Πώς μπορεί ένα μεμονωμένο εξάρτημα να παίξει τόσο τεράστιο ρόλο στην καινοτομία ολόκληρης της διαδικασίας παραγωγής;Συνδετήραςδεν είναι μόνο ένα στοιχείο στον κλάδο 4.0, αλλά και ένα βασικό στοιχείο για την αξιοποίηση των δυνατοτήτων του.
Πρώτον, τι είναι το Industry 4.0;
Ο όρος "Βιομηχανία 4.0" είναι γεμάτος ελπίδα: απαράμιλλη λειτουργική αποτελεσματικότητα, συνολική διαφάνεια παραγωγής, εφαρμογή μοντέλων πρόβλεψης συντήρησης και ούτω καθεξής. Ωστόσο, αυτές οι δεσμεύσεις συνήθως παρουσιάζονται ως αποτελέσματα χωρίς να διευκρινίζεται ο τρόπος επίτευξής τους. Ο κλάδος 4.0 αναφέρεται σε συγκεκριμένες τεχνολογίες που είναι ενσωματωμένες στη διαδικασία παραγωγής. Στο 2016, το Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) όρισε τέσσερα βασικά θέματα για το Industry 4.0:
Η ικανότητα των μηχανών, του εξοπλισμού, των ανθρώπων και των αισθητήρων να επικοινωνούν μεταξύ τους.
1. Διαφάνεια πληροφοριών. Οι φορείς εκμετάλλευσης μπορούν να έχουν πρόσβαση και να χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που συλλέγονται σε όλα τα μέρη της παραγωγικής διαδικασίας για να εντοπίσουν τομείς στους οποίους μπορεί να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα.
2. Τεχνική βοήθεια: η ικανότητα της τεχνικής βοήθειας να λαμβάνει αποφάσεις ή να εκτελεί μη ασφαλείς εργασίες.
3. Αποκεντρωμένη λήψη αποφάσεων: Η ικανότητα του φυσικού συστήματος του δικτύου να εκτελεί ανεξάρτητα εργασίες και να λαμβάνει αποφάσεις.
Δεύτερον, διασύνδεση: Η σύνδεση Ethernet μπορεί να πραγματοποιήσει απρόσκοπτη επικοινωνία από αισθητήρα σε σύννεφο
Ο κλάδος 4.0 ισχύει για όλες τις συσκευές, τους αισθητήρες και τα μηχανήματα και μία από τις βασικές πτυχές είναι η επικοινωνία μεταξύ τους. Το μηχάνημα έχει χρησιμοποιήσει δεδομένα για δεκαετίες. Ωστόσο, τα δεδομένα είναι κλειδωμένα σε ένα μόνο επίπεδο μηχανής ή συσκευής. Τα δεδομένα δεν συλλέγονται, δεν συγκεντρώνονται ή χρησιμοποιούνται για τη λήψη αποφάσεων. Το Industry 4.0 ανατρέπει αυτή τη γνωστή πρακτική και επιτρέπει τη χρήση όλων των δεδομένων για τη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης εικόνας ενός συστήματος ή ενός μηχανήματος.
Προηγουμένως, τα δεδομένα ήταν σημαντικά για τη "άμεση" λειτουργικότητα. Κατά μία έννοια, οι συσκευές που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα δεδομένων δεν θα μιλούν την ίδια γλώσσα. Το κόστος μετάφρασης και συλλογής δεδομένων είναι υψηλό και η αποθήκευση δεδομένων αποτελεί πρόκληση. Επομένως, δεδομένα υπάρχουν σε νησιά.
Το cloud μπορεί να αποθηκεύσει και να επεξεργαστεί μεγάλο όγκο δεδομένων χωρίς να παρεμβαίνει σε τοπικούς διακομιστές και διαδικασίες, αλλάζοντας έτσι τους κανόνες του παιχνιδιού. Η δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων σε έναν αποκλειστικό διακομιστή σε προσιτή τιμή επιτρέπει στις εταιρείες να διατηρούν και να χρησιμοποιούν πραγματικά δεδομένα που παράγονται από τους υπολογιστές τους.
Ως αποτέλεσμα, οι εταιρείες άρχισαν να επανεξετάζουν τα βιομηχανικά τους δίκτυα. Το παλιό πρωτόκολλο σειριακού διαύλου έχει γίνει δημοφιλές και το Ethernet έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε δίκτυα cloud. Ο λόγος για αυτό είναι ότι το πρωτόκολλο σειριακού διαύλου πρέπει τελικά να μετατραπεί σε Ethernet. Επιπλέον, είναι άκρως εξειδικευμένοι και χρειάζονται πολυετή εμπειρία και εκπαίδευση για την σωστή εφαρμογή και υποστήριξη. Τα τελευταία χρόνια, η υποδοχή Ethernet αναπτύχθηκε από μια μινιατούρα έκδοση τεσσάρων συρμάτων σε οκτώ καλωδίων σύνδεσης Ethernet σε ένα Ethernet ενός ζεύγους (SPE), το οποίο μεταδίδει Ethernet μέσω δύο συνεστραμμένων ζευγών, μειώνοντας έτσι το βάρος και το κόστος χαλκού . Το SPE είναι μια οικονομικά βιώσιμη επιλογή για κάθε συσκευή στο βιομηχανικό δίκτυο.
Τρίτον, η μικρότερη υποδοχή μπορεί να πραγματοποιήσει τη διαφάνεια των πληροφοριών χωρίς να αυξήσει το μέγεθος της συσκευής
Οι συσκευές γίνονται όλο και μικρότερες. Αυτό ισχύει για κινητά τηλέφωνα και άλλα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, καθώς και για τη διεπαφή ανθρώπινης μηχανής (HMI) που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι όταν προγραμματίζουν ρομπότ σε μηχανές. Τα εξαρτήματα μέσα στον εξοπλισμό συνήθως περιορίζουν το μέγεθος του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, πολλά κινητά τηλέφωνα έχουν αφαιρέσει την υποδοχή ακουστικών 3,5 χιλιοστών, επειδή εκτός από τη δημοτικότητα των ασύρματων ωτοασπίδων, αυτό το σημείο σύνδεσης είναι ένας παράγοντας που περιορίζει τον μικρό βαθμό των κινητών τηλεφώνων.
Στο δίκτυο Industry 4.0, κάθε συσκευή πρέπει να δημιουργεί δεδομένα, να παρέχει περισσότερες λειτουργίες και να συνδέεται με το κέντρο λειτουργίας. Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός των εξαρτημάτων σε όλο και μικρότερες συσκευές αυξάνεται. Επομένως, τα εξαρτήματα πρέπει να γίνουν μικρότερα. Ως εκ τούτου, η ζήτηση για υβριδικούς συνδέσμους και μικρότερους συνδέσμους έχει αυξηθεί.
Οι κατασκευαστές βιομηχανικών συνδετήρων έχουν διαφορετικούς τρόπους για να μειώσουν το μέγεθος των συνδετήρων, αλλά μπορεί να περιλαμβάνουν την αφαίρεση του μάνταλου του εσωτερικού μηχανισμού ασφάλισης ή της πλάκας ώθησης, τη μείωση του συνολικού περιγράμματος του συνδετήρα, τη μείωση του χώρου που απαιτείται μεταξύ των σημείων σύνδεσης ή τον άμεσο συνδυασμό μαγνητικού και άλλων λειτουργεί στον σύνδεσμο. Όλες αυτές οι επιλογές σχεδίασης μπορούν να επιτρέψουν στους σχεδιαστές εξοπλισμού να επιτύχουν φαινομενικά ακατόρθωτα πράγματα - να αυξήσουν τις λειτουργίες μειώνοντας ταυτόχρονα το μέγεθος.
Η υποδοχή PushPull χρησιμοποιεί έναν εσωτερικό μηχανισμό κλειδώματος για να μειώσει τον χώρο που απαιτείται από την υποδοχή.
Τέταρτον, τεχνική βοήθεια: οι σύνδεσμοι επιτρέπουν στα συνεργατικά ρομπότ να συνεργάζονται με ανθρώπους
Τα συνεργατικά ρομπότ ή τα συνεργατικά ρομπότ ήταν παλιά πράγματα στην επιστημονική φαντασία. Αν και θα χρειαστούν μερικά χρόνια για μια χρήσιμη οικονόμος, οι εργαζόμενοι σε εργοστάσια παραγωγής μπορεί να βρεθούν να εργάζονται με μικρά συνεργαζόμενα ρομπότ.
Στο παρελθόν, τα ρομπότ τοποθετούνταν συχνά στη θέση τους. Τα ενσύρματα ρομπότ αντί να χρησιμοποιούν συνδέσμους είναι κατάλληλα για ορισμένες εφαρμογές όπου τα ρομπότ εκτελούν τις ίδιες λειτουργίες επανειλημμένα στον κύκλο ζωής τους. Τώρα, ο σχεδιασμός των συνεργατικών ρομπότ λαμβάνει υπόψη την ευελιξία, είτε στις εργασίες που εκτελούν είτε στη θέση τους στο εργαστήριο παραγωγής. Οι σύνδεσμοι επιτρέπουν στα ρομπότ να κινούνται γρήγορα χωρίς να βασίζονται σε ειδικευμένους εργάτες.
