Sistema de produto da máquina: recursos e exemplos

O sistema de produto da máquina é o uso da tecnologia através da qual um processo ou procedimento é realizado com o mínimo de assistência humana. Também é conhecido como controle automático.

Vários sistemas de controle lidam com equipamentos como processos em fábricas, máquinas, conexão a redes telefônicas, caldeiras e fornos para tratamento térmico, estabilização e direção de navios, aviões e outros veículos e aplicações com uma intervenção humana mínima ou reduzida.

Sistema de produto da máquina: recursos e exemplos 1

Fonte: geralt [CC0], via Wikimedia Commons

O sistema de produtos para máquinas abrange aplicações que variam de um termostato doméstico que controla uma caldeira a um grande sistema de controle industrial com dezenas de milhares de medições de entrada e sinais de controle de saída.

Quanto à complexidade do controle, ele pode variar de um controle on / off simples a algoritmos de alto nível de várias variáveis.

Este sistema foi alcançado por vários meios, como unidades pneumáticas, hidráulicas, mecânicas, eletrônicas, elétricas e de computadores, geralmente combinadas entre si.

Sistemas complexos, como vistos em fábricas, aviões e navios recentes, costumam usar todas essas técnicas combinadas.

Caracteristicas

Sistemas flexíveis e precisos de produtos de máquinas são críticos para a lucratividade das operações de processamento e fabricação.

O desenvolvimento de aplicativos para monitorar e controlar plantas pode ser difícil, porque testar aplicativos em plantas reais é caro e perigoso. Os projetistas de sistemas geralmente confiam na simulação para validar suas soluções antes da implementação.

Os modernos sistemas de controle distribuído oferecem funções avançadas de controle e verificação. A integração de controle e informações em toda a empresa permite que as indústrias otimizem as operações dos processos industriais.

Eles também podem ser mantidos com controles simples de qualidade. No entanto, no momento, nem todas as tarefas podem ser automatizadas, e algumas tarefas são mais caras de automatizar do que outras.

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As máquinas podem executar tarefas que são realizadas em ambientes perigosos ou que estão fora das capacidades humanas, pois podem operar mesmo a temperaturas extremas ou em atmosferas radioativas ou tóxicas.

Vantagens

– Maior desempenho ou produtividade.

– Melhoria da qualidade ou maior previsibilidade da qualidade.

– Maior consistência e robustez de processos ou produtos.

– Maior consistência dos resultados.

– Redução de custos e despesas diretas de mão de obra humana.

– A instalação em operações reduz o tempo de ciclo.

– Você pode concluir tarefas em que é necessário um alto grau de precisão.

– Substitua operadores humanos em tarefas que envolvam trabalho físico forte ou monótono. Por exemplo, o uso de uma empilhadeira com um único motorista, em vez de uma equipe de vários trabalhadores, para levantar um objeto pesado, reduz alguns ferimentos ocupacionais. Por exemplo, costas menos tensas devido ao trabalho pesado.

– Substitui humanos em tarefas executadas em ambientes perigosos, como incêndios, espaço, vulcões, instalações nucleares, subaquáticas, etc.

– Executa tarefas que estão além das capacidades humanas de tamanho, peso, velocidade, resistência, etc.

– Reduz significativamente o tempo de operação e o tempo de manipulação do trabalho.

– Trabalhadores livres para assumir outros papéis. Ele fornece trabalho de alto nível no desenvolvimento, implementação, manutenção e execução de sistemas de produtos de máquinas.

Desvantagens

Alguns estudos parecem indicar que o sistema máquina-produto pode impor efeitos nocivos além das preocupações operacionais. Por exemplo, o destacamento de trabalhadores devido à perda geral de empregos.

– Possíveis ameaças à segurança ou vulnerabilidades, porque há uma maior suscetibilidade relativa a cometer erros.

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– Custos imprevisíveis ou excessivos de desenvolvimento.

– Os custos iniciais da instalação do maquinário na configuração de uma fábrica são altos e a não manutenção do sistema pode causar a perda do próprio produto.

– Isso leva a maiores danos ambientais e pode agravar as mudanças climáticas.

Exemplos

Uma tendência é o maior uso da visão artificial para fornecer funções de inspeção automática e orientação do robô. Outro é o aumento contínuo no uso de robôs.

Robótica industrial

É uma sub-filial do sistema de produtos da máquina, que suporta vários processos de fabricação. Tais processos de fabricação incluem soldagem, usinagem, pintura, manuseio e montagem de materiais, entre outros.

Os robôs industriais usam uma variedade de sistemas de software, elétricos e mecânicos que permitem alta velocidade e precisão, excedendo até agora qualquer desempenho humano.

O nascimento do robô industrial ocorreu logo após a Segunda Guerra Mundial, quando os Estados Unidos viram a necessidade de uma maneira mais rápida de produzir bens industriais e de consumo.

A lógica digital e a eletrônica de estado sólido permitiram aos engenheiros construir sistemas melhores e mais rápidos. Esses sistemas foram revisados ​​e aprimorados até que um único robô possa trabalhar com pouca ou nenhuma manutenção 24 horas por dia.

Por esses motivos, cerca de 700.000 robôs industriais estavam operacionais em 1997 e, em 2017, o valor aumentou para 1,8 milhões.

Nos últimos anos, a inteligência artificial também é usada com robótica para criar uma solução de rotulagem automática, usando braços robóticos como. Aplicador automático de etiquetas e inteligência artificial para aprender e detectar os produtos a serem etiquetados.

Controladores lógicos programáveis

O sistema do produto da máquina envolveu controladores lógicos programáveis ​​(PLCs) no processo de produção.

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Eles possuem um sistema de processador que permite a variação dos controles de entradas e saídas usando programação simples.

Os CLPs fazem uso da memória programável, armazenando instruções e funções como seqüenciamento, tempo, contagem, etc.

Por meio de uma linguagem lógica, um CLP pode receber uma variedade de entradas e retornar uma variedade de saídas lógicas. As unidades de entrada são sensores e as unidades de saída são válvulas, motores, etc.

PLCs são análogos aos computadores. No entanto, os computadores são otimizados para cálculos, enquanto os CLPs são aperfeiçoados para uso em ambientes industriais e para tarefas de controle.

Eles são construídos de forma que apenas um conhecimento básico de programação lógica seja necessário e o manuseio de vibrações, ruídos, umidade e altas temperaturas.

A principal vantagem oferecida pelos PLCs é a sua flexibilidade. Portanto, com os mesmos controladores básicos, um CLP pode lidar com uma ampla variedade de sistemas de controle.

Não é mais necessário ter que conectar um sistema novamente para alterar o sistema de controle. Esse recurso gera um sistema econômico para sistemas de controle complexos.

Referências

  1. Wikipedia, a enciclopédia livre (2019). Automação Retirado de: en.wikipedia.org.
  2. Encyclopaedia Britannica (2019). Automação Retirado de: britannica.com.
  3. Encyclopaedia Britannica (2019). Vantagens e desvantagens da automação. Retirado de: britannica.com.
  4. Tech Briefs (2019). Entendendo as máquinas inteligentes: como elas moldarão o futuro. Retirado de: techbriefs.com.
  5. Sistemas de Ajuda (2019). Operações automatizadas: 5 benefícios da automação. Retirado de: helpystems.com.

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