Tehnica reglării automate

INTRODUCERE IN MECATRONICA

Utilizarea masinilor in domeniul productiv, ca rezultat al dezvoltarii si aplicarii carcetarilor tehnice si tehnologice, a fost determinata de considerente economice, care au avut initial la baza concepte de productivitate si profit. Acest proces a cunoscut o evolutie permanenta in intreaga istorie tehnica a omenirii, plecand de la realizarea de unelte si continuand cu mecanizarea, pana la atingerea nivelurilor de automatizare partiala sau totala a unor sectoare productive.

In prezent, automatizarea proceselor de productie urmareste materializarea filozofiei conceptului de „Factory Automation” (FA), implementarea acestei filozofii generand tehnici si tehnologii complexe de tip robotii industriali, sisteme flexibile de productie (FMS) si medii software de proiectare si productie, asistate de calculator, de tip CAD/CAE/CAM ( Computer Aided Design/Computer Aided Engineering/ Computer Aided Manufacturig), tinzandu-se spre mediului integrat de productie de tip CIM (Computer Integrated manufacturing). Este important sa mentionam ca sistemele de tip FMS si CIM sunt cazuri particulare ale unei clasificari mai largi, cunoscuta sub numele de sisteme automate de productie (AMS – Automated Manufacturing Systems), care, evident, in ansamblul lor, sunt dinamice.

Din acesta perspectiva prezinta interes definitia sistemelor flexibile de productie, care pot fi considerate ca sisteme de sine statatoare sau integrate mediul CIM si care constituie, din punct de vedere metodologic, un pas important in materializarea conceptului global al sistemelor automate de productie :

Un sistem flexibil de productie (FMS) este un ansamblu complex integrat, controlat de computer, de dispozitive de manuire a materialelor si de masini unelte controlate numeric (NC), care pot procesa simultan volume de dimensiunii medii dintr-o varietate de tipuri de piese.

Conceptele inglobate in realizarea automatizarii totale, la nivelul de FA, au capatat in japonia, in jurul anilor 70’, un contur precis, care a dus la aparitia unei noi stiinte – mecatronica.

Observam, ca inca din momentul generarii conceptului de mecatronica, aria de aplicabilitate a acestei stiinte este extinsa si la domenii diferite de cel strict referitor la fabricatie, spre domenii cu risc ridicat pentru desfasurarea activitatilor respective de catre operatori umani. Astazi mecatronica cuprinde o paleta larga de domenii de la fabricatie, la domeniile nuclear, medical, transporturi, cercetari spatiale etc., depasind nivelul de stiinta clar delimitata si tinzand spre crearea unui nou mod de viata al societatii umane.

Mentionam pe scurt realizarii ale mecatronicii, specifice primilor ani de dezvoltare a acesteia :

- sisteme flexibile de productie (FMS);

- sisteme cu vedere artificiala;

- sisteme senzoriale, fara vedere artificiala;

- sisteme de asamblare si inspectie;

- mecanisme inteligente;

- software;

- standarde;

- manipulatoare;

- mecanisme de precizie.

Aceste elemente sunt cuprinse astazi in noi realizarii ale mecatronicii ca :

- roboti complecsi, si de sine statatori sau mobili, cu capacitati de decizie si cu posibilitatea de a lucra in grupuri;

- inteligenta artificiala, inglobata in sistemele mecatronice (de tip retele neurale, algoritmi genetici etc.);

- siteme complexe, puternic eterogene, care pot lua decizii si pot comunica la nivel superior cu factorul uman;

- sisteme medicale de diagnoza, monitorizare si cu capacitati de decizie;

- sisteme spatiale;

- sisteme complexe, care integreaza realitatea vrtuala.

Avand in vedere aria larga de cuprindere a mecatronicii, pentru acesta stiinta au fost realizate mai multe definitii, fiecare tinand cont de anumite aspecte specifice :

1. Domeniile componente – macatronica integreaza mecanica cu microelectronica la nivelul tehnologiilor lor specifice.

2. Strategie inginereasca – mecatronica reprezinta strategia, carev rezulta intr-o combinatie integrata a ingineriei mecanice, electronice si software, aplicata la dezvoltarea si realizarea unui sistem pentru obtinerea unei solutii optime de proiectare si exploatare.

3. Metoda de integrare a structurilor functionale cu cele de comanda in realizarea unui sistem – mecatronica reprezinta o metoda de proiectare, care duce la obtinerea unui echilibru optim intre structura mecanica de baza si controlul ei in ansamblu, fapt care implica, in general, utilizarea electronicii si a elementelor de comanda si control computerizate.

4. Conditii de flexibilitate, siguranta si raspundere in functionare, fiabilitate ridicata a sistemelor – mecatronica este o integrare a mecanicii, electronicii si tehnologiei informatice, care urmareste cresterea nivelului de inteligenta al masinilor si dispozitivelor si, concomitent, a flexibilitatii, adaptabilitatii, eficientei si fiabilitatii sistemelor tehnice si tehnologice.