នៅពេលដែលរលកនៃឧស្សាហកម្ម 4.0 និងការផលិតដ៏ឆ្លាតវៃបានសាយភាយពេញពិភពលោក ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនា ដែលជាមជ្ឈមណ្ឌលដ៏សំខាន់នៃការតភ្ជាប់មេកានិច អេឡិចត្រូនិក និងបច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មាន កំពុងផ្លាស់ប្តូរមុខមាត់នៃឧស្សាហកម្មទំនើបជាមួយនឹងជម្រៅដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ ចាប់ពីក្បាលដាក់បន្ទះឈីបជាមួយមីក្រូ-ទីតាំងកម្រិតនៅក្នុងឧបករណ៍វេចខ្ចប់អេឡិចត្រូនិកដែលមានភាពជាក់លាក់ ដល់មនុស្សយន្តផ្សារដែលអាចបត់បែនបានដែលមានសមត្ថភាពបង្វែររថយន្តពេញលេញចំនួនប្រាំមួយក្នុងមួយនាទីនៅលើខ្សែផលិតកម្មរថយន្តថាមពលថ្មី។ ពី-ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន CNC អ័ក្សប្រាំដែលមានភាពត្រឹមត្រូវតិចជាង 0.01 មីលីម៉ែត្រនៅក្នុង-ម៉ាស៊ីនរថភ្លើងល្បឿនលឿនដល់យានជំនិះដែលដឹកនាំដោយស្វ័យប្រវត្ត (AGVs) ដែលដំណើរការ 24/7 នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលដឹកជញ្ជូន និងឃ្លាំង-ស្ថានភាពដែលមើលទៅហាក់បីដូចជាខុសគ្នាស្រឡះ ទាំងអស់នេះពឹងផ្អែកលើប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងបច្ចេកវិទ្យាទូទៅ។ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាមិនត្រឹមតែជា "មជ្ឈមណ្ឌលសរសៃប្រសាទ" នៃ-ឧបករណ៍កម្រិតខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជារង្វាស់ដ៏សំខាន់នៃការប្រកួតប្រជែងផ្នែកផលិតរបស់ប្រទេសមួយផងដែរ។
ប្រវត្តិឧស្សាហកម្ម៖ មាគ៌ាវិវត្តន៍ពីការបញ្ជូនមេកានិកទៅជាកិច្ចសហការដ៏ឆ្លាតវៃ
ខ្លឹមសារនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាគឺដើម្បីគ្រប់គ្រងល្បឿន ទីតាំង ឬកម្លាំងបង្វិលរបស់ actuators យ៉ាងជាក់លាក់ (ដូចជាម៉ូទ័រ និងស៊ីឡាំងធារាសាស្ត្រ) ដើម្បីធានាបាននូវចលនារបស់វត្ថុដែលបានគ្រប់គ្រងតាមគន្លង ឬលំនាំដែលបានកំណត់ទុកជាមុន។ ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់វាគឺជាប្រវត្តិសង្ខេបនៃបដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្ម៖ មុនទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 កាមេរ៉ាមេកានិច និងយន្តការ servo ធារាសាស្ត្រ គឺជាចរន្តសំខាន់។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការតភ្ជាប់ដ៏តឹងរឹង និងការបំបាត់កំហុសដោយដៃ ប្រព័ន្ធមានភាពយឺតយ៉ាវក្នុងការឆ្លើយតប និងមានភាពជាក់លាក់ទាប ដោយបំពេញតម្រូវការនៃកម្មវិធីសាមញ្ញៗដូចជាម៉ាស៊ីនវាយនភ័ណ្ឌ និងម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 និងឆ្នាំ 1970 ជាមួយនឹងការលេចឡើងនៃម៉ូទ័រ DC servo និងឧបករណ៍បញ្ជាសៀគ្វីអាណាឡូក ការគ្រប់គ្រងចលនាបានចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកចរន្តអគ្គិសនី ហើយការមកដល់នៃឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនដែលគ្រប់គ្រងដោយលេខ (CNC) បានលើកកម្ពស់ការជ្រៀតចូលរបស់វាទៅក្នុងការផលិតភាពជាក់លាក់។ បន្ទាប់ពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 របកគំហើញនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា AC servo និងការពេញនិយមនៃ microprocessors (ដូចជា PLCs និង DSPs) បានផ្លាស់ប្តូរការគ្រប់គ្រងចលនាពី "ឧបករណ៍ពិសេស" ទៅ "ទូទៅ-វេទិកាគោលបំណង" និងការបែងចែកកម្លាំងពលកម្ម និងការសហការគ្នារវាងឧបករណ៍បញ្ជាតក្កវិជ្ជាដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន (PLCs) និង matured controllers បន្តិចម្តងៗ។ នៅសតវត្សរ៍ទី 21 ការរួមបញ្ចូលយ៉ាងស៊ីជម្រៅនៃទំនាក់ទំនងឌីជីថល (ដូចជា EtherCAT និង PROFINET) ការលាយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (ឧបករណ៍បំប្លែង + ការមើលឃើញ + ការចាប់សញ្ញាកម្លាំង) និងក្បួនដោះស្រាយបញ្ញាសិប្បនិមិត្តបានធ្វើឱ្យមានប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាឆ្លាតវៃជំនាន់ថ្មី។ ទាំងនេះមិនត្រឹមតែកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងដើម្បីទប់ទល់នឹងលក្ខខណ្ឌការងារថាមវន្តប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រេចបាននូវការសហការឧបករណ៍ឆ្លងកាត់{14}}តាមរយៈអ៊ីនធឺណែតឧស្សាហកម្ម ដែលក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាស្នូលសម្រាប់ការផលិតឆ្លាតវៃ។
ទីផ្សារគ្រប់គ្រងចលនាសកលបច្ចុប្បន្នមានទិដ្ឋភាពប្រកួតប្រជែងចម្រុះ។ ក្រុមហ៊ុនអ៊ឺរ៉ុប (ដូចជា Siemens និង Bosch Rexroth) ដែលប្រើប្រាស់ជំនាញស៊ីជម្រៅរបស់ពួកគេក្នុងផ្នែកមេកាត្រូនិច គ្រប់គ្រង- CNC ចុង និងឧបករណ៍ធុនធ្ងន់-។ ក្រុមហ៊ុនផលិតរបស់ជប៉ុន (ដូចជា Yaskawa និង Panasonic) ដែលល្បីល្បាញដោយសារភាពជឿជាក់ខ្ពស់ និងការធ្វើឱ្យតូចរបស់ពួកគេពូកែផ្នែកគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក និងមនុស្សយន្ត។ ក្រុមហ៊ុនអាមេរិក (ដូចជា Rockwell និង Kollmorgen) ផ្តោតលើការកាត់-កម្មវិធីគែមដូចជា semiconductors និង aerospace ដោយសង្កត់ធ្ងន់ទៅលើសមត្ថភាពត្រួតពិនិត្យភាពជាក់លាក់ជ្រុល។ ប្រទេសចិន ដែលជាទីផ្សារផលិតកម្មដ៏ធំបំផុតរបស់ពិភពលោក បានទទួលការជំនួសក្នុងស្រុកនៅក្នុង servos ទូទៅ ពាក់កណ្តាល - និងទាប- PLCs ចុង និងពិភពលោកអភិវឌ្ឍន៍-ដំណោះស្រាយឈានមុខគេក្នុងឧស្សាហកម្មដែលកំពុងរីកចម្រើនដូចជា photovoltaics និង lithium batteries តាមរយៈការណែនាំអំពីគោលនយោបាយ (ដូចជា "Made in the brands in China 2025" (ដូចជាការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាក្នុងស្រុក 2025) និង Estun) ។
សារៈសំខាន់នៃឧស្សាហកម្ម៖ ពហុ-តម្លៃវិមាត្រដែលគាំទ្រខ្ពស់-ការអភិវឌ្ឍន៍គុណភាព
សារៈសំខាន់ជាយុទ្ធសាស្ត្រនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាគឺហួសពីរបកគំហើញបច្ចេកវិទ្យា។ វាក៏ស្ថិតនៅក្នុងការផ្តល់សិទ្ធិអំណាចដ៏ទូលំទូលាយរបស់ពួកគេក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្ម ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម និងការបង្កើតតម្លៃសង្គម។
ទីមួយ វាតំណាងឱ្យរបកគំហើញមួយក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហារាំងស្ទះក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍កម្រិតខ្ពស់-។ នៅក្នុងឧបករណ៍ផលិត semiconductor ដំណាក់កាល wafer នៃម៉ាស៊ីន lithography ត្រូវតែផ្លាស់ទីរាប់សិបសង់ទីម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទីជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់កម្រិតណាណូម៉ែត្រ-។ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រងចលនា និងសមាសធាតុស្នូលរបស់វា (ដូចជាម៉ូទ័រលីនេអ៊ែរ និង-ឧបករណ៍បំលែងកូដកម្រិតច្បាស់) កំណត់ដោយផ្ទាល់នូវដែនកំណត់ខាងលើនៃដំណើរការផលិតបន្ទះឈីប។ នៅក្នុងដំណើរការនៃម៉ាស៊ីនយន្តហោះ កំហុសក្នុងការគ្រប់គ្រងគន្លងរបស់ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនអ័ក្សប្រាំ-ត្រូវតែតិចជាង 0.005 មីលីម៉ែត្រ បើមិនដូច្នេះទេដំណើរការឌីណាមិករបស់ blade នឹងបរាជ័យ។ កាលពីមុន ប្រភេទនៃ-បច្ចេកវិជ្ជាគ្រប់គ្រងចលនាចុងខ្ពស់នេះត្រូវបានផ្តាច់មុខជាយូរមកហើយដោយបរទេស ដែលរារាំងដល់ការអភិវឌ្ឍន៍នៃឧស្សាហកម្មដូចជាយន្តហោះធំ និងឧបករណ៍រូបភាពវេជ្ជសាស្ត្រកម្រិតខ្ពស់នៅក្នុងប្រទេសរបស់ខ្ញុំ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ របកគំហើញដោយក្រុមហ៊ុនផលិតក្នុងស្រុកនៅក្នុងផ្នែកសំខាន់ៗដូចជា servo drives និង real{12}}time operating systems (RTOS) មិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយតម្លៃឧបករណ៍ទេ (ជាមួយនឹងតម្លៃនៃផលិតផលមួយចំនួនធ្លាក់ចុះជាង 40%) ប៉ុន្តែថែមទាំងធានាសុវត្ថិភាពនៃសង្វាក់ឧស្សាហកម្មផងដែរ។
ទីពីរ វាបម្រើជា "ស្ពានសរសៃប្រសាទ" សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទៅជាការផលិតឆ្លាតវៃ។ នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មIndustrial Internet of Things (IIoT) ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាដើរតួនាទីស្នូលនៅក្នុង "ស្រទាប់ប្រតិបត្តិ"-វាទទួលបានការណែនាំអំពីការផលិតពី MES (ប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិផលិតកម្ម) បំបែកកិច្ចការទៅជាចលនាម៉ូទ័រជាក់លាក់ដោយប្រើ-ក្បួនដោះស្រាយគ្រប់គ្រងពេលវេលាពិតប្រាកដ និងបង្កើតជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបិទជិត{3}} មតិកែលម្អដោយប្រើរង្វិលជុំ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មរថយន្តដែលអាចបត់បែនបាន ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាដ៏ឆ្លាតវៃអាចសម្របសម្រួលមនុស្សយន្តរាប់សិបនាក់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដើម្បីបញ្ចប់ប្រតិបត្តិការផ្សារ និងគំនូរសម្រាប់ម៉ូដែលរថយន្តផ្សេងៗគ្នា ដោយកាត់បន្ថយពេលវេលាផ្លាស់ប្តូរពី 4 ម៉ោងទៅ 10 នាទី។ នៅក្នុងការផ្គុំគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក 3C ចក្ខុវិស័យ-ការគ្រប់គ្រងចលនាបានណែនាំអនុញ្ញាតឱ្យម៉ាស៊ីនដាក់បន្ទះឈីបដើម្បីបញ្ចប់ការកំណត់ទីតាំង និងការដាក់សមាសធាតុក្នុងរយៈពេល 0.1 វិនាទី បង្កើនអត្រាទិន្នផលដល់ 99.99% ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃ "ការយល់ឃើញ{12}}ការសម្រេចចិត្ត-ការប្រតិបត្តិ" គឺជាលក្ខណៈសំខាន់ដែលបែងចែកការផលិតឆ្លាតវៃពីស្វ័យប្រវត្តិកម្មបែបប្រពៃណី។
ទីបី វាបម្រើជា "ម៉ាស៊ីនប្រសិទ្ធភាព" សម្រាប់ពណ៌បៃតង និង-ការអភិវឌ្ឍន៍កាបូនទាប។ តាមរយៈការគ្រប់គ្រងថាមពលទិន្នផលរបស់ម៉ូទ័រ និងគន្លងចលនាយ៉ាងជាក់លាក់ ប្រព័ន្ធចលនាអាចកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពលយ៉ាងខ្លាំង។ ជាឧទាហរណ៍ ការជំនួសម៉ូទ័រអសមកាលបែបបុរាណជាមួយនឹងដ្រាយ servo នៅក្នុងម៉ាស៊ីនវាយនភ័ណ្ឌអាចកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលបាន 30% ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធតម្រៀបភស្តុភារ ក្បួនដោះស្រាយកំណត់ពេល AGV ដោយផ្អែកលើការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផ្លូវអាចកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលសរុបលើសពី 25% ។ លើសពីនេះ ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាគ្រប់គ្រងចលនាក៏បានលើកកម្ពស់ការរចនាទម្ងន់ស្រាលផងដែរ-ម៉ូទ័រតូចជាងមុន និងការបង្កើនល្បឿន និងរយៈពេលបន្ថយលឿនជាងមុន មានន័យថាការប្រើប្រាស់សម្ភារៈតិចជាងមុន និងការកាន់កាប់លំហ ដែលស្របតាមតម្រូវការអភិវឌ្ឍន៍ប្រកបដោយចីរភាពនៃគោលដៅ "កាបូនទ្វេ"។
ទីបួន វាបម្រើជាកន្លែងសាកល្បងសម្រាប់ការបញ្ចូលគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យា និងការច្នៃប្រឌិត។ ភាពស្មុគ្រស្មាញនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាធ្វើឱ្យពួកវាក្លាយជាសេណារីយ៉ូកម្មវិធីដ៏ល្អសម្រាប់ការកាត់-បច្ចេកវិទ្យាទំនើបៗដូចជា បញ្ញាសិប្បនិមិត្ត សម្ភារៈថ្មី និងការចាប់សញ្ញាកង់ទិច។ ក្បួនដោះស្រាយការរៀនសូត្រជ្រៅអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការថែទាំការទស្សន៍ទាយ កំណត់អត្តសញ្ញាណភាពបរាជ័យជាមុនដោយការវិភាគទិន្នន័យរំញ័រ និងសីតុណ្ហភាព។ ការអនុវត្តឧបករណ៍ថាមពលស៊ីលីកុនកាបូន (SiC) បានបង្កើនល្បឿនឆ្លើយតបនៃដ្រាយ servo ចំនួន 10 ដង។ Quantum gyroscopes ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងផ្តល់នូវ-ការវាស់វែងអាកប្បកិរិយាច្បាស់លាស់ខ្ពស់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងចលនាអវកាស។ វិធីសាស្រ្តអន្តរកម្មសិក្សានេះមិនត្រឹមតែពង្រីកព្រំដែនបច្ចេកវិទ្យានៃការគ្រប់គ្រងចលនាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជំរុញឧស្សាហកម្មដែលកំពុងរីកចម្រើនដូចជាមនុស្សយន្តសេវាកម្ម និងមនុស្សយន្តវះកាត់វេជ្ជសាស្ត្រ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ គន្លឹះសំខាន់ៗសម្រាប់អនាគត
ពីការបញ្ជូនមេកានិកក្នុងយុគសម័យចំហាយ ដល់ការសហការដ៏ឆ្លាតវៃក្នុងយុគសម័យឌីជីថល ការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាបានឆ្លើយតបយ៉ាងខ្ជាប់ខ្ជួនជាមួយនឹងការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់មនុស្សជាតិចំពោះ "ការគ្រប់គ្រងភាពជាក់លាក់"។ ប្រឆាំងនឹងផ្ទៃខាងក្រោយនៃការកើនឡើងនៃការប្រកួតប្រជែងផលិតកម្មសកល និងតម្រូវការបន្ទាន់សម្រាប់ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវឧស្សាហកម្មក្នុងស្រុក ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនាមិនត្រឹមតែជាគន្លឹះក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហា "ការពឹងផ្អែកលើការនាំចូលសម្រាប់ឧបករណ៍កម្រិតខ្ពស់-" ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាម៉ាស៊ីនដ៏សំខាន់សម្រាប់ការដាំដុះ-ផលិតភាពប្រកបដោយគុណភាព និងការលើកកម្ពស់-ការអភិវឌ្ឍន៍ប្រកបដោយគុណភាពនៃសេដ្ឋកិច្ចពិតប្រាកដ។ សម្រាប់អ្នកអនុវត្ត នេះបង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមផ្នែកបច្ចេកទេសទាំងពីរ (ដូចជាការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រងអ័ក្សពហុ- និងការអនុវត្តភាពឆ្លាតវៃគែម) និងឱកាសនៃការច្នៃប្រឌិតដ៏ធំសម្បើម (ដូចជាការគ្រប់គ្រងរួមគ្នារបស់មនុស្សយន្តមនុស្សយន្ត និងការធ្វើផែនការចលនាមីក្រូទំនាញសម្រាប់ឧបករណ៍អវកាស)។ សម្រាប់ប្រទេសជាតិ ការវិនិយោគប្រកបដោយនិរន្តរភាពក្នុងការស្រាវជ្រាវទ្រឹស្តីជាមូលដ្ឋាន (ដូចជាទ្រឹស្ដីការគ្រប់គ្រងមិនលីនេអ៊ែរ) សមាសធាតុស្នូល (ដូចជា-ឧបករណ៍បំលែងកូដភាពជាក់លាក់ និងម៉ូឌុលថាមពល) និងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីឧស្សាហកម្ម (ដូចជាការកំណត់ស្តង់ដារ និងការអភិវឌ្ឍន៍ទេពកោសល្យ) គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការចាប់យកគំនិតផ្តួចផ្តើមក្នុងការប្រណាំងនេះ ដែលពឹងផ្អែកលើការប្រកួតប្រជែងនាពេលអនាគត។
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងខ្លាំងក្លានៃឧស្សាហកម្មដែលកំពុងរីកចម្រើន ដូចជាការផលិតដ៏ឆ្លាតវៃ ថាមពលថ្មី និងជីវវេជ្ជសាស្ត្រ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចលនានឹងលែងស្ថិតនៅពីក្រោយ--អ្នកលេងឈុតឆាកទៀតហើយ។ ផ្ទុយទៅវិញ ពួកគេនឹងក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាកំណត់នៃយុគសម័យឧស្សាហកម្មបន្ទាប់ ដោយផ្តល់នូវភាពឆ្លាតវៃ ភាពបត់បែន និងមិត្តភាពបរិស្ថានកាន់តែច្រើន។
