Реферат тақырыбы: "Ақылды өндіріс" құруда кфж қолдану. Студент: аж-37 тобы, Нұралхан Мұхамедин Жетекші: Тохметов А. Т
жүктеу/скачать 26,97 Kb.
|
Нуралхан Мухамедин СРО2 киберфиз
| КФЖ негізіндегі ақылды өндіріс
Өндіріс жүйесі барлық деңгейлерде шешім қабылдаудың көптеген түрлерін қамтиды және оңтайландыруды қажет ететін көптеген операцияларға ие. Алайда, басқарудың дәстүрлі иерархиялық архитектурасы және оның қатаң сипаты қазіргі жағдайда бәсекеге қабілеттілікті сақтау үшін компаниялар талап ететін икемділік пен масштабталу деңгейін қамтамасыз етпейді. CPS-ке қарай Эволюция физикалық құрылғыны немесе құралды басқару деңгейінен бастап бизнес-процестерді басқару жүйесінің жоғары деңгейіне дейін таратылған гетерогенді құрылғылар мен жүйелердің интеграциясын жақсартуға мүмкіндік беретін жаңа мүмкіндіктерге әкелді. Осылайша, үлкен иерархиялық монолитті жүйелер әлсіз байланыстырылған, автономды, проактивті және қайта пайдалануға болатын блоктарды бір жолмен конфигурациялаумен ауыстырылады. CIM компаниялардың өнімділігі мен бәсекеге қабілеттілігін арттыру үшін ұсынылғанмен, бұл уәде адамдардың үміттерін қанағаттандырмады. Қолданыстағы интеграцияланған өндірістік жүйелердің кемшіліктері негізінен келесі аспектілерде көрінеді: 1) Нақты уақыттағы деректердің болмауы: CPS қолдауының болмауына байланысты дәстүрлі өндірістік жүйелер ашық болды және нақты уақыт режимінде деректерді жинау мен өңдеуді нашар жүргізді, ал кейбір қажетті өндірістік ақпарат қол жетімді емес немесе жасырын болды. Өндіріс орындарында белгісіздік пен өзгерістерге бейімделу мүмкіндігі жоқ (Zhang et al., 2015). 2) ақпараттық аралдар: қазіргі заманғы жан-жақты және күрделі өнімдер оларды көптеген өндірістік операциялармен байланыстырады, олар кәсіпорынның ресурстарын тігінен жоспарлауға және бір кәсіпорыннан тыс байланысты ресурстарды бір уақытта көлденеңінен қамтуға дейін цехтарда құрылғыларды біріктіруді талап етеді (Z. M. Bi and Kang 2010). Қазіргі уақытта қолданыстағы шешімдер негізінен интеграция мәселелерін шешу үшін кейбір стандарттар мен аралық бағдарламалық жасақтаманы қолдануға негізделген. Бұл шешімдер әдетте сәтсіздікке ұшырайды, өйткені олар көптеген қосымшалар үшін масштабталмайды, сонымен қатар сәтсіздікке ұшырайды, өйткені олар икемділік пен маневрлікті қамтамасыз етпейді (Z. Bi және басқалар, 2014). 3) интеллект пен проактивтіліктің жеткіліксіздігі: қолданыстағы басқару жүйелері белгіленген бағдарламаны орындайды және олар белгілі бір цикл уақытында тек тіркелген конфигурация деректерін өңдей алады. Функцияларды тағайындау немесе Басқару көбінесе бекітілген бағдарлама арқылы модульден тыс жерде жүреді және олар жаңа белгісіз ақпаратты бере алмайтын икемсіз интерфейстерге ие (Verl et al., 2012). Кәсіпорындарда АКТ қолдану зияткерлік өндіріс (SM) немесе киберфизикалық өндіріс жүйелерінің пайда болуына әкелді. SM өнеркәсіптік және академиялық қауымдастықтардың назарын аударды(Дэвис соавт., 2015) және өндіріске айтарлықтай әсер етеді деп күтілуде. Ғылыми-техникалық саясат басқармасы (OSTP) және басқару және бюджет басқармасы (OMB) тұрақты экономикалық өсуге және жұмыс орындарын құруға ықпал ету ретінде "АҚШ-тың робототехника, киберфизикалық жүйелер және икемді өндіріс көшбасшылығын нығайту "үшін алдыңғы қатарлы өндіріс саласындағы зерттеулер мен әзірлемелерді қолдауға шақырды" (Питер мен Джон, 2010). SMLC "Зияткерлік өндірісті жаңа өнімдердің тез өндірілуін, өнімге деген сұраныстың динамикалық жауап беруін және нақты уақыттағы өндірістік желілер мен жеткізілім тізбегін оңтайландыруды қамтамасыз ету үшін алдыңғы қатарлы зияткерлік жүйелерді қарқынды қолдану ретінде анықтайды" (SMLC 2011). Суретте көрсетілгендей. 1, зияткерлік зауыт 4.0 индустриясының негізгі құрамдас бөлігі болды (Lasi et al., 2014). Өндірістік кәсіпорындар CPS инфрақұрылымын өздерінің ақпараттық жүйелеріне енгізуден үлкен пайда көре алады: 1) Нақты уақыттағы деректерге қол жеткізу: өндірісті дәстүрлі жоспарлау негізінен сирек егжей-тегжейлі ақпаратпен макро деңгейде жүзеге асырылады. CPS келесі сипаттамалармен осындай проблемаларды жеңе алады: А) объектілерді кеңінен тану; б) виртуалды есептеу модельдері мен физикалық объектілерді үздіксіз біріктіру; және В) көптеген түйіндер. Нақты уақыттағы деректерді жинау және кез-келген уақытта және кез-келген жерде өндіріске қатысты ақпаратқа қол жеткізу шешім қабылдаушыларға негізделген шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді (Huang et al. 2008; Huang et al. 2009), ал CPS зияткерлік нысандар үшін таратылған интеллект негізінде өндірістік алаңдардағы ақпаратқа дереу қол жеткізуге мүмкіндік береді. Осылайша, жабық цикл шешімдерін қолдау үшін өндіріс жағдайы немесе жүйемен кері байланыс туралы ақпарат жинауға болады, ал жоғары деңгейлі жүйелік жоспарлау және бақылау диагностика, өнімділік көрсеткіштері және бақылау сияқты белгісіздіктерді тез арада ескеруі мүмкін. Өндірістік жүйелердің икемділігі мен сенімділігі едәуір артады. 2) қайта конфигурацияланатын және үйлесімді мүмкіндіктер: арнайы әзірленген құрылғы драйверлері немесе үшінші тарап интеграциясы сияқты гетерогенді жүйелерді біріктірудің дәстүрлі шешімдері қымбат және талап етіледі, сонымен қатар екі нүктелі емес байланыс (Maione and Naso 2001). Ақылды CPS үшін қабылданған бұлтты есептеу технологиялары мен веб-қызметтер динамикалық және қайта конфигурацияланған (Gunes et al., 2014). Мұндай жүйелердің объектілері масштабталатын және модульдік болып табылады (плагин және ойнау) және қазіргі заманғы SCADA және DCS-тің қазіргі жағдайынан тыс жоғары автономия деңгейі бар барлық таратылған секторларда қолданылады. Қызметке бағытталған тәсілдерді, модульдік дизайнды, сондай-ақ ашық жүйелік архитектураны қолдана отырып, әр құрылғы сценарийге байланысты қызмет ретінде өзінің функционалдығын ұсына алады және басқа қызметтерді талап етілетін кросс-қабатта біріктіре алады, оны жоғары автономиялы интеллектуалды CPS құру үшін пайдалануға болады. Осылайша, CPS негізіндегі өндірістік жүйені Ішкі жүйелерге бөлуге болады, онда компоненттер қызмет ретінде ұсынылады және динамикалық түрде қосылады немесе жойылады, ал функционалдылық қажет болған кезде күрделі тапсырмаларды орындау үшін осы қызметтердің құрамы мен құрамы ретінде орындалуы мүмкін. Қайта конфигурацияланатын CPS негізіндегі өндіріс жүйелеріне келетін болсақ, олар оңай жаңартылады және жаңа модульдерге немесе функцияларға оңай біріктіріледі. Қайта конфигурациялау мүмкіндігі және оның болашақ өндірістегі негізгі рөлі Мехраби және т.б. талқыланды (2000). Өндірістегі жүйелік интеграция және интероперабельділік физикалық құрылғылардың төменгі деңгейінде ғана емес, сонымен қатар бизнес-процестерді басқарудың жоғары деңгейінде де жүзеге асырылады. Қызмет көрсетуге бағытталған жоғары деңгейлі хаттамаларға негізделген бүкіл кәсіпорын бойынша қосымшалар деңгейіндегі байланыс өндірістік кәсіпорындардың интероперабельділігі мен бейімділігін едәуір арттырды (Schuh et al., 2015). Түзету өндірістік нысандарды стандартты веб-қызметтердің интерфейстерін қолдана отырып, бұлтқа ұқсас ресурстардың орталық пулына ауыстыру арқылы жүзеге асырылуы мүмкін және өндірістегі барлық физикалық компоненттер желі арқылы қызмет ретінде аппараттық өзгертусіз жеткізіледі (Verl et al., 2012). 3) орталықтандырылмаған шешім қабылдау: өнеркәсіптік орта барлық жерде қарапайым иерархиялық немесе орталықтандырылған монолитті құрылымдардан ерекшеленетін және орталықтандырылмаған жалпақ автоматтандыруға және техникалық қызмет көрсетуге бағытталған жаңа буынға көшу қажет, яғни құрылғылар мен жүйелер арасындағы өзара әрекеттесу толығымен байланысты емес.физикалық орналасуы. SM таратылған бизнес қосымшалары арасындағы өзара әрекеттесетін қызметке бағытталған бірлескен жұмысты қамтамасыз етеді және технологиялық операциялардағы жабдыққа жағдайларды дербес тануға және оларға жауап беруге мүмкіндік береді, бұл оны дәстүрлі түрде жүзеге асырылатын корпоративті иерархиядан ерекшелендіреді (Feld et al. 2012; J. Lee et al. 2015). Оқиғаларды болжау үшін зондтау, модельдеу және талдау қолданылады, ал операциялар тәуекелдің немесе белгісіздіктің әсерін азайту үшін бақыланады. CPS негізіндегі өндіріс модельдерге негізделген жағдайды бағалауды жақсарту және орын ауыстыруды анықтау үшін, сондай-ақ жоғары сапалы және икемді өндірістік тапсырмаларды орындау үшін заттар интернетін пайдалану арқылы өндірістік процестерді жақсы басқаруға мүмкіндік береді. 4) зияткерлік және проактивтілік: қазіргі енгізілген ICSS-те кейбір кедергілер бар, мысалы, құрылғылар мен жүйелер арасындағы көптеген сәйкессіздіктер, "қатты кодталған" деректер, қатты конфигурацияланған және қолданылатын іскери қосымшалар және проактивтіліктің орнына реактивті автоматика. SM қабілетті: a) Проактивтілік: таратылған объектілердің көп саны басқарудың ақылды алгоритмдеріне негізделген автономды, проактивті, ақауларға төзімді және қайта пайдаланылатын блоктардың конгломератына, сондай-ақ кеңейтілген және модульдік архитектураларға біріктірілген, олар алдын-ала жұмыс істей алады, ынтымақтастық пен өзара әрекеттесуді бастайды. ортақ мақсаттарға жету үшін (Shrouf et al., 2014), мысалы, машиналар сәтсіздікті болжайтын және J. Lee et al-да талқыланған техникалық қызмет көрсету процестерін өздігінен іске қосатын көрініс. (2011). б) Зияткерлік: машиналар жүктеме дәрежесіне байланысты техникалық қызмет көрсету және жөндеу стратегияларын дербес басқара алады және техникалық қызмет көрсетуге байланысты үзілістер болған жағдайда өндірісті қолдау үшін резервтік қуаттылықты қамтамасыз етеді. Ақылды машиналар сенсорлар, жетектер, контроллерлер және басқа таратылған есептеу құрылғылары сияқты құралдарды қолдана отырып, "сәтсіздік және түзету" операцияларының орнына "болжау және алдын-алу" әрекеттерін орындай алады. Сонымен қатар, ақылды Алгоритмдер машиналарға өзін-өзі басқаруға және адамның минималды араласуымен күрделі және динамикалық жағдайларға бейімделуге мүмкіндік береді деп күтілуде (Ruiz-Arenas et al., 2014). жүктеу/скачать 26,97 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|