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(hù)等概念。這是由數(shù)字化、可編程體系推進(jìn)的，現(xiàn)已開發(fā)和完善了幾十年了。  
　　例如，計算機(jī)數(shù)字操控（CNC）經(jīng)過履行預(yù)編程序列的計算機(jī)，完結(jié)了機(jī)床的自動化。CNC是20世紀(jì)50年左右也從計算機(jī)輔佐制作(CAM)開展起來的。隨著計算機(jī)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(fù)、高精度出產(chǎn)的日益增長的要求。CNC已成為準(zhǔn)確度和操控的代名詞，它主要由5個部件組成——排序器、插補(bǔ)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(jī)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(jì)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?yàn)橐揽坑布�來履行要害功用，因而往往不�?jīng)濟(jì)性、缺少靈敏、不易運(yùn)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(wù)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(nèi)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?yàn)樗鼈兪莾煞N徹底不同的操控。”發(fā)那科工廠自動化部分的CNC運(yùn)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(jìn)步自動化程度，并專注于限度地削減停機(jī)時刻。

    因?yàn)樗�的運(yùn)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(nèi)置作業(yè)、保護(hù)和診斷屏幕的用戶界面。“因?yàn)檫@個原因，CNC 很受那些想要徹底操控機(jī)器的人的歡迎，因?yàn)樗�的功用，能讓你在承受簡略的�?xùn)練之后就能夠獨(dú)擋一面。”Braid說道。  
因?yàn)榫哂休^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(zhǔn)確運(yùn)動操控的運(yùn)用都能夠經(jīng)過CNC完結(jié)，無論是手表零件和醫(yī)療設(shè)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(yùn)用，不需求較高的精度或靈敏的運(yùn)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(yùn)用于雜亂的運(yùn)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(fēng)趣的是，許多設(shè)計師在裝置PLC之后又轉(zhuǎn)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?yàn)閿?shù)控體系的可靠性和操控能力的進(jìn)步，長時刻出資回報率可能會更高。它還使體系設(shè)計者能夠靈敏地決議：他們期望用戶在其機(jī)器上具有多少操控權(quán)。
　　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(jī)時刻，操控機(jī)器的動力使用功率或機(jī)器產(chǎn)出。  
　　許多CNC都裝備了人工智能概括操控。這意味著機(jī)器能夠被操控在必定的作業(yè)負(fù)荷內(nèi)作業(yè)，或自適應(yīng)地操控機(jī)器完結(jié)夜班作業(yè)。例如，經(jīng)過編寫程序，讓其作業(yè)在80%負(fù)載處，使公司能夠更經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(shí)在的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)體系和一個方針數(shù)字體系。方針體系是‘抱負(fù)＇的期望值，為機(jī)器供給方針作業(yè)參數(shù)。實(shí)在的體系和方針體系都由同一指令驅(qū)動，所以它們應(yīng)該以徹底相同的方法作業(yè)。”
　　假如實(shí)在體系遇到中止，比方意外負(fù)載，則會導(dǎo)致實(shí)踐數(shù)據(jù)違背方針數(shù)據(jù)。機(jī)器將把它轉(zhuǎn)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(jī)械，以防止設(shè)備損壞。關(guān)于高端機(jī)器，還能夠交融3D技能，阻撓五軸機(jī)械在其預(yù)先確定的作業(yè)區(qū)域外移動。  
　　關(guān)于期望完結(jié)流程自動化的制作商而言，零停機(jī)時刻也是一個重要考慮要素。計劃外停機(jī)成本很高，能夠形成幾天、幾周乃至幾個月停止出產(chǎn)。未檢測到的毛病，可能會對機(jī)器形成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，乃至可能傷害到工人。
　*小化停機(jī)時刻
　　“盡管期望工廠能夠7x24小時接連作業(yè)有點(diǎn)不切實(shí)踐，但咱們?nèi)允悄軌虮M量削減因?yàn)樾∶�病或過錯形成的停機(jī)時刻，這也正是猜測性保護(hù)的概念地點(diǎn)。” Baird說，“CNC技能推進(jìn)了猜測性保護(hù)的開展。猜測性保護(hù)答應(yīng)咱們在潛在問題呈現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)它們，并在變得嚴(yán)峻之前采納相應(yīng)舉動。咱們經(jīng)過將操控機(jī)器的自動化技能作為守護(hù)人，來完結(jié)猜測性保護(hù)。”  
　　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(guān)重要的人物。的比如就是出產(chǎn)線。CNC能夠操控機(jī)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(chǎn)品或資料從出產(chǎn)線的一個工序輸送到下一個工序。因?yàn)镃NC的雜亂性，使其并不能很好地完結(jié)這些使命，并且有點(diǎn)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(jié)，CNC和PLC能夠完美地結(jié)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(jié)合起來。隨之而來的是大規(guī)模的智能機(jī)器、數(shù)據(jù)搜集和剖析，這將有助于完結(jié)更大的進(jìn)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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