ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 1 Бъдещето на комуникацията между човека и машината през 2025 г. изглежда повече от вълнуващо Начините, по които взаимодействаме с индустриалните системи и роботи, стават все поинтуитивни, естествени и лесни за възприемане и изпълнение С новото хилядолетие идва епохата на уеб базираните, мобилните и сензорните интерфейси, а посоката на бъдещите иновации вече се задава от изкуствения интелект технологии озъчно-компютърни интерфейси, изкуствен интелект и разширена реалност, интелигентни виртуални асистенти, гласов и жестов контрол, носими устройства, смарт повърхности, нискоенергийни концепции в контекста на устойчивостта – бъдещето на комуникацията между човека и машината през 2025 г. изглежда повече от вълнуващо! Начините, по които взаимодействаме с индустриалните системи и роботи, стават все по-интуитивни, естествени и лесни за възприемане и изпълнение, а възможностите са практически безгранични. Основни етапи в развитието на човекомашинните интерфейси С напредъка в научноизследователската, развойната дейност и инженерството интеракцията между хора и технологии непрекъснато се усъвършенства. От механични уреди HMI eволюцията на връзката човек-машина и елементи, като лостове, колела и бутони в края на 19 в., през първите компютърни интерфейси в периода от 50-те до 70-те години на миналото столетие, до графичните потребителски интерфейси (GUI), които стават популярни през 90-те – средствата за комуникация между операторите и устройствата изживяват истински еволюционен скок само за около век, а необходимият набор от специализирани умения за програмиране и управление постепенно се „олекотява“. М
2 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ технологии С новото хилядолетие идва епохата на уеб базираните, мобилните и сензорните интерфейси, а познатите бутони постепенно биват изместени от тъчскрийн екраните, виртуалните клавиатури, жестовото и гласовото взаимодействие и интеракцията чрез хаптична обратна връзка. Настоящият етап в еволюцията на тази динамично развиваща се област е белязан от бума на изкуствения интелект, с който все попопулярни стават иновативни инструменти, като чатботовете, виртуалните асистенти и AI базираните интерфейси с адаптивни или прогнозни алгоритми. В бъдеще експертите очакват разширената и смесената реалност, мозъчно-компютърните и невроинтерфейсите да разкрият нови хоризонти пред връзката между човека и машината, като позволят още по-интуитивно и директно управление чрез мозъчни сигнали, погледи и дори само посредством емоции. В индустрията човеко-машинните интерфейси (ЧМИ/HMI) изминават сходна пътека на развитие. Механичните превключватели, аналоговите панели и физическите контролни табла постепенно биват заместени от PLC и SCADA системи, LED екрани и монитори, които на свой ред отстъпват място на графичните операторски терминали и HMI панелите. Преносими или удобно монтирани към съответната машина, станция или линия, индустриалните тъчскрийн устройства осигуряват детайлна визуализация на протичащите технологични процеси, работните параметри, ключовите статистики и събития. През последните две десетилетия основна тенденция е интеграцията на HMI и SCADA платформите с индустриални мрежи, облачни архитектури, CRM, ERP, MES и MOM системи, които събират данни от всички полеви сензори, устройства и машини, за да позволят цялостна оптимизация на производството, централизирано управление и усъвършенствани функции, като превантивен мониторинг и прогнозна поддръжка. В разгара на Industry 4.0 и епохата на изкуствения интелект човеко-машинните интерфейси стават все по-интелигентни и адаптивни – чрез AI и ML алгоритми те анализират поведението на оператора, за да се самооптимизират. Все по-популярни в индустрията стават умни устройства, като AR/ VR очилата и шлемовете, които улесняват отдалеченото обслужване на индустриално оборудване и обучението на операторите. Водеща тенденция са повсеместната свързаност и мобилните HMI приложения, които позволяват връзката човек-машина да се осъществява от всяка точка във или извън предприятието, а жестовият и гласов контрол допълнително занижават бариерите пред автоматизацията и дигитализацията. В този контекст все по-важен елемент от разработката на индустриални HMI системи става и киберсигурността. Водещи пазарни и технологични тенденции Актуални маркетингови проучвания изчисляват, че глобалният пазар на HMI решения понастоящем е в размер на около 5,5 млрд. щатски долара, с прогнози да надхвърли 9,2 млрд. долара до 2030 г. Човеко-машинните интерфейси в наши дни се разглеждат като комбинация от специализиран софтуер и хардуер, предназначена да осъществява връзката между човек и машина в потребителски, индустриални и бизнес приложения. Най-търсени в промишления сегмент понастоящем са HMI терминалите (основно с резистивни или капацитивни сензорни екрани) и индустриалните компютри (предимно панелни). Сред основните клиентски
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 3
4 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ технологии индустрии са автомобилостроенето, хранително-вкусовата, бутилиращата и опаковъчната промишленост, фармацевтичната индустрия, авиокосмическия сектор и отбраната, металообработката и машиностроенето, електронното производство и т. н. Напредващата четвърта индустриалната революция отдавна се е разграничила от концепцията за заместване на човешките роли с механични системи. В модерните фабрики и заводи се случва тъкмо обратното – хора, машини и роботи работят във все по-тясна колаборация помежду си, допълвайки се взаимно. Автоматизацията поема тежките, уморителни, рискови и повторяеми задачи, докато човешкият фактор остава незаменим в дейностите, изискващи креативност, емоционална интелигентност, емпатия и стратегическо мислене. Ето защо съвременната еволюция на човекомашинните интерфейси е подчинена на възможностите за гъвкаво, динамично и максимално ефективно взаимодействие между хората и киберфизичните системи в качеството им на интелигентни машини – роботи, автономни и/или AI базирани платформи. Все по-често се поставя знак за равенство между интеракцията и колаборацията, а процесът от еднопосочно подаване на команди се превръща в двупосочна комуникация. Основна тенденция, предопределяща по-нататъшното развитие на HMI технологиите, са колаборативните роботи, които служат като съвременен еталон за безопасно и ефикасно човеко-машинно взаимодействие. Непрекъснато нараства ролята в този процес и на изкуствения интелект, който се превръща в основен асистент при вземането на решения, осигурявайки бърза обработка, анализ и систематизиране на големи обеми от данни в реално време и преобразувайки ги в синтезирани препоръки и бизнес изводи. В бъдеще експертите очакват AI платформите още по-радикално да се усъвършенстват, допълвайки човешките възможности по нови начини. В тази връзка вероятно изобщо не е далеч моментът, в който хората в цеховете и складовете масово ще споделят работното си ежедневие например с автономни мобилни коботи с изкуствен интелект, съчетаващи най-доброто от безопасната човекомашинна колаборация, интелигентната манипулация и автономните системи. Не само при устройствата в ежедневието ни, но и при тези в индустрията концепцията за потребителски интерфейс (UI) еволюира във визионерската идея за цялостно потребителско преживяване (User Experience, UX). Този процес се подсилва от възможностите за обогатено взаимодействие между оператор и машина в реално време с помощта на добавена и разширена реалност, виртуални модели и симулации, дигитални двойници и други иновативни технологии. Иновации с потенциал да дефинират бъдещето Работните потоци на ниво предприятие, отдел или индивидуална линия могат да бъдат още по-персонализирани с развитието на HMI решенията в бъдеще. На база самооптимизиращи се AI интерфейси
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 5 технологии машините, станциите и роботите в работната зона на даден оператор ще могат да адаптират работния поток според личните му предимства и силни страни, като предлагат например индивидуални обучителни модули, препоръчват специфични задачи на база конкретната му експертиза или автоматично пренастройват системните параметрите според темповете и стила му на работа. И тъй като HMI платформите ще предлагат не просто интерфейс, а преживяване, логването на потребителя в машината или станцията (чрез гласова идентификация, лицево разпознаване или пък пръстов отпечатък например) ще позволява незабавна промяна и на графичните елементи, цветовите схеми, дизайна на менютата и дори машинното осветление според профила и предпочитанията му. В т. нар. embedded (или вградени/ интегрирани) потребителски интерфейси предстои тепърва да нарастват приложенията на разширената реалност (XR) по пътя към сливането на физическия и виртуалния свят в рамките на индустриалната метавселена. Според експертите настоящата година ще бъде повратна в този процес, тъй като от футуристична иновация насложените върху реалната среда 3D визуализации на детайли, обекти, дизайни, модели, графики, данни и друга съществена или допълнителна информация, съпътстваща дадена работна задача, ще се превърнат в неизменен елемент на човеко-машинното взаимодействие. Друга ключова посока в развитието на HMI решенията през следващите години вероятно ще е свързана с втория стълб на предстоящата пета индустриална революция (освен човеко-машинната колаборация) – устойчивостта. Борбата с климатичните промени, енергийната ефективност и декарбонизацията ще стават все по-важни приоритети в индустрията на бъдещето, а основно предизвикателство пред разработчиците на HMI терминали ще бъде да намалят значително потреблението им на енергия без компромиси с производителността. Това ще е от критично значение при IoT и носимите устройства, а също и в машино- и автомобилостроенето, считат специалистите. Що се отнася до функционалността на самите кибер-физични системи, благодарение на усъвършенстваните човеко-машинни интерфейси в бъдеще те ще могат все по-добре да разпознават емоциите на хората и дори да проявяват емпатия, убедени са маркетолозите. Чрез по-директна интеракция – посредством хаптична обратна връзка и сензорно взаимодействие, комуникацията между хора, интелигентни машини и виртуални обекти все повече ще може да наподобява човешкия допир и да се възприема по-естествено и лесно. Така дори в отдалечен режим на управление и/или колаборация хората биха могли да „усещат“ текстури, сила и различни стимули, дори да не присъстват в дадена среда физически. Цяла плеяда от нови възможности пред модерната индустрия на бъдещето разкриват и т. нар. мозъчномашинни интерфейси (BMI), вариант на мозъчно-компютърното взаимодействие. Чрез тях операторът би могъл директно да комуникира с да-
6 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ технологии дена машина с помощта на мозъчни сигнали или казано по просто – с „мисъл“, без да е необходимо да използва ръцете си за активиране на бутони, въвеждане на код и команди или дори за жестикулиране. Масовото популяризиране на тази технология би оставило в миналото редица традиционни устройства, като клавиатурите, контролните панели и тъчскрийн екраните. Преди това да стане факт обаче, на значително развитие предстои да станем свидетели и при т. нар. естествени потребителски интерфейси (NUI), базирани на гласови и жестови команди, мимики и др. Чрез специализирани сензори и технологии за разпознаване на ключови думи и специфични движения на очите и горните крайници индустриалните машини и работни станции от следващо поколение биха могли да идентифицират намеренията на оператора, без да ангажират ръцете му, давайки му възможност междувременно да изпълнява друга ключова задача, различна от управлението. С повишаването на интелигентността на машините експертите очакват в близко бъдеще да настъпи ерата на контекстно-осъзнатите, когнитивни и проактивни системи, базирани на усъвършенстван изкуствен интелект и дълбоко самообучение. Вместо непременно да чакат конкретна команда от оператора, те биха могли непрекъснато да анализират поведението му, както и да осъществяват мониторинг на средата и работните условия в реално време, за да отгатват потребностите му и евентуалната необходимост да му окажат съдействие. Подобна функционалност би била особено полезна например при идентифициране на признаци на умора, тревожност, объркване или пък затруднение у служителя при изпълнение на конкретна задача поради моментно състояние или по-висока степен на трудност. Така машината или роботът биха могли с точност да знаят кога да се намесят, за да предотвратят грешка, престой или дори инцидент, застрашаващ здравето и/или живота на работника. Оборудвани с усъвършенствани човеко-машинни интерфейси и изкуствен интелект, колаборативните машини и роботи на бъдещето могат да направят работните места в индустрията много по-безопасни, достъпни и атрактивни не само за здравите и активни лица в трудоспособна възраст, но и за хората с увреждания, за неопитните млади специалисти, както и за редица работници, които заради възраст или професионално заболяване не биха могли да продължат да вършат работата си самостоятелно. Нещо повече – тази тенденция, която би обърнала знака на кадровия дефицит, би проправила пътя в производството и на т. нар. социални роботи, които в истинския смисъл на думата биха могли да бъдат наречени „колеги“ от бъдещето, независимо дали дизайнът им е хуманоиден или пък не. С помощта на AI и обработка на естествен език те ще могат не само да съдействат на операторите при изпълнението на трудни, тежки и рискови задачи, но и да им правят компания, водейки с тях смислени разговори и запълвайки социалните липси, с които критиците поначало свързват индустриалната автоматизация.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 7 тенденции Еволюция претърпяват както материалите и методите за ЦПУ обработка, така и оборудването, което става все по-свързано, интелигентно и автономно Съвременното развитие на металообработващите машини е белязано от интеграцията на ключови технологии от арсенала на Industry 4.0 Автоматизацията, роботизацията и изкуственият интелект разкриват нови възможности за високоефективна и прецизна компютъризирана обработка о пътя си към оптимална прецизност, ефективност, рентабилност и устойчивост съвременната металообработка дава все по-голямо поле за изява на авангардни технологии, като автоматизацията и роботиката, изкуствения интелект и машинното самообучение. Грандиозна еволюция претърпяват както материалите и методите за ЦПУ обработка, така и оборудването, което става все по-свързано, интелигентно и автономно. Напредъкът в областта включва редица иновации при многоосната обработка и хибридните стратегии, съчетаващи конвенционално рязане с адитивни техники. CAD/CAM софтуерът разгръща нови хоризонти пред металообработващите предприятия, а сред водещите тенденции са мониторингът в реално време, облачно базираните ЦПУ платформи, добавената реалност, прогнозната поддръжка, дигиталните двойници и т. н. Какъв е потенциалът на новите технологии тотално да трансформират света на металообработкаНовата реалност в ЦПУ обработката та с ЦПУ – ще разгледаме в настоящата статия. Влиянието на Industry 4.0 Цифровото програмно управление, въведено в практиката още през 50те години на миналия век, революционизира производствената индустрия, оптимизирайки изработката на комплексни и прецизни детайли. Съвременното развитие на металообработващите машини с ЦПУ и съпътстващите ги CAD/CAM технологии е белязано от интеграцията на П
8 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ тенденции ключови Industry 4.0 иновации, като Internet of Things и инструменти за анализ на големи обеми от данни. Модерното оборудване в сегмента е съвместимо със значително поширока гама от материали в сравнение с предходните поколения, включително конвенционални и труднообработваеми метали, композити и специални инженерни сплави, пластмаси, дърво, камък, стъкло, керамика, каучук и т. н. По-обширна в наши дни е и приложната област на системите с ЦПУ, които освен в машиностроенето, авиокосмическата индустрия и отбраната, все по-широко се използват за прототипиране, изработка на инструментална екипировка, микрообработка и серийно производство и в автомобилната индустрия, електрониката, медицинската техника и др. Наред с методите и стратегиите, непрекъснато се развива и софтуерът за обработка, чиято функционалност далеч надхвърля генерирането на програми за рязане, пробиване, фрезоване и т. н. Софтуерните платформи днес включват богати възможности за симулация, процесна оптимизация в реално време и мениджмънт на ресурсите (енергия, материали, смазочно-охлаждащи флуиди, експлоатационен живот на инструментите и др.), което позволява значително повишаване на качеството и производителността и намаляване на загубите. В епохата на четвъртата индустриална революция металообработващите машини стават все по-интегрирани елементи от цялостни и интелигентни производствени екосистеми, базирани на интернет свързаност, комуникация и обмен на данни, които позволяват по-бърза, прецизна и ефективна обработка, както и гъвкаво адаптиране към промени в пазарното търсене, експлоатационните условия или производствения асортимент. Фундаментална тенденция в сферата на металообработката с ЦПУ е непрекъснатото повишаване на степента на автоматизация при основните и спомагателните операции, както и внедряването на роботизирани системи, които заместват операторите в обслужването на машините, включително в смяната на инструменталната екипировка, зареждането на заготовки и разтоварването на готовите детайли. Еднотипни и повторяеми по своята същност, тези дейности крият огромен потенциал за оптимизация на работните процеси чрез елиминиране на нежеланите престои и грешките, повишаване на точността и надеждността при изпълнение и драстично съкращаване на циклите на обработка. Все по-популярни стават приложения, като роботизираното захващане на произволни заготовки от контейнер, роботизираното палетизиране и интеграцията с конвейерни ленти за цялостна автоматизация на обработката и транспорта на металните детайли. Така модерните машини с ЦПУ могат да работят в многосменен и дори непрекъснат режим без необходимост от намеса на оператор. Паралелно с това все по-безопасни и ефективни стават и самите роботи, използвани за автоматизирано обслужване, които до неотдавна трябваше да са обезопасени чрез предпазни ограждения, бариери и други физически средства за защита на оператора. През последните години все по-търсени са колаборативните системи с интегрирани компоненти и функции за безопасност, които елиминират рисковете от сблъсъци и инциденти в споделената между човек и робот работна среда. Коботите имат и друго съществено предимство – компактни и ценово ефективни, те правят високоавтоматизираната металообработка с ЦПУ достъпна и за малки и средни по обем предприятия и производствени се-
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 9 тенденции рии, осигурявайки гъвкавост и редуциране на разходите. С напредъка при стратегиите за дигитализирано производство, базирани на IoT и изкуствен интелект, металообработващите машини с ЦПУ могат сами да наблюдават и оптимизират работата си, включително параметрите на рязане, въз основа на данните от умни сензори и AI алгоритми. Изкуственият интелект и машинното самообучение (ML) допълнително повишават интелигентността и адаптивността на процесите по обработка, като автоматично оптимизират работните програми и траекториите на инструмента с цел повишаване на ефективността и минимизиране на загубите на време и материали. AI платформите опростяват комплексните програми за обработка, ускорявайки настройката и улеснявайки операторите. С помощта на ML модели за анализ на данните от оборудването може да бъде провеждана и надеждна автодиагностика и прогнозна поддръжка, която предотвратява авариите и нежеланите прекъсвания на производството и свежда до минимум необходимото време за обслужване. Напредък при многоосната и хибридната обработка Технологичното развитие в сегмента на металорежещите машини с ЦПУ позволява високоефективна 5осна и многоосна обработка или рентабилно и прецизно производство на комплексни детайли и геометрии в един цикъл на обработка. Тази тенденция оказва голямо влияние върху ключови индустрии, като автомобило- и машиностроенето, авиокосмическия отрасъл и медицинската техника. Все по-достъпни и лесни за интегриране и управление стават конфигурации със седем и дори повече оси, способни да изработват максимално близки до финалния им вид сложни метални изделия с една настройка. Повечето на брой оси правопропорционално повишават точността на детайлите, минимизирайки допуските при размерите и геометрията. Ето защо 5-осната и многоосната обработка са все по-предпочитан метод за производството на инструментална екипировка с усъвършенстван дизайн на режещите ръбове и повърхности, както и на нова генерация компоненти за електрониката, прецизното машино-, уредо- и приборостроене, изработката на импланти и други фини и комплексни изделия, недопускащи компромиси с точността. Нараства популярността на иновативни техники, като високоскоростната (HSM) и високопрецизната (HPM) обработка. Консолидирането на отделни производствени процеси, стратегии и етапи в една машина или обработващ център и в единичен работен цикъл с една настройка не само елиминира загубите на ценно време при местенето и фиксирането на заготовката на множество обработващи станции, но и значително намалява рисковете от грешки при подравняването, закрепването и др. Новата реалност в металообработката с ЦПУ се дефинира и от тенденцията за непрекъснато нарастваща свобода по отношение на дизайна и използваните материали. Високотехнологичните индустрии
10 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ тенденции използват широк кръг от специализирани инженерни материали с подобрени свойства, като композити, карбон и високоякостни сплави. С помощта на подобрения при геометриите, материалите и покритията на режещите инструменти, както и с иновативни методи, като лазерното и водното рязане, криогенната и ултразвуковата обработка, машините с ЦПУ от последно поколение позволяват надеждна и прецизна обработка не само на конвенционални, но и на подобни усъвършенствани материали. Една от най-обещаващите посоки на развитие в сегмента е т. нар. хибридна обработка, която съчетава традиционното металорязане (с отнемане на материал) с адитивно производство. Тази синергия осигурява не само невъобразима свобода по отношение на проектирането на функционалните елементи и характеристики на детайлите, но и драстично минимизиране на загубите на материал. Хибридните подходи правят възможна изработката на сложни изделия, които биха били твърде скъпи или непостижими като дизайн за традиционната металообработка с ЦПУ. Нещо повече – хибридните обработващи центри позволяват гъвкаво комбиниране на методи и материали с цел реализиране на максимум ползи с минимум ресурси, като същевременно гарантират високо качество на крайните повърхности, което е традиционно предизвикателство при 3D печата на метални детайли. Чрез възможности за рентабилно бързо прототипиране хибридната обработка ускорява процеса по въвеждане в производство и пазарна реализация на нови комплексни дизайни и новаторски продукти, като същевременно подкрепя кръговите модели в индустрията с опции за ремонт на повредени компоненти вместо подмяната им с нови. Този нов спектър от възможности се опосредства от усъвършенстваните софтуерни платформи за ЦПУ програмиране, които разполагат с функции за детайлна виртуална симулация на даден CAD проект, процес или програма преди реалното им имплементиране в практиката. Така още на фаза компютърен модел се изчистват множество потенциални грешки и проблеми, без да се похабяват действителни ресурси. Все по-лесни и интуитивни за използване стават и самите човекомашинни интерфейси, които в допълнение осигуряват широка съвместимост с цялостните платформи за мениджмънт на производствените операции. Всичко това оптимизира производителността, проследимостта и качествения контрол и повишава достъпността на модерната металообработка с ЦПУ за предприятия от всякакъв мащаб. Компютъризираното управление в наши дни далеч не се ограничава само до популярни операции с отнемане на материал, като рязане, пробиване, фрезоване и струговане, а разширява обхвата си и към заваръчните приложения. Автоматизираното и колаборативното заваряване с ЦПУ формират съвременния облик на съединяването на метални части, конструкции и повърхности, като повишават прецизността, безопасността и качеството. Персонализирано и устойчиво производство на метални изделия С разгръщането на четвъртата индустриална революция металооб-
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 11 тенденции работката с ЦПУ вече не е инструмент единствено на едросерийните производства. Тенденциите за гъвкава персонализация на металните изделия, изработката на нестандартни компоненти и нарастващото търсене на високоспециализирани изделия в малки и дори единични партиди създават потребност от адаптиране на компютъризираната обработка към нови изисквания за точност, ефективност и рентабилност – с фокус върху единичната част с високо качество. Обширно приложение в подобни сценарии намират дигиталните двойници на изделия и машини, които правят възможно прецизното и детайлно конфигуриране, тестване и валидиране на дизайна и/или производствената програма, за да елиминират в зародиш всички потенциални проблеми. Всичко това значително съкращава времето за доставка на готовия продукт до крайния клиент и понижава разходите при помалки серии, тъй като не се губят реални материали и ресурси за изпробване на различни комбинации. Сред технологиите, които оптимизират съвременната металообработка с ЦПУ по посока повишена гъвкавост, достъпност и персонализация, са още разширената и смесената реалност и облачно базираните приложения. Посредством удобни и лесни за интерпретиране виртуални симулации в т. нар. потапящи и реалистични среди операторите могат лесно да бъдат обучени за работа с дадена машина, функция или производствен асортимент, независимо къде се намират. Добавената дигитална информация върху елементи от физическия свят, като материали, заготовки, инструменти или функционални компоненти на машината пък значително улеснява служителите при настройката в реално време, като същевременно опростява диагностиката и процеса по откриването и отстраняването на проблеми и неизправности. Крайна цел на случващата се през последните години мащабна трансформация на металообработката с ЦПУ е постигане на максимална устойчивост и екологична пригодност с цел намаляване на въглеродния отпечатък на тази ключова производствена дейност. Сред основните приоритети на технологичната модернизация при оборудването и методите са намаляването на загубите на материали и ресурси и пестенето на енергия. В постигането на тази задача се впрягат всички възможни подходи, софтуерни и хардуерни средства, включително екодизайн, сензори и платформи за енергиен мониторинг и мениджмънт, изкуствен интелект, рециклируеми материали, усъвършенствани двигатели и честотни задвижвания, „зелени“ смазочни флуиди, стратегии за суха обработка и т. н.
12 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО 13
14 ИНДУСТРИАЛНИТЕ МАШИНИ НА БЪДЕЩЕТО l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ тенденции В съвременната индустриална среда машинната безопасност не е просто изискване, а основополагащ принцип за осигуряване на устойчиво и ефективно производство Разгръщането на четвъртата индустриална революция разкрива не само множество модерни предизвикателства, но и огромен кръг от нови възможности за обезопасяване на машините и роботите Безкомпромисният подход към машинната безопасност е основата, върху която се изграждат иновациите и напредъкът в индустриите на бъдещето Без компромиси в машинната безопасност съвременната индустриална среда машинната безопасност не е просто изискване, а основополагащ принцип за устойчиво и ефективно производство. Осигуряването й е въпрос на стратегически подход, който интегрира иновации, целенасочени технологични решения и непрекъснато усъвършенстване. Разгръщането на четвъртата индустриална революция разкрива не само множество модерни предизвикателства, но и огромен кръг от нови възможности за обезопасяване на машините и роботите. В ерата на автоматизацията, роботизацията и изкуствения интелект предпазването на работниците от рискове и инциденти изисква интелигентни и динамични системи за безопасност, които могат да се адаптират към променящите се условия. Всеки компромис в тази област не само поставя под риск човешкия живот, но и нарушава целия производствен процес. Поддържането на високи стандарти за безопасност е критично не само с оглед предотвратяването на аварии, но и за да се гарантира ефективност и дългосрочна устойчивост на предприятията. В този контекст безкомпромисният подход към машинната безопасност е основата, върху която се изграждат иновациите и напредъкът в индустриите на бъдещето. В миналото безопасността на машините е била сравнително пасивна и консервативна концепция, разчитаща основно на физическо ограничаване на достъпа до опасните зони. С напредъка на технологиите решенията за машинна безопасност – сензори за присъствие/отсъствие, радари, LiDAR и лазерни скенери, ключалки и превключватели, релета, аварийни стоп бутони, контролери, предпазни врати, портали и бариери, светлинни завеси, чувствителни на натиск подложки, камери и системи за машинно зрение, софтуер и др., стават все по-сигурни, надеждни и ефективни, като освен за служителите те се грижат още за оптималната производителност и дългия сервизен живот на машините и роботите. Съвременна нормативна рамка С глобалната инициатива „Vision Zero“ Международната асоциация за социална сигурност (ISSA) налага тезата, че всички трудови инциденти и рискове за здравето и живота на работното място могат да бъдат предотвратени. Това е постижимо чрез правилно планирани и приложени решения за безопасност, които съчетават технически, организационни и поведенчески мерки. Това е и причината, поради която съвременният европейски модел за прилагане на мерки за безопасност на машините е подчинен на строго структурирана система от норми и стандарти, които осигуряват надеждна защита както за операторите, така и за крайните потребители. В основата на тази рамка стои новият Регламент (ЕС) 2023/1230 относно машините, който ще започне да се прилага от 20 януари 2027 г., заменяйки досегашната Директива 2006/42/ЕО. Новият регламент въвежда съвременни изисквания, отчитащи напредъка в технологиите и нуждата от по-високо ниво на защита в контекста на киберсигурността, взаимодействието човек-машина и управлението на рискове при роботизирани и автоматизирани системи. Сред ключовите цели на регламента са: В
RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=