أداء الجهاز
• بيانات الوقت الفعلي عن جودة التصنيع حسب الاقتضاء
• التحكم الدقيق وتنفيذ تسلسل الحركة
• التتبع الآلي لبيانات الإنتاج والإنتاجية
• اتصال سهل مع أنظمة الإدارة على مستوى الماكينة والزجاج

mechatronics الذكية الخطوة الأولى: التكوين عبر الإنترنت

Mechatronics الذكية أسرع وأسهل في التصميم والوضوح من أنظمة mechatronics السابقة. هذا مفيد لأن mechatronics هي بطبيعتها معقدة للغاية - تتطلب النظر المتزامن وتغيير حجم المكونات الخطية المتعددة ، والمحركات ، ووحدات التحكم ، وواجهات المشغل ... ثم مزيجها الدقيق.

تتمثل الخطوة الأولى في تحديد وشراء وتكليف آلة Mechatronics الذكية في الاستفادة من الأدوات عبر الإنترنت التي يمكن الوصول إليها عبر بوابات الموردين. تتيح أدوات التكوين هذه للمهندسين بناء أنظمة ذكية جاهزة لتشغيل "خارج الصندوق" مع الحد الأدنى من البرمجة ... لذلك ربما تكون مفيدة للغاية للمهندسين الذين لديهم فهم أساسي لتشغيل الطاقة الكهربائية والسوائل (بما في ذلك الحركة الخطية) وعناصر التحكم في الحركة. يدخل المستخدمون معلمات مثل السكتة الدماغية ووزن الشغل ووقت الدورة ، والذي يقوم بعد ذلك بإنشاء مخرج يمكن التحقق منه في بيئة CAD للأداة عبر الإنترنت. يطالب التحجيم والتكوين التالي ، جميع مكونات الحل الكامل للميكاترونيك - مثل روبوت الديكارتي أو آلة الضغط أو آلة الانضمام - في حالة واحدة. إنه خيار يتيح للمهندسين الحصول على حل كامل من مورد واحد-تلقي نظام متكامل يتم شحنه مع تسلسل الحركة المبرمج مسبقًا جاهزًا لتنفيذ التوصيل والإنتاج.

تحكم تشغيلي أكثر ذكاءً وأبسط

يمكن أن يعزز الميكاترونيك الذكي الإنتاجية والمرونة عادة مع عمليات الإنتاج "الشفافة" - مع أجهزة استشعار لمراقبة حالة الوقت الحقيقي.

فقط ضع في اعتبارك كيف تقدم بعض الشركات المصنعة مجموعات وظائف الميكاترونيك الخاصة بالعمليات لدعم مثل هذه المراقبة. على سبيل المثال ، قد تتضمن مجموعة وظائف واحدة لآلة الضغط اسطوانة كهروميكانيكية ومحرك مؤازرة ومحرك ووحدة تحكم وأجهزة الاستشعار وبرامج المشغل لدعم عمليات الضغط والانضمام إلى التجميع. من السهل تنفيذ الآلات التي تم إنشاؤها باستخدام مجموعة الوظائف هذه ، حيث تأتي المكونات مع برامج التشغيل التي تم تثبيتها مسبقًا ... والمعلمة التلقائية جاهزة للتشغيل على محرك المؤازرة - لذلك لا توجد حاجة إلى معرفة برمجة التحكم في الحركة لجلب الجهاز عبر الإنترنت. يتميز البرنامج بواجهة مستخدم رسومية السحب والإفلات (GUI) التي تتيح للمشغلين بناء تسلسلات الإنتاج بشكل حدسي-مثل الضغط على محامل الكرة في السكن ، على سبيل المثال.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يأتي الجهاز مع مستشعر قوة متكامل لقياس العمليات وتتبعها. على سبيل المثال ، قد تتتبع هذه المستشعرات في تطبيق الحامل المشغل الخطي للتأكد من أنها تطبق القوة الصحيحة الدقيقة لإدراج الكرات في سكنها المحمول. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تنفذ عناصر التحكم في النظام مراقبة الجودة من خلال ضمان تشغيل المحركات بشكل صحيح من خلال تسلسلها الذي يتم التحكم فيه بدقة. نظرًا لأن هذه التسلسلات على آلة الضغط تكرر المئات أو حتى آلاف المرات في الساعة ، فإن وحدة التحكم في النظام تسجل ثم إعادة توجيه قياسات كل دورة حركة. يمكن للمشغلين بعد ذلك استخدام الأدوات في حزمة وحدة التحكم لإنشاء تصورات لنتائج العملية. قد تخطط هذه لخريطة ما إذا كانت القوى الملحة تجاوزت أو فشلت في تلبية عتبات العملية ... والسماح للمشغلين بتحليل منحنيات إزاحة القوة في الوقت الفعلي في محطات العمل الخاصة بهم. تتيح هذه البيانات لمشغلي الماكينة ذوي الخبرة الحفاظ على جودة التصنيع العليا والإنتاجية بلا برمجة متخصصة أو تطوير تحليلات الجودة من قبل مهندسي البرمجيات الخبراء.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تصدير البيانات عبر واجهات النظام لأنظمة تحليلات التصنيع على مستوى النبات أو السحابة ... مما يجعل نظام Mechatronics الذكي مكونًا لا يتجزأ من منصة الصناعة 4.0 للشركة.

كما يتم نشر قدرات مماثلة لسيناريوهات أتمتة المصانع الأخرى ، بما في ذلك أنظمة الحركة الخطية مثل روبوتات معالجة الديكارتية لعمليات الانتقاء أو النقل. يستخدمون أدوات تكوين متشابهة عبر الإنترنت لحجم وتحديد جميع الوحدات الخطية والمحركات والمؤثرات النهائية ، والكابلات ، وأجهزة الاستشعار ، ومحركات الكهرباء ، ووحدة التحكم اللازمة لأنظمة المعالجة الكاملة.

تطبيقات mechatronics الذكية في العمل

يوضح Mechatronics الذكية كيف يمكن للتكنولوجيا المتطورة حل المشكلات الهندسية المعقدة بطريقة أبسط. في سيناريو الصناعة الشائع ، حاول بناة الآلات عادة تطوير مجموعات الميكاترونيك الخاصة بهم من خلال طلب ودمج مكونات منفصلة - المحركات الخطية ، وحدات التحكم ، وإمدادات الطاقة ، ومؤثرات النهاية ، والمزيد. هذه العملية غالبًا ما تكون مرهقة وتستغرق وقتًا طويلاً.

في العديد من الشركات أو تكامل النظام ، من الشائع أن تكون المجموعة الهندسية الميكانيكية مسؤولة عن تحديد وطلب مجموعة واحدة من المكونات بينما تطلب المجموعة الكهربائية مكوناتها. تشكل هذه الترتيبات أكثر صعوبة بالنسبة لقسم المشتريات ، ويتم تكليف الموظفين الهندسيين بجعلها تتناسب معها جسديًا وبرمجةها لضمان عملها على النحو المحدد.

يتغير مفهوم Mechatronics الذكي هذا النموذج ، وفي هذه العملية ، يحرر المهندسون حتى يتمكنوا من تكريس الوقت والموارد لمشكلات التصميم الأكثر تعقيدًا وصعبة. مما لا شك فيه-ستساعد الفوائد والمزايا التي تقدمها تقنية Mechatronics Smart Mechatronics على بناء المزيد من أنظمة جاهزة للإنتاج من خلال تقنية الاستخبارات والمستشعرات المدمجة لدعم متطلبات الصناعة 4.0.

على الرغم من أن مفهوم Mechatronics الذكي أمر غير بديهي ، إلا أنه لا يزال من المهم العمل مع موردي Mechatronics الذين تشمل محافظهم وخبراتهم الهندسية النطاق الكامل من المكونات-منتجات الحركة الخطية ، وحدات التحكم ، ومحركات المؤازرة ، وبرامج المشغل-ضرورية لبناء مواد مكتملة عالية الأداء الحلول. من المهم أيضًا تقييم جودة وسهولة استخدام أدوات التكوين الخاصة بهم ، للتأكد من أن سهولة الاستخدام الموعودة من قبل حركات الميكاترونيك الذكية - من البداية إلى النهاية - يتم تسليمها بالكامل. هذا يساعد على ضمان أن بناة الآلات والمستخدمين النهائيين يمكنهم الاستفادة الكاملة من فوائد التوصيل والإنتاج للميكاترونيك الذكي في عملياتهم.