தொழில்துறை 4.0 மற்றும் புத்திசாலித்தனமான உற்பத்தியின் அலைகள் உலகம் முழுவதும் பரவி வருவதால், இயக்கவியல், மின்னணுவியல் மற்றும் தகவல் தொழில்நுட்பத்தை இணைக்கும் முக்கியமான மையமாக இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள், முன்னோடியில்லாத ஆழத்துடன் நவீன தொழில்துறையின் முகத்தை மறுவடிவமைத்து வருகின்றன. துல்லியமான எலக்ட்ரானிக் பேக்கேஜிங் உபகரணங்களில் மைக்ரான்-நிலைப் பொருத்துதலுடன் கூடிய சிப் பிளேஸ்மென்ட் ஹெட்கள் முதல் புதிய ஆற்றல் வாகன உற்பத்திக் கோடுகளில் நிமிடத்திற்கு ஆறு முழுமையான வாகனங்களை மாற்றும் திறன் கொண்ட நெகிழ்வான வெல்டிங் ரோபோக்கள் வரை; ஐந்து -அச்சு CNC இயந்திரக் கருவிகளில் இருந்து 0.01 மிமீக்கும் குறைவான அதிவேக ரயில் போகி எந்திரத்தில் 24/7 லாஜிஸ்டிக்ஸ் மற்றும் கிடங்கு மையங்களில் இயங்கும் தானியங்கு வழிகாட்டி வாகனங்கள் (AGVs) வரை 0.01 மிமீ துல்லியம் கொண்டது. இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் உயர்நிலை உபகரணங்களின் "நரம்பு மையம்" மட்டுமல்ல, ஒரு நாட்டின் உற்பத்திப் போட்டித்தன்மையின் முக்கியமான அளவீடும் ஆகும்.
தொழில் பின்னணி: மெக்கானிக்கல் டிரான்ஸ்மிஷனில் இருந்து அறிவார்ந்த ஒத்துழைப்புக்கான பரிணாமப் பாதை
ஒரு இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் சாராம்சம், முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட பாதை அல்லது வடிவத்தில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களின் இயக்கத்தை உறுதி செய்வதற்காக இயக்கிகளின் (மோட்டார் மற்றும் ஹைட்ராலிக் சிலிண்டர்கள் போன்றவை) வேகம், நிலை அல்லது முறுக்கு விசையை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதாகும். அதன் வளர்ச்சி வரலாறு தொழில்துறை தொழில்நுட்ப புரட்சியின் சுருக்கப்பட்ட வரலாறு: 1950 களுக்கு முன்பு, இயந்திர கேமராக்கள் மற்றும் ஹைட்ராலிக் சர்வோ வழிமுறைகள் முக்கிய நீரோட்டமாக இருந்தன. இருப்பினும், உறுதியான இணைப்புகள் மற்றும் கைமுறை பிழைத்திருத்தம் காரணமாக, கணினிகள் பதிலளிக்க மெதுவாக இருந்தன மற்றும் குறைந்த துல்லியத்துடன், ஜவுளி இயந்திரங்கள் மற்றும் அச்சு இயந்திரங்கள் போன்ற எளிய பயன்பாடுகளின் தேவைகளை மட்டுமே பூர்த்தி செய்கின்றன. 1960கள் மற்றும் 1970களில், DC சர்வோ மோட்டார்கள் மற்றும் அனலாக் சர்க்யூட் கன்ட்ரோலர்கள் தோன்றியதன் மூலம், இயக்கக் கட்டுப்பாடு மின்மயமாக்கலை நோக்கி மாறத் தொடங்கியது, மேலும் எண்ணிக்கையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இயந்திர கருவிகளின் (CNC) வருகை துல்லியமான உற்பத்தியில் அதன் ஊடுருவலை மேலும் ஊக்குவித்தது. 1980 களுக்குப் பிறகு, AC சர்வோ தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள் மற்றும் நுண்செயலிகளின் (PLCகள் மற்றும் DSPகள் போன்றவை) பிரபலப்படுத்தப்பட்ட இயக்கக் கட்டுப்பாட்டை "சிறப்பு உபகரணங்களில்" இருந்து "பொது{8}}நோக்க தளமாக" மாற்றியது, மேலும் வேலைப் பிரிவினை மற்றும் புரோகிராம் செய்யக்கூடிய லாஜிக் கன்ட்ரோலர்கள் (PLCs) மற்றும் முதிர்வுக் கட்டுப்படுத்திகளுக்கு இடையேயான ஒத்துழைப்பை படிப்படியாக மாற்றியது. 21 ஆம் நூற்றாண்டில், டிஜிட்டல் தகவல்தொடர்புகள் (EtherCAT மற்றும் PROFINET போன்றவை), சென்சார் இணைவு (குறியாக்கிகள் + பார்வை + சக்தி உணர்தல்), மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு வழிமுறைகள் ஆகியவற்றின் ஆழமான ஒருங்கிணைப்பு ஒரு புதிய தலைமுறை அறிவார்ந்த இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது. இவை ஆற்றல்மிக்க வேலை நிலைமைகளைச் சமாளிக்க நிகழ்நேரத்தில் அளவுருக்களை சரிசெய்வது மட்டுமல்லாமல், தொழில்துறை இணையம் மூலம் குறுக்கு{14}}சாதன ஒத்துழைப்பை அடைவதுடன், அறிவார்ந்த உற்பத்திக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பமாக மாறுகிறது.
உலகளாவிய இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு சந்தை தற்போது பல்வேறு போட்டி நிலப்பரப்பைக் கொண்டுள்ளது. ஐரோப்பிய நிறுவனங்கள் (சீமென்ஸ் மற்றும் போஷ் ரெக்ஸ்ரோத் போன்றவை), மெகாட்ரானிக்ஸ் துறையில் தங்கள் ஆழ்ந்த நிபுணத்துவத்தை மேம்படுத்தி, உயர்-சிஎன்சி மற்றும் ஹெவி டியூட்டி உபகரணங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. ஜப்பானிய உற்பத்தியாளர்கள் (யஸ்காவா மற்றும் பானாசோனிக் போன்றவை), அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் மினியேட்டரைசேஷன் ஆகியவற்றிற்குப் பெயர் பெற்றவர்கள், நுகர்வோர் மின்னணுவியல் மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ் பிரிவுகளில் சிறந்து விளங்குகின்றனர். அமெரிக்க நிறுவனங்கள் (ராக்வெல் மற்றும் கோல்மோர்கன் போன்றவை) செமிகண்டக்டர்கள் மற்றும் ஏரோஸ்பேஸ் போன்ற அதிநவீன{5}} பயன்பாடுகளில் கவனம் செலுத்துகின்றன, அல்ட்ரா-துல்லியமான கட்டுப்பாட்டு திறன்களை வலியுறுத்துகின்றன. உலகின் மிகப்பெரிய உற்பத்திச் சந்தையான சீனா, ஜெனரல் சர்வோஸ், மிட்- மற்றும் லோ-பிஎல்சிகளில் உள்நாட்டு மாற்றீட்டை அடைந்துள்ளது, மேலும் கொள்கை வழிகாட்டுதலின் மூலம் ஒளிமின்னழுத்தங்கள் மற்றும் லித்தியம் பேட்டரிகள் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்களில் வளர்ந்த உலக{10}} முன்னணி தீர்வுகள் ("மேட் இன் சைனா பிராண்டின் உயர்வு போன்றவை) Inovance Technology மற்றும் Estun என).
தொழில்துறை முக்கியத்துவம்: பல-பரிமாண மதிப்பு துணை உயர்-தர மேம்பாடு
இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளின் மூலோபாய முக்கியத்துவம் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களுக்கு அப்பாற்பட்டது. தொழில்துறை சங்கிலி மேம்பாடுகள், மேம்பட்ட உற்பத்தி திறன் மற்றும் சமூக மதிப்பை உருவாக்குதல் ஆகியவற்றின் விரிவான அதிகாரமளித்தல் ஆகியவற்றிலும் இது உள்ளது.
முதலாவதாக, உயர்நிலை உபகரணங்களின்-வளர்ச்சியில் உள்ள இடையூறுகளைச் சரிசெய்வதில் இது ஒரு திருப்புமுனையைக் குறிக்கிறது. குறைக்கடத்தி உற்பத்தி கருவிகளில், லித்தோகிராஃபி இயந்திரத்தின் செதில் நிலை நானோமீட்டர்{2}}நிலை துல்லியத்துடன் வினாடிக்கு பத்து சென்டிமீட்டர்கள் நகர வேண்டும். அதன் இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் மற்றும் முக்கிய கூறுகள் (நேரியல் மோட்டார்கள் மற்றும் உயர்-ரெசல்யூஷன் குறியாக்கிகள் போன்றவை) சிப் உற்பத்தி செயல்முறையின் மேல் வரம்பை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது. விமான எஞ்சின் பிளேடு செயலாக்கத்தில், ஐந்து-அச்சு இயந்திரக் கருவியின் பாதைக் கட்டுப்பாட்டுப் பிழையானது 0.005 மிமீக்குக் குறைவாக இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் பிளேட்டின் ஏரோடைனமிக் செயல்திறன் தோல்வியடையும். கடந்த காலத்தில், இந்த வகை உயர்-நிலை இயக்கக் கட்டுப்பாட்டுத் தொழில்நுட்பம் நீண்ட காலமாக வெளிநாடுகளால் ஏகபோகமாக இருந்தது, இது எனது நாட்டில் பெரிய விமானம் மற்றும் உயர்நிலை மருத்துவ இமேஜிங் கருவிகள் போன்ற தொழில்களின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சர்வோ டிரைவ்கள் மற்றும் ரியல்{12}}நேர இயக்க முறைமைகள் (RTOS) போன்ற முக்கிய பகுதிகளில் உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்களின் முன்னேற்றங்கள், சாதனங்களின் விலையைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல் (சில பொருட்களின் விலைகள் 40%க்கும் மேல் குறைந்துள்ளது) ஆனால் தொழில்துறை சங்கிலியின் பாதுகாப்பையும் உறுதி செய்துள்ளது.
இரண்டாவதாக, இது அறிவார்ந்த உற்பத்திக்கு மாற்றத்திற்கான "நரம்பியல் பாலமாக" செயல்படுகிறது. இன்டஸ்ட்ரியல் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IIoT) கட்டமைப்பில், இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு "செயல்படுத்தும் அடுக்கு" இல் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது-இது MES (உற்பத்தி செயல்படுத்தல் அமைப்பு) இலிருந்து உற்பத்தி வழிமுறைகளைப் பெறுகிறது, உண்மையான-டைம் கண்ட்ரோல் ஃபார்ம் லூப் லூப்{2}}ஐப் பயன்படுத்தி குறிப்பிட்ட மோட்டார் இயக்கங்களாகப் பணிகளைச் சிதைக்கிறது. கருத்து. எடுத்துக்காட்டாக, நெகிழ்வான வாகன உற்பத்திக் கோடுகளில், ஒரு புத்திசாலித்தனமான இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஒரே நேரத்தில் டஜன் கணக்கான ரோபோக்களை ஒருங்கிணைத்து வெவ்வேறு வாகன மாடல்களுக்கான வெல்டிங் மற்றும் பெயிண்டிங் செயல்பாடுகளை முடிக்க, பாரம்பரிய நான்கு மணி நேரத்திலிருந்து 10 நிமிடங்களுக்கு மாற்றும் நேரத்தைக் குறைக்கிறது. 3C எலக்ட்ரானிக்ஸ் அசெம்பிளியில், விஷன்-வழிகாட்டப்பட்ட இயக்கக் கட்டுப்பாடு, சிப் பிளேஸ்மென்ட் மெஷின்களை 0.1 வினாடிகளில் பாகங்கள் பொருத்துதல் மற்றும் இடமளிப்பதைச் செய்து, மகசூல் விகிதங்களை 99.99% ஆக அதிகரிக்கிறது. "புலனுணர்வு-முடிவு-செயல்பாட்டின்" இந்த திறமையான ஒருங்கிணைப்பு, அறிவார்ந்த உற்பத்தியை பாரம்பரிய ஆட்டோமேஷனில் இருந்து வேறுபடுத்தும் அத்தியாவசியப் பண்பாகும்.
மூன்றாவதாக, இது பச்சை மற்றும் குறைந்த{0}}கார்பன் வளர்ச்சிக்கான "செயல்திறன் இயந்திரமாக" செயல்படுகிறது. மோட்டரின் வெளியீட்டு சக்தி மற்றும் இயக்கப் பாதையைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், இயக்க அமைப்புகள் ஆற்றல் விரயத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஜவுளி இயந்திரங்களில் சர்வோ டிரைவ்களுடன் பாரம்பரிய ஒத்திசைவற்ற மோட்டார்களை மாற்றுவது ஆற்றல் நுகர்வு 30% குறைக்கலாம். லாஜிஸ்டிக்ஸ் வரிசையாக்க அமைப்புகளில், பாதை மேம்படுத்தலின் அடிப்படையில் AGV திட்டமிடல் அல்காரிதம்கள் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் நுகர்வு 25%க்கும் மேல் குறைக்கலாம். மேலும், இயக்கக் கட்டுப்பாட்டுத் தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்கள் இலகுரக வடிவமைப்பை-சிறிய மோட்டார்கள் மற்றும் வேகமான முடுக்கம் மற்றும் குறைப்பு நேரங்கள் குறைவான பொருள் நுகர்வு மற்றும் விண்வெளி ஆக்கிரமிப்பைக் குறிக்கிறது, இது "இரட்டை கார்பன்" இலக்குகளின் நிலையான வளர்ச்சித் தேவைகளுடன் மிகவும் ஒத்துப்போகிறது.
நான்காவதாக, இது தொழில்நுட்ப ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் புதுமைக்கான சோதனைக் களமாக விளங்குகிறது. இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளின் சிக்கலான தன்மை, செயற்கை நுண்ணறிவு, புதிய பொருட்கள் மற்றும் குவாண்டம் உணர்தல் போன்ற அதிநவீன{1}}தொழில்நுட்பங்களுக்கான சிறந்த பயன்பாட்டுக் காட்சியாக அமைகிறது. அதிர்வு மற்றும் வெப்பநிலை தரவை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் முன்கூட்டியே தாங்கும் தோல்விகளை அடையாளம் காண, முன்கணிப்பு பராமரிப்புக்காக ஆழமான கற்றல் வழிமுறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம். சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) சக்தி சாதனங்களின் பயன்பாடு சர்வோ டிரைவ்களின் மறுமொழி வேகத்தை 10 மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. குவாண்டம் கைரோஸ்கோப்கள் விண்வெளி இயக்கக் கட்டுப்பாட்டிற்கு அதிக-துல்லியமான அணுகுமுறை அளவீட்டை வழங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த இடைநிலை அணுகுமுறை இயக்கக் கட்டுப்பாட்டின் தொழில்நுட்ப எல்லைகளை விரிவுபடுத்துவது மட்டுமல்லாமல், சேவை ரோபோக்கள் மற்றும் மருத்துவ அறுவை சிகிச்சை ரோபோக்கள் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்களை வளர்க்கிறது.
முடிவு: எதிர்காலத்திற்கான முக்கிய தடங்கள்
நீராவி யுகத்தில் இயந்திர பரிமாற்றம் முதல் டிஜிட்டல் யுகத்தில் அறிவார்ந்த ஒத்துழைப்பு வரை, இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளின் பரிணாமம் மனிதகுலத்தின் "துல்லியமான கட்டுப்பாடு" நாட்டத்துடன் தொடர்ந்து எதிரொலித்தது. தீவிரமடைந்துவரும் உலகளாவிய உற்பத்திப் போட்டி மற்றும் உள்நாட்டு தொழில்துறை மேம்பாட்டிற்கான அவசரத் தேவை ஆகியவற்றின் பின்னணியில், இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் "உயர்நிலை உபகரணங்களுக்கான இறக்குமதியை நம்பியிருப்பதன்" சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான திறவுகோல் மட்டுமல்ல, புதிய-தரமான உற்பத்தித்திறனை வளர்ப்பதற்கும், உண்மையான பொருளாதாரத்தின் உயர்தர வளர்ச்சியை மேம்படுத்துவதற்கும் ஒரு முக்கிய இயந்திரமாகும். பயிற்சியாளர்களுக்கு, இது தொழில்நுட்ப சவால்கள் (பல-அச்சு ஒருங்கிணைந்த கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளை மேம்படுத்துதல் மற்றும் விளிம்பு நுண்ணறிவை செயல்படுத்துதல் போன்றவை) மற்றும் மகத்தான கண்டுபிடிப்பு வாய்ப்புகள் (மனிதாபிமான ரோபோ கூட்டுக் கட்டுப்பாடு மற்றும் விண்வெளி உபகரணங்களுக்கான மைக்ரோ கிராவிட்டி இயக்க திட்டமிடல் போன்றவை) இரண்டையும் வழங்குகிறது. தேசத்தைப் பொறுத்தவரை, அடிப்படைக் கோட்பாட்டு ஆராய்ச்சி (நேரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டுக் கோட்பாடு போன்றவை), முக்கிய கூறுகள் (உயர்-துல்லியமான குறியாக்கிகள் மற்றும் ஆற்றல் தொகுதிகள் போன்றவை), மற்றும் தொழில்துறை சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு (நிலையான அமைப்பு மற்றும் திறமை மேம்பாடு போன்றவை) ஆகியவற்றில் நீடித்த முதலீடுகள் எதிர்காலத்தில் போட்டியிடும் இந்த பந்தயத்தில் முன்முயற்சியைப் பெறுவதற்கு முக்கியமானது.
அறிவார்ந்த உற்பத்தி, புதிய ஆற்றல் மற்றும் பயோமெடிசின் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்களின் தீவிர வளர்ச்சியுடன், இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் இன்னும்-திரைக்கு பின்னால்-இருக்காது. அதற்கு பதிலாக, அவை அடுத்த தொழில்துறை சகாப்தத்தை வரையறுக்கும் தொழில்நுட்பமாக மாறும், அதிக நுண்ணறிவு, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நேசம் ஆகியவற்றை வழங்கும்.
