Современные технологии автоматизации

Электронные датчики пока ещё не могут заменить врождённые человеческие способности.

Чтобы проверить, насколько хорош конечный продукт на вкус или запах, всё также необходимо вмешательство человека. Однако на современных производственных линиях все прочие технологические аспекты уже давно находится под контролем датчиков и сенсоров.

Датчики для все более чувствительной измерительной техники

Сегодня искусственное моделирование трёх из пяти чувств человека контролирует почти все этапы полностью автоматизированного производства в Германии. Сенсорная техника играет всё более важную роль в дальнейшем развитии процессов автоматизации – ведь только то, что обнаружено детекторами, может инициировать соответствующий сигнал для дальнейших действий. Таким образом, датчики регулируют скорость производственного процесса. Кроме того, сенсоры берут на себя функцию, которая была одним из самых трудоёмких процессов в производственной цепочке до автоматизации – тестирование качества и материалов.

Датчики последнего поколения выполняют всё больше различных функций, поскольку всё более условной становится граница между технологиями измерений и непосредственным управлением технологическим процессом. Как это часто бывает, автомобильная промышленность является одним из пионеров в этой области, демонстрируя нам на примере беспилотных автомобилей образцовый уровень автоматизации, ведь в автомобилестроении автоматизация работает только в том случае, если датчики могут улавливать визуальные или акустические сигналы на ранней стадии. А затем они должны интерпретироваться так быстро, чтобы хватило времени на торможение или прочие манёвры.

В промышленном производстве датчики будут играть важную роль, особенно в области логистики материалов. Фиксация физического, химического, оптического или теплового состояния должна соответствовать цифровым требованиям обработки данных, чтобы запускать дальнейшие технологические шаги. Чрезвычайно интересная пограничная область, в постоянном развитии которой специалисты по автоматизации видят наибольший потенциал на будущее, располагается между сенсорикой, обнаруживающей ситуацию, и акторикой, преобразующей сигнал в действие.

Свет, звук или сжатый воздух - что реагирует быстрее всего?

Ответ на этот вопрос вполне однозначен: будущее за светом. Конечно, важную роль будут играть и другие методы измерения, ведь высокие скорости нужны не во всех отраслях промышленности. Но в любом случае действует простое правило: чем меньше будут становиться производственные пространства в эпоху миниатюризации, тем больше света в виде лазеров требуется для управления технологическими процессами. Соответственно, лазерная технология незаменима, например, в полупроводниковой промышленности. Да и в целом везде, где происходит погружение в микро-миры, важную роль приобретает не только фотон, но и его скорость.

Тем не менее, другие сенсорные технологии также сохранят своё значение. Измерение температуры или регистрация качества поверхности материалов с помощью ультразвука будет по-прежнему существовать, равно как и измерение скорости потока с использованием сжатого воздуха.

Сенсор как источник информации для людей и машин

В Индустрии 4.0, как в будущей концепции современной технологии автоматизации, перед сенсорной технологией стоит ещё одна задача: она не только регистрирует соответствующие промежуточные этапы и характеристики производства, но также и предоставляет важную информацию внутри технологического процесса. Машины должны стать еще более интеллектуальными, концентрируясь не только на своём фронте работ, но и не упуская из виду коллег-роботов по соседству. Они должны научиться общаться друг с другом напрямую. И этому их должны научить специалисты по сенсорам и компьютерные специалисты. А значит, последующие достижения немецких специалистов в области автоматизации будут в основном сосредоточены на замене централизованного управления децентрализованной самоорганизацией машин, транспортных средств и роботов.

Цифровые датчики на пути от конвейера до учебного класса

В будущем датчики должны будут научиться как можно быстрее преобразовывать измеренное значение в цифровой сигнал, который затем будет доступен в качестве информации для других исполнительных механизмов. Классический пример – световой барьер, обеспечивающий прямую связь между сигналом и действием. Подобные технологии уже широко используются в организации внутренней логистики. Кроме того, датчики играют важную роль в дальнейшем развитии исполнительных механизмов, которые учатся контролировать сами себя. Современные технологии автоматизации все больше превращают заводские цеха в учебные классы. При этом двумя самыми большими препятствиями по-прежнему остаются:

1. качество - потому что его всегда нужно добиваться или превосходить и

2. износ – о котором нужно узнавать заблаговременно.

Прежде чем весь процесс остановится, датчики в качестве меры предосторожности проверяют не только все промежуточные результаты, но и состояние самого производства и своевременно сообщают об изменениях состояния.

Сенсоры - это музыка будущего

В современных технологиях автоматизации нам придётся ещё немного подождать, прежде чем электронные "языки" и "носы" удастся эффективно интегрировать в производственный процесс. Но соответствующие технологические средства уже существуют. В эпоху миниатюризации вряд ли найдутся серьёзные препятствия, мешающие сенсорам обнаруживать и измерять молекулы вкуса и запаха. Всё остальное – это дело техники. Будет интересно посмотреть на то, как механизмы будут становиться всё более "умными", и однажды даже смогут чувствовать запахи.