ជាធាតុផ្សំស្នូលនៃបច្ចេកវិជ្ជាស្វ័យប្រវត្តិកម្មទំនើប គំនិតរចនានៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវព្រំដែននៃដំណើរការ និងតម្លៃកម្មវិធីរបស់ប្រព័ន្ធ។ ជំរុញដោយឧស្សាហកម្ម 4.0 និងការផលិតប្រកបដោយភាពវៃឆ្លាត ការគ្រប់គ្រងចលនាបានវិវត្តន៍ពីការគ្រប់គ្រងការបញ្ជូនមេកានិចតាមបែបប្រពៃណីទៅជាដំណើរការវិស្វកម្មប្រព័ន្ធដ៏ស្មុគស្មាញដែលរួមបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ការទំនាក់ទំនងពេលវេលាពិតប្រាកដ បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងការសហការពហុជំនាញ។ ការរចនារបស់វាលែងកំណត់ចំពោះទីតាំងច្បាស់លាស់នៃឧបករណ៍តែមួយ។ វាបន្តការរួមបញ្ចូលនៃការឆ្លើយតបថាមវន្ត ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងការសម្រេចចិត្តដ៏ឆ្លាតវៃ-ធ្វើពេញមួយដំណើរការផលិតទាំងមូល។ នេះតម្រូវឱ្យអ្នករចនាទទួលយកវិធីសាស្រ្តជាប្រព័ន្ធបន្ថែមទៀត និងកំណត់ឡើងវិញនូវទំនាក់ទំនងរវាងតក្កវិជ្ជាគ្រប់គ្រង ស្ថាបត្យកម្មផ្នែករឹង និងប្រព័ន្ធអេកូសូហ្វវែរ។
I. ភាពជាក់លាក់៖ ការវិវត្តន៍ពីភាពជាក់លាក់មេកានិកទៅរង្វិលជុំបិទឌីជីថល
គោលការណ៍ទីមួយនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាតែងតែជា "ភាពជាក់លាក់"។ ថាតើវាជាមីក្រូ-ការគ្រប់គ្រងកំហុសកម្រិតនៅក្នុងដំណើរការឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន CNC ណាណូម៉ែត្រ-ទីតាំងកម្រិតសម្រាប់ការផ្ទេរ wafer នៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor ឬមីលីវិនាទី-ការធ្វើសមកាលកម្មកម្រិតនៃសន្លាក់មនុស្សយន្ត ទាំងអស់ពឹងផ្អែកលើការពិពណ៌នាច្បាស់លាស់ និងការគ្រប់គ្រងចលនារាងកាយ។ នៅក្នុងការរចនាបែបប្រពៃណី ភាពជាក់លាក់ត្រូវបានសម្រេចជាចម្បងតាមរយៈផ្នែករឹងដែលមាន-ឧបករណ៍បំប្លែងដំណោះស្រាយកម្រិតខ្ពស់ ឧបករណ៍កាត់បន្ថយភាពជាក់លាក់ និងម៉ូទ័រ servo ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគំនិតនៃការរចនាសម័យទំនើបសង្កត់ធ្ងន់លើការសាងសង់ "រង្វិលជុំបិទឌីជីថល" ។ នេះពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្វើឌីជីថលនៃគំរូថាមវន្តរបស់ប្រព័ន្ធមេកានិក (ឧ. ភាពរឹង ភាពសើម និងម៉ាទ្រីសនិចលភាព) និងការរួមបញ្ចូលវាជាមួយនឹងទិន្នន័យមតិត្រឡប់-ពេលវេលា/ល្បឿន/កម្លាំងពិតប្រាកដ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការបញ្ចូលមតិត្រឡប់-ការតបស្នងនៃកំហុសដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ (ឧទាហរណ៍ សំណងការកកិត និងការកែតម្រូវការខូចទ្រង់ទ្រាយកម្ដៅ) នៅក្នុងក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង។ ឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍បញ្ជាចលនារបស់មជ្ឈមណ្ឌលម៉ាស៊ីនអ័ក្សប្រាំ-លៃតម្រូវថាមវន្តនៃខ្សែកោងទិន្នផលកម្លាំងបង្វិលជុំនៃម៉ូទ័រ servo របស់អ័ក្សនីមួយៗដោយផ្អែកលើ-ការត្រួតពិនិត្យពេលវេលានៃឧបករណ៍-កម្លាំងទំនាក់ទំនងការងារ។ នេះធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រព័ន្ធបិទ-រង្វិលជុំពីរបែបប្រពៃណីនៃ "ទីតាំងរង្វិលជុំ + រង្វិលជុំល្បឿន" ទៅជាប្រព័ន្ធរង្វិលជុំចំនួនបី-ឬសូម្បីតែច្រើន-ដែលរួមបញ្ចូលការគ្រប់គ្រងដោយកម្លាំង ដោយហេតុនេះការលុបបំបាត់កំហុសដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងម៉ាស៊ីនផ្ទៃស្មុគស្មាញ។
II. ភាពវៃឆ្លាត៖ ការផ្លាស់ប្តូរពីតក្កវិជ្ជាកំណត់ជាមុន ទៅជាការសម្រេចចិត្តស្វ័យភាព-ការធ្វើ
តក្កវិជ្ជារចនានៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាដំបូងគឺ "ច្បាប់-ត្រូវបានជំរុញ។" វិស្វករបានសរសេរកម្មវិធីត្រួតពិនិត្យថេរ (ឧ. ដ្យាក្រាមកាំជណ្ដើរ ឬកូដ G-) ដោយផ្អែកលើតម្រូវការដំណើរការ ហើយប្រព័ន្ធដំណើរការយ៉ាងតឹងរ៉ឹងតាមគន្លងដែលបានកំណត់ទុកជាមុន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃភាពស្មុគស្មាញនៃសេណារីយ៉ូនៃកម្មវិធី (ដូចជា-ប្រភេទខ្ពស់ កម្រិតទាប-ការផលិតបណ្តុំនៅក្នុងការផលិតដែលអាចបត់បែនបាន និងឧបសគ្គ-ការជៀសវាងការបង្ខិតបង្ខំសម្រាប់មនុស្សយន្តសេវាកម្មនៅក្នុងបរិយាកាសដែលមិនស្គាល់) ការរចនាដ៏តឹងរឹងនេះមិនគ្រប់គ្រាន់ទៀតទេ។ គំនិតរចនាដ៏ឆ្លាតវៃនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាទំនើបរួមបញ្ចូលយ៉ាងសំខាន់នូវរង្វង់បិទជិតនៃ "ការយល់ឃើញ-ការយល់ដឹង-ការសម្រេច-ប្រតិបត្តិ" ទៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មវត្ថុបញ្ជា។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមើលឃើញ (ដូចជាកាមេរ៉ា 3D) ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្លាំង (ដូចជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្លាំងបង្វិលជុំចំនួនប្រាំមួយ-) និងម៉ូឌុលការយល់ឃើញពីបរិស្ថាន ប្រព័ន្ធអាចទទួលបានលក្ខណៈពិសេសធរណីមាត្រ លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ និងព័ត៌មានឧបសគ្គថាមវន្តនៃវត្ថុការងារក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។ គ្រឿងកុំព្យូទ័រគែម (ដូចជាឧបករណ៍បញ្ជាដែលបានបង្កប់ដែលបំពាក់ដោយបន្ទះសៀគ្វីបង្កើនល្បឿន AI) ដំណើរការម៉ូដែលរៀនម៉ាស៊ីន (ដូចជាបណ្តាញសរសៃប្រសាទ convolutional សម្រាប់ការទទួលស្គាល់វត្ថុ និងការពង្រឹងការរៀនសម្រាប់ផែនការផ្លូវ) ដើម្បីបំប្លែងទិន្នន័យការយល់ឃើញទៅជាយុទ្ធសាស្រ្តគ្រប់គ្រង។ ជាចុងក្រោយ សេចក្តីណែនាំអំពីការសម្រេចចិត្តត្រូវបានចែកចាយទៅអង្គភាពប្រតិបត្តិនីមួយៗតាមរយៈរថយន្តក្រុងត្រួតពិនិត្យដែលបានចែកចាយ (ដូចជា EtherCAT ឬ TSN time-បណ្តាញដែលងាយរងគ្រោះ)។ ឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍បញ្ជាចលនារបស់ AGV (យានជំនិះដែលដឹកនាំដោយស្វ័យប្រវត្ត) លែងពឹងផ្អែកលើបន្ទះម៉ាញេទិកដី ឬលេខកូដ QR សម្រាប់ការរុករកទៀតហើយ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាប្រើ lidar ដើម្បីបង្កើតផែនទីបរិស្ថានពេលវេលាពិតប្រាកដ និងរៀបចំផែនការយ៉ាងស្វាហាប់អំពីផ្លូវជៀសវាងឧបសគ្គ ដោយផ្អែកលើក្បួនដោះស្រាយការរៀនពង្រឹងស៊ីជម្រៅ ខណៈពេលដែលសម្របសម្រួលល្បឿនម៉ូទ័រ និងមុំចង្កូតដើម្បីសម្រេចបានចលនារលូន។ ការរចនានេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធសម្របខ្លួនទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរប្លង់ឃ្លាំងដោយមិនចាំបាច់រៀបចំកម្មវិធីឡើងវិញ។
III. ការសហការគ្នា៖ ការវិវត្តន៍ពីការគ្រប់គ្រងដោយឯកឯង ទៅជាការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ
នៅក្នុងសេណារីយ៉ូឧស្សាហ៍កម្មដ៏ស្មុគស្មាញ ការកែលម្អដំណើរការនៃអង្គភាពគ្រប់គ្រងចលនាតែមួយគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ទេក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមប្រសិទ្ធភាពទាំងមូល។ សេណារីយ៉ូដូចជាការជួបប្រជុំគ្នាដោយសហការគ្នាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងមនុស្សយន្តច្រើន ការសម្របសម្រួលម៉ាស៊ីនដោយប្រើម៉ាស៊ីន CNC ពហុ-អ័ក្ស និងប្រតិបត្តិការដែលធ្វើសមកាលកម្មនៃខ្សែផលិតកម្មទាំងមូលទាមទារប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាដើម្បីឱ្យមាន "ភាពវៃឆ្លាត swarm" ។ គំនិតរចនាស្នូលផ្លាស់ប្តូរទៅជា "កិច្ចសហការ" មានន័យថាការសម្រេចបាននូវការធ្វើសមកាលកម្មចលនា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពធនធាននៅទូទាំងឧបករណ៍ និងជំហានដំណើរការតាមរយៈវេទិកាកំណត់ពេលបង្រួបបង្រួម។ ជាពិសេស នេះតម្រូវឱ្យមានស្ថាបត្យកម្មវត្ថុបញ្ជាជាស្រទាប់៖ នៅស្រទាប់ខាងក្រោមគឺជាឧបករណ៍បញ្ជាចលនាពេលវេលាផ្ទាល់តែម្នាក់ឯង (ជាធម្មតាមានពេលវេលាវដ្តតិចជាង 1ms) ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះ-ការតាមដានគន្លងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ នៅក្នុងស្រទាប់កណ្តាលគឺជាខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្ម-ឧបករណ៍បញ្ជាការសំរបសំរួលកម្រិត (ជាមួយនឹងពេលវេលាវដ្តប្រហែល 10-100ms) ដែលគ្រប់គ្រងការកំណត់ពេលវេលានៅទូទាំងឧបករណ៍ជាច្រើន (ដូចជាការផ្គូផ្គងចង្វាក់នៃដៃមនុស្សយន្ត និងខ្សែក្រវ៉ាត់ដឹកជញ្ជូន) និងដោះស្រាយជម្លោះ (ឧទាហរណ៍ ការពារ AGVs ជាច្រើនពីការកាន់កាប់ផ្លូវដូចគ្នា)។ នៅស្រទាប់ខាងលើគឺជាប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងផលិតកម្មកម្រិត{13}}របស់រោងចក្រ (ដែលមានរយៈពេលវដ្តលើសពីវិនាទី) ដែលបែងចែកភារកិច្ចយ៉ាងសកម្មដោយផ្អែកលើលំដាប់អាទិភាព និងស្ថានភាពឧបករណ៍។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងសិក្ខាសាលាផ្សារដែក ឧបករណ៍បញ្ជាចលនានៃមនុស្សយន្តផ្សាររាប់សិបគ្រឿង សម្រេចបានសមកាលកម្មកម្រិតមីក្រូវិនាទី-តាមរយៈ Profinet IRT (Isochronous Real-បណ្តាញពេលវេលា)។ ពួកគេក៏មានអន្តរកម្មជាមួយប្រព័ន្ធបញ្ជូនកណ្តាលផងដែរ ដើម្បីកែតម្រូវលំដាប់នៃការផ្សារ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្លូវដោយផ្អែកលើ-ការផ្លាស់ប្តូរគំរូរថយន្តពេលវេលាពិតប្រាកដ ដោយធានាបាននូវពេលវេលាវដ្តស្របគ្នានៅទូទាំងខ្សែផលិតកម្មទាំងមូល។ ការរចនារួមគ្នានេះមិនត្រឹមតែបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងអាចឱ្យការគ្រប់គ្រងភាពជឿជាក់នៃវដ្តជីវិតពេញលេញតាមរយៈការចែករំលែកទិន្នន័យ (ដូចជាកត្តាផ្ទុក និងព័ត៌មានព្យាករណ៍កំហុសសម្រាប់ឧបករណ៍នីមួយៗ)។
IV. និរន្តរភាព៖ ពិចារណាលើប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងភាពបត់បែន
ការរចនាប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាទំនើបក៏ត្រូវតែដោះស្រាយតម្រូវការនៃការផលិតពណ៌បៃតងផងដែរ-កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល ខណៈពេលដែលធានានូវការអនុវត្ត និងការសម្របខ្លួនទៅនឹងដំណើរការបន្តបន្ទាប់ទៀតតាមរយៈស្ថាបត្យកម្មម៉ូឌុល។ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពល អ្នករចនាកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពលដោយការវិភាគទម្រង់ប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ូទ័រ (ឧ. ប្តូរពីល្បឿនថេរទៅល្បឿនអថេរ) ប្រើហ្វ្រាំងបង្កើតឡើងវិញ (ការត្រលប់មកវិញនូវថាមពល kinetic ពីការបន្ថយទៅក្រឡាចត្រង្គ) និងការផ្គូផ្គងបន្ទុកឆ្លាតវៃ (លៃតម្រូវកម្រិតថាមពលម៉ូទ័រ servo យ៉ាងសកម្មដោយផ្អែកលើតម្រូវការការងារ)។ ជាឧទាហរណ៍ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនារបស់ជណ្តើរយន្តគណនាទម្រង់នៃការបង្កើនល្បឿនដ៏ល្អប្រសើរក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងដោយផ្អែកលើបន្ទុករបស់រថយន្ត និងចម្ងាយទៅជាន់គោលដៅ កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលម៉ូទ័រ ខណៈពេលដែលធានាបាននូវផាសុកភាពអ្នកដំណើរ។ ការរចនាដែលអាចបត់បែនបានត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងស្តង់ដារនៃចំណុចប្រទាក់ផ្នែករឹង (ដូចជាការគាំទ្រសម្រាប់ពិធីការទំនាក់ទំនងច្រើន) និងការធ្វើមាត្រដ្ឋាននៃមុខងារកម្មវិធី (ដូចជាការបើកចំណុចប្រទាក់ក្បួនដោះស្រាយស្នូលតាមរយៈ APIs សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍អ្នកប្រើប្រាស់)។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដូចគ្នាត្រូវបានសម្របយ៉ាងឆាប់រហ័សទៅនឹងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗគ្នា (ដូចជាការប្តូរពីការផ្គុំគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក 3C ទៅជាការវេចខ្ចប់ឱសថ) ឬដំណើរការថ្មី (ដូចជាការបន្ថែមជំហានត្រួតពិនិត្យដែលមើលឃើញ)។ ទស្សនវិជ្ជា "ការរចនាម្តង ប្រើច្រើនដង" នេះកាត់បន្ថយវដ្តនៃការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍យ៉ាងសំខាន់ និងកាត់បន្ថយ-ការចំណាយរយៈពេលវែងនៃភាពជាម្ចាស់សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់។
ពីការគ្រប់គ្រងកាមេរ៉ាមេកានិកនៃសម័យម៉ាស៊ីនចំហាយទឹក រហូតដល់ប្រព័ន្ធសហការដ៏ឆ្លាតវៃនៃយុគសម័យឌីជីថល ទស្សនវិជ្ជានៃការរចនានៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាបានវិវត្តជាបន្តបន្ទាប់ជុំវិញគោលការណ៍នៃ "ការពិពណ៌នាអំពីចលនាកាន់តែច្បាស់លាស់ ការឆ្លើយតបកាន់តែឆ្លាតវៃចំពោះការផ្លាស់ប្តូរ និងការរួមបញ្ចូលធនធានកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព។" ការរចនានាពេលអនាគតនឹងរួមបញ្ចូលបន្ថែមទៀតនូវបច្ចេកវិទ្យាដូចជាឌីជីថលភ្លោះ (ការមើលជាមុននូវយុទ្ធសាស្រ្តគ្រប់គ្រងតាមរយៈគំរូនិម្មិត) edge-ការសហការលើពពក (ការបញ្ជូនកិច្ចការកុំព្យូទ័រមួយចំនួនទៅពពក) និងជីវ-ការគ្រប់គ្រងដោយបំផុសគំនិត (ធ្វើត្រាប់តាមលក្ខណៈសកម្មភាពដែលអាចបត់បែនបាននៃសាច់ដុំមនុស្ស)។ វានឹងបំប្លែងតួនាទីនៃការគ្រប់គ្រងចលនាពី "ឧបករណ៍" ទៅជា "ដៃគូ"-មួយដែលមិនត្រឹមតែអនុវត្តសេចក្តីណែនាំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងយល់អំពីគោលបំណងនៃដំណើរការ ប្រមើលមើលហានិភ័យដែលអាចកើតមាន និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសកម្មភាពរបស់ខ្លួនយ៉ាងសកម្ម។ នេះតម្រូវឱ្យអ្នករចនាបំបែកចេញពីដែនកំណត់នៃបច្ចេកវិទ្យាតែមួយ និងរួមបញ្ចូលយ៉ាងស៊ីជម្រៅនូវមេកានិច អេឡិចត្រូនិក កម្មវិធី និងបញ្ញាសិប្បនិម្មិត ជាមួយនឹងផ្នត់គំនិតវិស្វកម្មប្រព័ន្ធ ទីបំផុតបង្កើតប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាជំនាន់បន្ទាប់ដែលអាចទុកចិត្តបាន សម្របខ្លួន និងអាចវិវឌ្ឍបាន។
