隨著工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)越來越流行，自動化概念正在悄然發(fā)生變化。自動化涵蓋了高精度、高速度、高功率和猜測性保護等概念。這是由數(shù)字化、可編程體系推進的，現(xiàn)已開發(fā)和完善了幾十年了。  
　　例如，計算機數(shù)字操控（CNC）經(jīng)過履行預編程序列的計算機，完結了機床的自動化。CNC是20世紀50年左右也從計算機輔佐制作(CAM)開展起來的。隨著計算機和伺服體系的開展，它能夠協(xié)助制作商滿意它們對可重復、高精度出產的日益增長的要求。CNC已成為準確度和操控的代名詞，它主要由5個部件組成——排序器、插補器、伺服操控器、邏輯操控器和操作員操控接口。數(shù)控體系的概念提出20年后，一個價格更低，方式更簡略的計算機輔佐操控呈現(xiàn)了，那就是可編程邏輯操控器 (PLC)。  
　　PLC是在20世紀70年代左右開發(fā)出來的，旨在代替繼電器邏輯操控體系。這些繼電器體系因為依靠硬件來履行要害功用，因而往往不經(jīng)濟性、缺少靈敏、不易運用。PLC具有輸入和輸出功用，可編程履行次序操作、數(shù)據(jù)處理或簡略的軸操控。  
　　可是，PLC的使命并不是代替CNC。“兩種操控器服務于不同的意圖和商場，各有自己的優(yōu)勢。因而，沒有任何業(yè)內人士會說，‘我現(xiàn)已出資了CNC，這兒現(xiàn)已沒有PLC的用武之地了’，正是因為它們是兩種徹底不同的操控。”發(fā)那科工廠自動化部分的CNC運用司理Ian Baird說。

    CNC和PLC將在未來的工廠中扮演不同的人物，協(xié)助制作業(yè)進步自動化程度，并專注于限度地削減停機時刻。

    因為它的運用，超出了簡略的輸入/輸出(I/O)算法，因而CNC與自動化的聯(lián)系比較多�，F(xiàn)代CNC是一個靈敏的，數(shù)字操控的體系，旨在無需為整個體系從頭編程的情況下滿意制作商的需求。大多數(shù)現(xiàn)代CNC，還包含裝備了內置作業(yè)、保護和診斷屏幕的用戶界面。“因為這個原因，CNC 很受那些想要徹底操控機器的人的歡迎，因為它的功用，能讓你在承受簡略的訓練之后就能夠獨擋一面。”Braid說道。  
因為具有較大的靈敏性，因而CNC適用于任何職業(yè)的雜亂、多軸加工。任何需求準確運動操控的運用都能夠經(jīng)過CNC完結，無論是手表零件和醫(yī)療設備的制作，仍是反響性原子、等離子的蝕刻等。  
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  簡略與雜亂操控使命
　　Baird以為對簡略操控使命而言PLC更拿手。假如你有一個運用，不需求較高的精度或靈敏的運動操控，比方：溝通電動傳輸帶，那么PLC往往是的挑選，并且它比CNC廉價。因而，有人以為CNC更適合運用于雜亂的運用。
　　但是， PLC盡管簡略，但也有一些缺陷。Baird說，“ PLC沒有CNC的靈敏性高。假如你需求稍微改動程序，有必要徹底從頭編程。它也不具備CNC的高精度，因而將其作為低成本的基本使命解決方案。盡管PLC成本低，但許多制作商依然選CNC，部分原因是其全生命周期成本較低。” 
　　很風趣的是，許多設計師在裝置PLC之后又轉向了CNC，主要原因就是靈敏性、可靠性和成本。數(shù)控體系的初始成本高于PLC，但因為數(shù)控體系的可靠性和操控能力的進步，長時刻出資回報率可能會更高。它還使體系設計者能夠靈敏地決議：他們期望用戶在其機器上具有多少操控權。
　　數(shù)控體系的長時刻成本效益，得益于其的用戶可編程特性，能夠限度地削減停機時刻，操控機器的動力使用功率或機器產出。  
　　許多CNC都裝備了人工智能概括操控。這意味著機器能夠被操控在必定的作業(yè)負荷內作業(yè)，或自適應地操控機器完結夜班作業(yè)。例如，經(jīng)過編寫程序，讓其作業(yè)在80%負載處，使公司能夠更經(jīng)濟的使用動力。CNC還裝備了動力功率功用，如充電模塊。
　　CNC也具有安全功用，為與人類協(xié)作舉動供給杰出的保證。“CNC裝備了一個能夠履行運動操控的數(shù)字算法來,” Baird說，“這個數(shù)字體系由兩部分組成，一個實在的數(shù)字數(shù)據(jù)體系和一個方針數(shù)字體系。方針體系是‘抱負＇的期望值，為機器供給方針作業(yè)參數(shù)。實在的體系和方針體系都由同一指令驅動，所以它們應該以徹底相同的方法作業(yè)。”
　　假如實在體系遇到中止，比方意外負載，則會導致實踐數(shù)據(jù)違背方針數(shù)據(jù)。機器將把它轉換成沖突，并以兩種方法作出反響。假如移動緩慢，就會停止，假如快速移動，將履行一個 “向量撤退” ，它將撤回任何移動機械，以防止設備損壞。關于高端機器，還能夠交融3D技能，阻撓五軸機械在其預先確定的作業(yè)區(qū)域外移動。  
　　關于期望完結流程自動化的制作商而言，零停機時刻也是一個重要考慮要素。計劃外停機成本很高，能夠形成幾天、幾周乃至幾個月停止出產。未檢測到的毛病，可能會對機器形成不可逆轉的損壞，乃至可能傷害到工人。
　*小化停機時刻
　　“盡管期望工廠能夠7x24小時接連作業(yè)有點不切實踐，但咱們仍是能夠盡量削減因為小毛病或過錯形成的停機時刻，這也正是猜測性保護的概念地點。” Baird說，“CNC技能推進了猜測性保護的開展。猜測性保護答應咱們在潛在問題呈現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)它們，并在變得嚴峻之前采納相應舉動。咱們經(jīng)過將操控機器的自動化技能作為守護人，來完結猜測性保護。”  
　　這是否意味著CNC注定要成為未來工廠的僅有工具？Baird并不這么以為，“PLC依然扮演著至關重要的人物。的比如就是出產線。CNC能夠操控機器人的手臂、工裝、銑削和研磨， 而PLC能夠操控皮帶的傳輸，將產品或資料從出產線的一個工序輸送到下一個工序。因為CNC的雜亂性，使其并不能很好地完結這些使命，并且有點大材小用。作為工廠車間的一部分，簡略和雜亂的使命要一起完結，CNC和PLC能夠完美地結合在一起作業(yè)。”
　　在制作工具包中CNC和PLC都占有一席之地，未來它們將會怎么開展？“工業(yè)操控體系(ICS)會持續(xù)開展，并將以適合特定職業(yè)的專業(yè)化方式呈現(xiàn)。” Baird說。第三方還將使用開放接口的概念，將工廠與物聯(lián)網(wǎng)結合起來。隨之而來的是大規(guī)模的智能機器、數(shù)據(jù)搜集和剖析，這將有助于完結更大的進程改善。  
　　盡管不清楚CNC和PLC在未來的工廠中扮演什么人物，但它們都將成為其間的一部分，即便它們并不總是在一起合作。
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