FA[工業名詞]

FA[工業名詞]

FA是Factory Automation 的縮寫,指自動完成產品製造的全部或部分加工過程的技術,它包括設計製造加工等過程的自動化,企業內部管理、市場信息處理以及企業間信息聯繫等信息流的全面自動化。

基本信息

=Factory Automation 工廠自動化

工廠自動化,也稱車間自動化。指自動完成產品製造的全部或部分加工過程的技術(見自動化、機械製造自動化)。

性質:指整個工廠實現綜合自動化,它包括設計製造加工等過程的自動化,企業內部管理、市場信息處理以及企業間信息聯繫等信息流的全面自動化。它和信息與通信、辦公自動化、新材料、生物工程、保健與醫療技術並列為當代六大主導新技術。它的常規組成方式是將各種加工自動化設備和柔性生產線(FML)連線起來,配合計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助製造(CAM)系統,在中央計算機統一管理下協調工作,使整個工廠生產實現綜合自動化。

工廠自動化有以下幾個特點:

1.控制方式由集中式轉變為智慧型分散式

集中式控制方式不僅難於處理遠距離控制問題,而且布線複雜,能耗大,更重要的是,其中央控制單元一旦出現問題,則全局癱瘓。這種控制方式已逐漸被淘汰。分散式控制思想完全克服了前述的弱點。尤其是這種控制方式將可能出現的問題限制在局部範圍,即某一子站若出現問題不影響其它子站的正常工作。由此整個系統的可靠性便得到了很大的提高。另外這種控制方式實際上形成了一種模組式的網路拓撲結構,系統的擴展和縮減便可以象積木那樣操作了。當然,系統的模組化還要求軟體也具備模組化的特點,即增加硬體時,在不改動原有軟體的基礎上,在套用軟體平面上添加相應的軟體模組。這方面奧地利貝加萊(B&R)公司的PCC產品尤為突出。

2.集管理與現場控制於一體

工廠自動化網路一般可分為三個層次,即:管理層,控制層和現場層。其中控制層和現場層主要負責控制或監控決策的組織和實施,這兩層物理上主要通過現場匯流排(如CAN,PROFIBUS等)的手段來實現。管理層是整個網路的最高層次,整個系統的圖文顯示,管理決策制定與實施,各子系統間或與外系統的信息互換與交流以及資料庫管理等智慧型都屬於這個網路層次的範疇。這裡同時又是廣域網的節點。這個網路層常用的通信協定是Ethernet的TCP/IP。這種集管理與現場控制於一體的自動化網路可以體現如下優勢:

(l)工廠決策層和現場設備間的透明性通過對現場設備的圖文顯示,工廠的決策層可很容易地獲得現場信息,同時結合管理層的有關市場行銷、倉儲以及財務等方面的信息及時作出決策,以便由有關部門通過計算機網路下達到現場層。

(2)分散網路化生產系統分散網路化生產系統採用敏捷製造原理,通過工廠自動化網路管理層所提供的廣域網接口,可以很方便地將距離甚遠的集團成員組織在一起,從而實現異地決策、異地設計和異地生產的操作。這樣就可以通過信息集成對企業實現高效益的管理。

3.開放性和智慧型性

國際上標準的現場匯流排如CAN,PROFIBUS等的使用可使整個系統具有對外系統很好的兼容性。另一方面,智慧型分散式網路系統原則上可以通過任一子站實現對整個系統的監控和維護。比如對遠方某一子站的軟體進行維護,工程師無須親自到該站去,只要在就近的子站處理或在家中通過MODEM進行工作就可以了。當然系統的開放性還體現在用戶對系統的參與。資料庫可以很方便地以某種方式將用戶自己的套用軟體連線到系統中去,從而使系統充分體現用戶的個性。

這種分散式的系統拓撲結構實際上將智慧型也進行了空間上的分布,使得系統中的每一個子站既能獨立地工作,又能實現與系統其它部分的交流協作。更形象地說,與集中式自動化系統相比,智慧型分散式的系統就象一個神經網路一樣,將智慧型分配到了神經系統中的每一個節點或單元。所謂系統的智慧型性實際上就是系統具有根據獲取的信息進行分析運算和判斷的能力。系統的智慧型性主要表現如下幾點:

管理層通過提供對廣域網的結點使系統自身或對外界的交流具有了硬體基礎。同時資料庫和專家系統的使用使管理層具有越來越強的人工智慧性。?

控制層和現場層的計算機控制設備在分析運算能力上向著大型計算機的方向發展。如貝加萊(B&R)的可程式計算機控制器(PCC)的多任務分時作業系統,大容量程式存儲能力(100kB一16MB)以及高級語言(C)的編程界面等。

整個系統具有自診斷、自維護、錯誤記錄以及報警保護等功能。

總而言之,加強系統的智慧型性的目的有兩個:第一,減少人的干預,提高系統的質量和可靠性;第二,提高工作的速度和效率。  

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