Усны нөөц улам цөөнжэж, бүтээгдэхүүний чанарыг хэрэглэгчдийн эрэлт нэмэгдэж байгаа өнөөгийн ертөнцөд уламжлалт бөмбөгшрүүлсэн усны үйлдвэрлэлийн загварууд урьд өмнө нь байгаагүй сорилттой тулгарч байна. Нэг талаас гар аргаар ажилладаг үйлдвэрлэлийн шугам үр ашиггүй, бохирдолтой, бүтээгдэхүүний чанарыг тогтвортой хангахын тулд тэмцэж байна. Энэ нөхцөлд ухаалаг бөмбөгтэх төхөөрөмжийн технологи гарч ирсэн бөгөөд "хүн үйлдвэрлэл"-ээс "хуультай үйлдвэрлэл"-д түр зуурын амжилт гаргах "Интернет-ийн интерфейсийн интеграц", автоматжуулалтын палетчлал, алслагдсан хяналт" гэсэн гурван үнд
IoT-ийн интеграц: Оюуны үйлдвэрлэлийн төв мэдрэлийн системийг бий болгох
Интернэт ол нүүрс (IoT) технологийн нэвтрүүлэлт бүтээгдэхүүний бүтээлтийн шугамыг тусгаарлагдсан механик төхөөрөмжөөс холбогдсон ухааны системүүд рүү хувиргаж, өөрчилж өгдөг. Орчин үеийн ухааны бүтээлтийн шугамд бүх чухал үе шат —хоосон савны илрүүлэлт, дүүрүүлэлт, таглах, шошго тавих гэх мэт —сенсорууд ба актюаторуудаар хангагдаж буй. Эдгээр төхөөрөмжүүд бодит цагт өгөгдлүүдийг цуглуулж, промышленный IoT протоколууд (OPC UA, MQTT гэх мэт) ашиглан төв удирдлагын системд дамжуулж буй.
Дүүрүүлэлтийн үйл явц жишээ болгож үзмүүст, уламжлалт бүтээлтийн шугамд механик вентильн удирдлага ашиглагдаж буй, түүнд нарийн хэмжээний хязгаар бүтээд, бодит цагт зохицуулах нь хийгүүрт. Харин ухааны бүтээлтийн шугамд өндөр нарийн хэмжээний урсгалын сенсорууд ба адаптив удирдлагын системүүд суурилж буй, түүн дээр савны төрөл, усны температур, бөмбөлөгтүүн зэрэг параметрүүд үндэслэн дүүрүүлэлтийн хурд ба дүүрүүлэлтийн хэмжээг динамик байдлаар зохицуулж, нарийн хэмжээний түвшин ±0.5 миллилитр. Илүү чухал нь, эдгээр өгөрмөл нь бодит цагт хайрцагт хадгалагдах платформд илгээдэг бөгөөд машин суралцах алгоритмуудын тусламжтайгаар тасралтгүй шингэн дүүрүүлэх стратегийг сайжруулж бөгөөд. Жишээ нь, систем нь тодорхой хугацаанд усны температур өөрчлөлтөөс үүдшүүлдэг дүүрүүлэх хазайлтыг илрүүлж, параметрүүдийн автомат тохируулалт хийж, усны бүх бүтээлд шингэн дүүрүүлэх хэмжээг бүрт бүрт гомоген хадгалж бөгөөд.
Чанарын хяналт хувьд, IoT технологи үүрдгүй үүрэг гүйцэтгүүдэг. Өндөр нарийн төвөгтэй визуал шинжилгээний систем нь камеруудын тусламжтайгаар усны бүх бүтээлд шингэн түвшин, тааруулалт, шошгоны байршлын түлхүүр мэдээллийг бүрдүүлж, өмнөх тогтоосон стандартуудтайд харьцуулж бөгөөд. Хэрэв аномали илрүүлдэг бол, систем нь гажигт бүтээлд немедлен хаяж, гажиг үүсгүүдэг шалтгааны источникд хүртэл дуудаж бөгөөд. —энэ нь дүүрүүлэх вентилийн хуучиралт юм уу, шилжүүрт машины хазайлт уу? Төвдгүй асуудлыг тодорхой тогтоох чадвар нь засвар үйлчилгээний хандлагыг урьдчилан саархуулах бүхэлдүүр үйл ажиллагаа руу шилжүүлдүг. ИОТ-тэй интеграцилан холбогдсон савлалтын шугамыг оруулж ирснээс хойш, алдарт немец минерал усны бренд нь үйлдвэрлэлийн шугамын үр ашгийг 23%-иар нэмж, бүтээдийн гомдлогийн түвшнийг 0,5%-с 0,08%-р бууруулж, энергийн хэрэглээг 17%-иар бууруулж. Эдгээр тоон үзүүлэлтүүд нь ИОТ-тэй интеграцилан холбогдсоны үнэ цэнэ нь зөвхөн автоматжуулалтанд бүтээдийн үр ашгийг тасралтгүй сайжруулах үүрэгтэй өгөгдлүүд дээр суурилж буйг бүтнээр харуулдүг.
Автомат паллетизацийн систем: Сургуульд хүртэлх нийлүүлэх логистикийн хувьсгал
Бүтээгдэхүүнийг саванд хийх нь үйлдвэрлэлийн процессын зөвхөн нэг хэсэг бөлгө; мөн түүнчлэн, усны мянган савыг стандарт паллет дээр үр дүнтэй, аюулгүй байдлаар зохион бүтээх нь өөр нэг чухал дуудлага. Уламжлалт гараар паллет дээр бүтээгдэхүүн бүрдүүлэх арга нь хүч хөдөлмөр шаардагч, үр дүнтэй бус, мөн аюулгүй байдал, гигиенаас хамгаалах хувьд аюул үүсгэдэг. Орчин үеийн оюун ухааны бүтээгдэхүүнийг саванд хийх шугамууд, автомат паллет дээр бүтээгдэхүүн бүрдүүлэх системтүүдтэй нягт интеграцилан холбогдож, дээрх асуудлуудыг бүрдүүлэн шийддэг.
Сүүлийн үеийн автомат паллет дээр бүтээгдэхүүн бүрдүүлэх роботууд нь зургаан тэнхлэгт дизайнтай, 3D хараа системтүүдтэй, хүчний урвуу холбоос технологитүүдтэй хангагдаж, үл яснаа саванд хийх бүтээгдэхүүний төрлүүд, хайрцаглах шаардлагуудад тохируулж ажиллах чадвартай. Саванд хийсэн бүтээгдэхүүнүүд паллет дээр бүрдүүлэх талбарт орж ирж, хараа систем нь түүнүүдийн хэмжээ, бүрдүүлэх байршлыг анхдагчар сканнердаж, дараа нь оюун ухааны алгоритм нь бүтээгдэхүүнийг хамгийн тогтвортой, зайг хамгийн үр дүнтэй ашиглаж, бүтээгдэхүүнд даралт үүсгэхгүйн тулд оптимал бүрдүүлэх загварыг тооцоолдөг.
Нүүрсний хөдөлмүүрт паллетжуур системүүдийн үндсэн давуу тал нь нэмэлт хамгаалалт юм. Жишээлбэл, Америкын нүүрсний бүс нутгийн компани 250 мл-ийн савангуудаас 5 галлон хүртэлх 12 янзын бүтээдийн хэмжээг бүрдүүлж хэрэгцээ хангаж байгаа. Хуучин тогтмол байршлын паллетжуур системүүд нь их хэмжээний тохируулалтын цаг шаарддаг, харин шинэ оюун ухааны паллетжуур систем нь урьдчилан тогтоосон програмууд болон хурдан солигдох төгсгөлүүдийн тусламжтайгаар бүтээдийн солилцоог 90 секундод дуусгаж, нүүрсний үйлдвэрлэлд зөвхөн богино зогсолт шаарддаг. Энэ нэмэлт хамгаалалт нь үүрд нь илүү олон төрлийн зах зээлийн шаардлагыг хангахад чухал ач хойртой.
Түүнчлэн илүү дэвшилтэй нь Автоматжуулсан хөтлөгч төрөлхийн машинууд (AGV) эсвэл Өөрсдийнх нь хөдөлмүүр роботууд (AMR)-тэй интеграцилан суурилж буй паллетжуулалтын системүүд юм. Паллетжуулалт хийсэн паллетуудыг AGV-ууд автоматжуулж, бүх процессын турш хүний оролцоо шаардагүй. Францын натурал минерал усны үйлдвэр AMR-системийн интеграцилах замаар агуулахын зайг 30%-иар нэмж, мөн вилочны тавангаар ажиллах үед гарч буй хувийн гэмтлийн аюулыг бүүр бууруулж.
Япон компанид хүртэлх тохиолдол онцгой анхаарал татаж. Түүний 2019 онд нэвтрүүлсэн бүтнэд автоматжуулж буй паллетжуулалтын систем нь паллетжуулалтын үр дүнг 40%-иар нэмж, мөн нарийн хурдхан бүтэцлүүр алгоритмуудын тусламжтайгаар түргэн зуур түрүүлж буй барааны гэмтлийг 85%-иар бууруулж. Системийн өөрсдийнх нь суралцах чадвар нь мөн улирлын өөрчлөлтүүд (жишээ нь, зунд нэмэгдсэн хүссэн хүчин) дагуу паллетжуулалтын стратегийг тохируулж, нийлүүлэлтийн галавын тогтвортой байдлыг хангаж.
Холбогч Хяналт ба урьдчилан таамаглаж хийгдэх засвар үйлчилгээ: Цаг хугацаа болон орон зайн дагуу оюун ухааны менежмент
Хэрэв IoT-ийн интеграци нь оюун ухааны дүүрэлтийн шугамын «мөчрийн систем» бөлгөөн, автомат паллетжуулалт нь түүний «мөчрийн систем» бөлгөөн бол, түүндээс холоос хяналт тавих ба урьдчилан таамаглаж хийгдэх засвар үйлчилгээний систем нь түүний «төв мөчрийн систем» бөлгөөн юм. Хайрцаг платформд суурилж, холоос хяналт тавих систем нь менежерүүдэд компьютер эсвэл гар утасны тусламжтайгаар дурын цагт, дурын газарт үйлдвэрлэлийн шугамын ажиллах бүх төлөвийг дэлхийн дурын бүс рүү хянах боломж олгоно.
Холын хяналтын үндсэн утга нь өгөгдлүүдийн визуалжуулалт ба оюун ухааны шинжилгээд оршит. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн удирдлагад талбарт тайлангууд ба үе үе хийгдэх шинжилгээ үүрд хүртэл хүртэлх мэдээллийн хоцрогдол ба бүтэн бүрдүүлэгдэхгүй байдал үүсгэд. Харин оюун ухааны хяналтын платформ нь үйлдвэрлэлийн үндсэн үзүүлэлтүүдийг (KPI) бодит цагт дүрсэлд, жишээ нь: нийт тоног төхөөрөмжийн үр дүнтүүлэлт (OEE), нэгж бүтээгдэхүүнд зарцуулж буй энергия, бүтээгдэхүүний чанарын хүлээн авах хувь. Хэрэв үйлдвэрлэлийн шугамын дүүрэлтийн нарийн төвөгтүүлэлт тасралтгүй буурд, систем нь зөвхөн сэрүүн сигнал өгөхөөс гадна түүний боломжит шалтгааны шинжилгээг ба шийдлийн саналыг түүхийн өгөгдлүүдийн харьцуулалтаар үзүүлд.
Урьдчилан таамаглаж тохируулах үйл ажиллагаа нь холын зөөлөн хяналтын системийн нөгөө том хүчирхэл юм. Төхөөрөмжийн ажиллах өгөгдлүүдийг (жишээ нь: хөдөлгөөний давтамж, температурын өөрчлөлт, энергийн хэрэглээний муруй) шинжлэх замаар машин суралцах алгоритмууд нь боломжит гэмтлийн анхны шинж тэмдэгтүүдийг илрүүлж чадна. Швейцарын нэг бүлэг бүлгийн мэдээлэлд тулгуурлан урьдчилан таамаглаж тохируулах үйл ажиллагааны системийг нэвтрүүлснээс хойш төлөвлөгдөөгүй зогсолт хугацаа 65%-иар, харин тохируулалтын зардал 40%-иар бууржээ. Жишээ нь: систем нь агаарын шахуургын гүйдэлд гарч буй хэлбэлзлийг хяналтанд держин, клапаны дүүрэн хүртэлх хугацааг нь долоо хоногын өмнө таамаглаж, тохируулалтын бригадын төлөвлөгдөөгүй зогсолт хугацаанд деталейн солилцоо хийх боломж олгож, төлөвлөгдөөгүй үйлдвэрлэлийн зогсолтоос үүсгүүр үр дүнд хүртэлх алдагдалд саак тавижээ.
Бүс нутгийн хоорондын үйлдвэрлэлийн хамтын ажиллагаа нь алсын хяналтын дэвшилтэт хэрэглээ юм. Олон улсын ундааны компаниуд төв байранд суурилсан төвд янз бүрийн үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг харьцуулж, шилдэг туршлагыг хурдан сурталчлах боломжтой. Хятадын үйлдвэр өндөр намгартай орчинд тохиромжтой дүүргэх параметр шийдлийг боловсруулж байгаа бол төв байрны инженерүүд нь Зүүн өмнөд Азийн ижил төстэй орчинд үйлдвэрт алсын замаар нэвтрэж, шийдлийг ашиглаж, мэдлэг, технологийн үр ашигтай урсгалыг бий болгож чадна.
Одоогийн дэлхийн орчин нь алсын хяналтын технологийг түгээмэл болгоход илүү хурдацтай нөлөөлж байна. Тухайн газарт техникчид байхгүй бол алсын мэргэжилтнүүд нь орон нутгийн ажилтнуудыг өргөтгөсөн бодит байдал (AR) -ийн айраг ашиглан нарийн засварын ажил хэрэгт удирдан чиглүүлж болно. "Coca-Cola" компани "алсын тусламж" загварын тусламжтайгаар онцгой бэрхшээлтэй үед тоног төхөөрөмжийн хэрэглээг 98%-ээс дээш байлгаж, салбарын дундаж үзүүлэлтийг хэтрүүлсэн гэж мэдэгджээ.
Чадварууд ба зорилго
Ухаалаг дүүрүүлэх шугамуудын ашигт шинж чанарууд нь хүчтэрүүлснүүр, түүний өргөн тархалт нь хүнд бүрдүүлэлтүүдтэй тулгармуйн. Анхны их хөрөнгө оруулалт нь жижиг ба дунд хэмжээний үйлдвэрлэлийн газруудын үйл ажиллагааг саатуулмуйн; хуучин тоног төхөөрөмжүүдийн шинэчлэл нь шинэ үйлдвэрлэлийн шугамуудыг бүтээхнүүр илүү нарийн бүрдүүлэлтүүдтэй тулгармуйн; өгөгдлийн аюулгүй байдал ба сүлжээний тогтвортой байдал нь хаяж үлдээхүүр; мөн үйлдэгчдийн уралдааны шаардлагын нэмэгдлүүр мөн сургалтын даралт үүсгэмуйн.
Гэтэл технологийн хөгжил нь постепенно (постепенно) түүнүүдийн бүрдүүлэлтүүдийг шийдмуйн. Модуль хэлбэрт дизайн нь өөрчлөлтийн зардлыг бүүрдүүлмуйн; ирмүүн бүсийн бодолт нь өгөгдлийн дамжуулалтын шаардлагыг бүүрдүүлмуйн, хариу үйлдлийн хурдыг сайжруулмуйн; 5G сүлжээ нь холоос хяналт тавихад илүү найдвартай холболт үүсгэмуйн; мөн дижитал анагаах технологи нь шийдлүүдийг виртуал орчинд туршиж, сорилж, хүндрүүлж, бодит суулгалаас үүсгэмүйн рискуудыг бүүрдүүлмуйн.
Ирэх үед оюун ухааны бүтээдүүр шугамууд илүү үлхамаар, хурдан адаптируулж чадах, ногоон үйлдвэрлэлд чиглэсэн төлөвшилт үүрд хөдөлмүүр. Хийсвэр оюун ухаан нь бүх үйлдвэрлэлийн процессыг илүү сайтар сүүлжүүрхүүрхүүр; блокчейн технологи нь бүтээдүүрийн дагаж болох чадварыг дээшлүүрхүүр; сэргээдүүр энергийн интеграци нь нүүрстөрөлдүүрийн хаягдлыг бүүр багасгүүр; хэрэглэгчдийн шаардлагатай шууд холбогдож (жишээ нь: оюун ухааны хөлдүүртүүр ачаалалд ус хэрэглэх дуршилтыг хянах) үйлдвэрлэлийг илүү хувийн ба нарийн хийдүүр.
Дүгнэлт
Долоон хүртэлх IoT-н интеграци, автоматаар паллетжуулж чадах систем, цорын ганц холбоосын мониторинг гурван багана дээр суурилж, оюун ухааны бүтээдүүр шугамууд зөвхөн үйлдвэрлэлийн үр дүнг ба чачирхайг дээшлүүрхүүр, мөн бүтээдүүр усны үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн загвар ба өрсөлдөх орчинд гүнзгий өөрчлөлт оруулж чадах. Энэ нь хоол хүнсний ба ундааны салбард Индустри 4.0-ийн ойлголтуудын тодхой хэрэглээг илтгэн, тусгаарлагдсан механик төхөөрөмжүүдийг холбогдсон, оюун ухааны, адаптив үйлдвэрлэлийн экосистемд хувиргүүр.
Технологи хөгжих бүхнүүр, үнэдүүр постепенно буурч, оюун ухааны шилэн савны шугам нь томоохон үйлдвэрлэлийн «луукс»-аас дүрсийн стандарт болой. Саванд хийсэн ус үйлдвэрлэдэг компаниудын хувьд энэ хувиралд оролцох нь одоо ажиллах, үлдэх, хөгжих гагцхүү шаардлага болж, түүн дотор үлдмүүр үйлдвэрлэлийн зах зээлд илүү их төвөгтэй өрсөлдөөн үүсгэж буй. Оюун ухааны шилэн савны шугам нь зөвхөн ус үйлдвэрлэдэггүй, харин өгөгдөл, оюун ухааны урсгалын дагуу хөдөлж, урт үеийн ус уух үйлдвэрлэлийн салбарт шинэ амьсгал хийж, дэлхийн усны нөөцүүдтэй холбоотой асуудлыг шийдвэрлэх техник замыг санал болгож буй. Энэ өгөгдөлд суурилдаг үед оюун ухааны үйлдвэрлэлийн түлхүүрт хүртүүлдэг хүн нь саванд хийсэн усны үйлдвэрлэлийн ирээдүйн чиглэлд удирдлагыг хүртүүлдэг.
