A mechatronika és az ipari automatizálás két olyan terület, amelyek bizonyos mértékig átfedik egymást. Vannak azonban különbségek is. Itt található mindegyik definíciója, valamint a gyártás előnyeinek előnyei. További információ a ZhenGongChain oldalon található.
Mi az a mechatronika?
A mechatronika a gépészet fúziója az elektronikus áramkörökkel, vezérlőrendszerekkel és szoftverfejlesztéssel. Egyesek a távközlést is a mechatronika körébe sorolják.
Jim Devaprasad, a Lake Superior State University College of Engineering Technology professzora a gyártási elem hozzáadásával bővíti a mechatronika definícióját. Azt is megjegyzi, hogy a mechatronikát egykor "rendszermérnöki" néven emlegették.
Bár a mechatronika a mechanikai és elektromos kölcsönhatások tanulmányozásával kezdődött, fejlődött. A mechatronika most azt tanulmányozza, hogy ezek az elektromechanikus események hogyan hatnak más eszközökre. Néhány ilyen eszköz az ipari automatizáláshoz kapcsolódik, például a robotokhoz.
A mechatronikát tanuló szakemberek gyakran építenek automatizált rendszereket, amelyeket egyre gyakrabban használnak a gyártóüzemekben. A mechatronikai rendszerek azonban nem feltétlenül az ipari automatizálásra jellemzőek. Például egy digitális termosztát visszacsatoló érzékelőkkel és mikroprocesszorral egy mechatronikus rendszer. Ennek ellenére előfordulhat, hogy ez a termosztát nem tartalmaz automatizált alkatrészeket,{3}}így a digitális termosztátok nem kizárólag az ipari automatizáláshoz kötődnek.
A rendszer- vagy terméktervezés során a mechatronikai szakemberek a rendszer-{0}}alapú gondolkodást és az interdiszciplináris problémamegoldást{1}} helyezik előtérbe. A rendszer-alapú gondolkodás azt jelenti, hogy holisztikus szemszögből megértjük, hogyan kapcsolódnak egymáshoz az egyes részek és hogyan hatnak az egészre. Az interdiszciplináris szempont azt jelzi, hogy a mechatronikai szakemberek elvárhatják, hogy különböző területekről származó egyénekkel együttműködjenek az optimális eredmények elérése érdekében.
A mechatronika előnyei a gyártásban
A mechatronikai tervezés figyelembe veszi az ügyfél vagy a projekt specifikációit. Ezenkívül azonosítja azokat a kereszt-funkcionális problémákat, amelyeket korán meg kell oldani. Ezenkívül a mechatronika célja, hogy optimalizálja a magas szintű funkcionalitást és hatékonyságot,{3}}két olyan jellemzőt, amelyek előmozdítják a gyártás és más iparágak fejlődését.
A Siemens és a Festo Didactic együttműködése a mechatronikai képzésen keresztül közvetlenül kezeli a gyártási készségek hiányát. A hallgatókat szimulált intelligens gyári környezetben képezik ki, felvértezve őket azokkal a képességekkel, hogy haladó gyártási szerepköröket töltsenek be a programon keresztüli minősítés után.
Mi az ipari automatizálás?
Az ipari automatizálás arra összpontosít, hogy a technológiát minimális emberi beavatkozással végezze el. Ennek a témának a megvitatásakor általában négy-szintű hierarchiát javasolnak.
Az alsó szint a terepi szint, amely érzékelőkből és működtetőelemekből áll. Az érzékelők olyan adatokat gyűjtenek, mint a hőmérséklet és a sebesség. Ezzel szemben az aktuátorok elektromos vagy pneumatikus jeleket fogadnak, és mozgássá alakítják át.
A második szint a vezérlési szint, amely különféle automatizálási vezérlőket tartalmaz. Az ipari környezetben gyakran használt programozható logikai vezérlők (PLC) az ezen a szinten található vezérlők példái. Ezek a vezérlők lehetővé teszik a kezelők számára, hogy a gépeket meghatározott funkciók végrehajtására és önálló működésre programozzák.
A harmadik szint a felügyeleti szint. Tartalmaz olyan eszközöket, mint az emberi{1}}gépi interfészek és modulok, amelyek termelési célokat állíthatnak be, vagy indító- és leállítási parancsokat indíthatnak el.
A vállalati szint a hierarchia tetején található. Felügyeli a teljes automatizálási rendszert, de inkább az üzleti szempontokra összpontosít, mint például az értékesítésre és a rendelésekre, nem pedig a háttérben zajló technikai műveletekre.
Az ipari automatizálás előnyei a gyártásban
Az ipari automatizálási gépek gyakran integrálnak mechanikai és elektromos alkatrészeket, hogy összehangoltan működjenek. Itt elmosódhat a mechatronika és az ipari automatizálás közötti határvonal. Azonban, mint már említettük, egyes mechatronikai rendszerekben hiányoznak az automatizálási alkatrészek.
Az ipari automatizálás a negyedik ipari forradalom kulcsfontosságú eleme. A fejlődés középpontjában a számítógépek és a fizikai berendezések integrálása áll a kívánt eredmények elérése érdekében. Következésképpen az ipari automatizálásba beruházó vállalatok általában olyan előnyöket keresnek, mint a megnövekedett termelés és a jobb skálázhatóság.
Az emberi beavatkozás minimalizálásával vagy kiküszöbölésével az ipari automatizálás csökkenti a fáradtsággal vagy a felhasználói hibával kapcsolatos problémákat. Egyes rendszerek képesek reagálni a változásokra, és szükség szerint{1}}beállítják magukat. Mások úgy akadályozzák meg az állásidőt, hogy figyelmeztetik a kezelőket a karbantartási követelményekre.
A gyártólétesítmények iránti kereslet növekedésével az ipari automatizálás egyre fontosabbá válik. Sőt, tovább fog fejlődni, ahogy a technológia javul, vagy a gyártási igényekhez jobban igazodik.
Két fogalom jelentős átfedéssel
Ahogy ez az áttekintés is szemlélteti, a mechatronika és az ipari automatizálás közötti különbség nem mindig egyértelmű-. A mechatronikai szakemberek gyakran vesznek részt az ipari automatizálással kapcsolatos projektekben, miközben más kezdeményezéseket is kezelnek. Míg a mechatronika több tudományágat felölelő gyűjtőfogalomként szolgál, az ipari automatizálás fókuszáltabb hangsúlyt helyez. Arra törekszik, hogy a gépek olyan feladatokat hajtsanak végre, amelyeket hagyományosan kizárólag emberek hajtanak végre.
Az e területek közötti különbségek ellenére mindkettő pozitív hatással lehet a gyártásra. Ahogy az ipar egyre kifinomultabbá válik, és a speciális gépekre támaszkodik, a mechatronika és az ipari automatizálás hozzájárulása a belátható jövőben is nélkülözhetetlen marad.