اتوماسيون صنعتي

​ريموت كنترل جرثقيل ساگا

 استفاده از تكنولوژي سيستم هاي كنترل از راه دور در زمينه هاي گوناگون صنعت گسترش يافته است. يكي از كاربردهاي اين فناوري، استفاده از ريموت كنترل هاي صنعتي در سيستم جابجايي مواد و بخصوص جرثقيل ها است. كنترل از راه دور جرثقيل يكي از تجهيزات ضروري در جرثقيل ها مي باشد. امروزه كابل هاي آويز جرثقيل ها اعم از جرثقيل هاي سقفي، دروازه اي و ساير جرثقيل ها جاي خود را به سرعت به دستگاه هاي كنترل از راه دور جرثقيل مي دهند. مزيت استفاده از اين تكنولوژي شامل افزايش ايمني كار و بهره وري و نيز صرفه جويي اقتصادي مي باشد. در ادامه به برخي از اين موارد اشاره مي شود.
مزيت :
حفاظت اپراتور در برابر آسيب هاي ناشي از نزديكي به بارهاي خطرناك. ديد بهتر به دليل قرار گرفتن در موقعيت مناسب نسبت به بار حذف خطر برق گرفتگي ناشي از كار با كابل و كليد آويز آسيب ديده. امكان انتخاب زاويه ي ديد بهتر از طرف كاربر به دليل آزادي حركت بيشتر. كاهش خستگي كار به دليل حذف وزن تحميلي كابل و كليد آويز. كاهش زمان انتقال مواد به دليل تسلط و آزادي عمل جرثقيل. ايجاد امكان تعويض كابل و كليد فرمان، بدون نياز به توقف جرثقيل. حذف هزينه هاي تعويض كليدها و كابل ها در اثر برخوردهاي ناخواسته حذف هزينه هاي مادي و معنوي ناشي از آسيب ديدن اپراتورها حفاظت تجهيزات جرثقيل نظير گيربكس ها، كليدهاي فرمان، كابل ها و غيره
 مشخصات دستگاه :
بُرد 100 متر حفاظت IP 65 عملكرد مناسب در دماهاي متفاوت از 45- تا 80+ درجه سانتي گراد كد شناسايي اختصاصي براي جلوگيري از تداخل كاري دستگاه هاي مشابه سيستم تشخيص خطا (Hamming code) مقاوم در مقابل شوك و ارتعاش كابل شماره گذاري شده جهت نصب آسان مصرف كم و استفاده از باتري قلمي معمولي AA قاب صنعتي ضد ضربه فايبر گلاس ABS قابليت كار با ولتاژهاي متفاوت ريموت كنترل ها داراي استانداردهاي معتبر بين المللي از جمله FCC آمريكا و CE اروپا هستند.
كاربرد ريموت كنترل هاي صنعتي ساگا:
كنترل از راه دور صنعتي SAGA در بسيـاري از ماشيـن آلات صنعتي از جمله انـواع جرثقـيل هاي سقفــي ، دروازه اي ، بازويـي ، برجي (تاور كــــرين) ، انواع بالابر، ميكســـر ها ، پمپ هــاي بتـــن ، ماشين آلات حفــاري ، الكتـروموتورها ، سيستم هاي سرمايـــشي و گرمايــــشي و نوارهاي نقـاله كاربرد دارند. درحال حـاضر بكارگيري كنـــــترل از را ه دورصنعتـي SAGA درصنايع و كارخانه هايي چون نيـروگاه ها ، صنايع فولــــاد و ذوب فلزات ، صنايع نفت و گاز و پتروشيمي ، كارخانه هاي خودرو سازي ، صنايع سنگ و معدن ، اسكلـه ها و باراندازها و صنايع كارگـاهي به امري متداول تبديل شــــده است .
براي خريد ريموت كنترل ساگا كليك كنيد.
براي خريد محصولات اتوماسيون صنعتي كليك كنيد.

​

سر و کار داشتن با مدارهای RF برای اکثر آزمایش کنندگان دلهره آور است. اگر مدارهای RF خود را بسازید دشوار و کمی خسته کننده است. اکنون شما مجبور نیستید - ریموت کنترل ساگا به لطف بسیاری از ماژول های بی سیم موجود. این واحدها برای پروژه‌های کوتاه‌برد طراحی شده‌اند و اکثر آنها انتقال داده‌های FSK (فرکانس شیفت کلید) را در باندهای صنعتی-علمی-پزشکی (ISM) دارند. اخیراً چند ماژول را برای اجرای مدار خاموش کنترل از راه دور امتحان کردم. کنار هم قرار دادن آن آسان بود و یک موفقیت فوری. ماژول های رادیو ماژول هایی که من استفاده کردم در انگلستان توسط شرکتی به نام رادیومتریکس ساخته شده اند. آنها در ایالات متحده از توزیع کننده آنها، Lemos International در دسترس هستند.
ماژول فرستنده TX3A در باند ISM در 914.5 مگاهرتز کار می کند. از مدولاسیون FSK استفاده می کند و می تواند داده ها را تا 64 کیلوبیت بر ثانیه بگیرد. توان خروجی اسمی 0 dBm یا 1 mW است. این قدرت چندانی نیست، اما بسته به محیط برای بردی بین 25 تا 100+ متر کافی است. می تواند از ولتاژ DC در محدوده 2.2 تا 16 ولت کار کند. گیرنده منطبق RX3A یک سوپرهت استاندارد با حساسیت تا -107 dBm است.
از DC در محدوده 2.7 تا 16 ولت کار می کند. ماژول ها دارای پین هایی هستند که به راحتی به یک سوکت استاندارد تخته نان وصل می شوند. شکل 1 مدار فرستنده را نشان می دهد. من از یک تایمر 555 برای تولید یک موج مستطیلی 480 هرتز برای تعدیل فرستنده استفاده کردم. شکل 1. نمودار فرستنده با آی سی تایمر 555 و ماژول فرستنده رادیومتریکس TX3A.
تقسیم کننده ولتاژ در خروجی 555 برای کاهش ورودی به فرستنده به کمتر از 2.5 ولت در صورت نیاز استفاده می شود. آنتن یک سیم عمودی سه اینچی است. انرژی کل دستگاه توسط یک باتری 9 ولت تامین می شود. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. یک سوئیچ کشویی استاندارد 555 را به دلخواه روشن و خاموش می کند. هنگامی که کنتاکت ها بسته می شوند، با کوتاه شدن خازن زمان بندی، نوسانات متوقف می شوند. در این زمان، دستگاه از راه دور خاموش خواهد شد. باز کردن کنتاکت های سوئیچ نوسان را شروع می کند و مدار راه دور روشن می شود. مدار گیرنده در شکل 2 نشان داده شده است. من از یک باتری نه ولتی برای تغذیه گیرنده استفاده کردم. آنتن نیز یک سیم عمودی سه اینچی است. شکل 2. نمودار گیرنده با گیرنده Radiometrix RX3A، منطق کنترل و رله کنترل. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. گیرنده به سادگی داده های ارسال شده توسط فرستنده را بازیابی می کند. داده ها در پایه 9 RX3A ظاهر می شوند و یک مدار منطقی را با استفاده از گیت های راه اندازی چهارگانه NAND Schmitt CD4093 با مقایسه کننده LM393 هدایت می کنند. این مدار از روشن شدن رله در صورت نبود داده جلوگیری می کند. حتی بدون داده، سیگنال خروجی روی پایه 9 نویز است که در حد کافی برای روشن نگه داشتن رله است. سیگنال نشانگر قدرت سیگنال دریافتی (RSSI) در پایه 5 برای هشدار در دسترس بودن داده های واقعی استفاده می شود. سیگنال داده تمیز در پایه 4 CD4093 برای راه اندازی یک سوئیچ ترانزیستوری 2N3904 استفاده می شود که یک رله را کار می کند. مقاومت 47 اهم برای کاهش ولتاژ غیر ضروری به سیم پیچ رله پنج ولت انتخاب شد. ممکن است برای رله ای که انتخاب می کنید به مقدار متفاوتی نیاز داشته باشید. دیود 1N4148 از ترانزیستور در برابر افزایش ولتاژ هنگام خاموش شدن سیم پیچ رله محافظت می کند. پالس های داده رله را روشن می کنند و مخاطبین آن را می بندند تا چیز دیگری فعال شود.
LED برای بررسی بسته شدن تماس استفاده می شود. شکل 3 فرستنده و گیرنده تخته نان را نشان می دهد. آنها نامرتب هستند، اما کار می کنند، و اکنون که می دانم کار می کنند، می توانم آنها را به روشی فشرده تر بازسازی کنم. شکل 3. فرستنده و گیرنده نان برد آشفته اما کاملاً عملیاتی. باتری های نه ولتی نشان داده نشده اند. به ماژول های رادیومتریکس توجه کنید. سیم های عمودی آنتن هستند. رله جعبه سیاه سمت راست گیرنده در پیش زمینه است. برای آزمایش سیستم، فرستنده و گیرنده را چند فوت یا بیشتر جدا کنید (مثلاً در سراسر اتاق از یکدیگر). قدرت را به هر دو اعمال کنید. کلید خاموش در فرستنده باید بسته باشد تا از تولید داده جلوگیری شود. رله باید در این زمان خاموش باشد، همانطور که توسط LED که توسط کنتاکت ها کار می کند مشخص می شود. اگر رله روشن باشد، به این معنی است که مقداری نویز از آن عبور می کند. پتانسیومتر 50K را تنظیم کنید تا رله و LED خاموش شوند. داده ها را با باز کردن سوئیچ در فرستنده روشن کنید. LED باید روشن شود. داده ها را با بستن سوئیچ خاموش کنید. LED باید خاموش شود. اگر نه، قابلمه 50K را تنظیم کنید تا زمانی که انجام شود. این روند را تکرار کنید تا زمانی که تنظیمی برای گلدان به دست آورید که بهترین عملکرد را دارد. برای جلوگیری از تمام شدن باتری ها، برق را خاموش کنید. گیرنده نسبتاً انرژی مصرف می کند و باتری های نه ولتی را خیلی سریع می خورد. بنابراین، اگر از گیرنده استفاده نمی کنید، باتری را از برق بکشید. یک راه حل ممکن استفاده از چهار سلول AA برای دادن شش ولت است. این عرضه بیشتر دوام خواهد آورد. ممکن است لازم باشد مقاومت رله 47 اهم را با یکی از 22 اهم عوض کنید تا از کشش رله اطمینان حاصل کنید.
به علاوه، گلدان 50K نیاز به تنظیم مجدد دارد. چگونه کار می کند شما فکر می کنید که یک موج مربعی ثابت 480 هرتز بازیابی شده از 555 به سادگی رله را خاموش می کند.و در آن نرخ با این حال، این مورد نیست. رله یک وسیله مکانیکی است و نمی تواند به این سرعت خاموش و روشن شود. اتفاقی که می افتد این است که خازن Cx پالس ها را به یک ولتاژ DC تبدیل می کند که ترانزیستور 2N3904 را روشن می کند. که رله را روشن نگه می دارد. هنگامی که پالس سیگنال متوقف می شود، متوسط ​​DC در Cx به صفر می رسد و ترانزیستور و رله خاموش می شود. یک نکته کلیدی در اینجا این است که شما باید رله را بر اساس نوع باری که سوئیچ می کند انتخاب کنید. رله ای که من انتخاب کردم می تواند مدار استاندارد 120 VAC 60 هرتز را با حداکثر دو آمپر جریان اداره کند. من یک لامپ 60 وات از راه دور کار کردم. مخاطبین رله خود را برای کار کردن با هر دستگاه کنترل از راه دور انتخاب کنید.
در آزمایش برد، آن را به طرز شگفت انگیزی طولانی یافتم. تنها چیزی که نیاز داشتم چند صد فوت بود، اما یک مسیر روشن از فرستنده تا گیرنده وجود داشت. اگر موانعی مانند درختان، حصارها یا خانه‌ها در سر راه وجود داشته باشد، سیگنال ممکن است مسدود شود. سیگنال می تواند به دیوارها نفوذ کند، اما دیوارها سیگنال را تا حد زیادی ضعیف می کنند و برد را کوتاه می کنند.
باید تنظیمات خود را آزمایش کنید تا ببینید چه چیزی کار می کند. NV فهرست قطعات فرستنده ماژول فرستنده TX3A از رادیومتریکس آی سی تایمر 555 مقاومت 10K اهم 1/4 وات (3) مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 27 کیلو اهم 1/4 وات خازن دیسکی 0.01 µF خازن دیسکی 0.1 µF سوئیچ کشویی SPST گیرنده ماژول گیرنده RX3A از رادیومتریکس ترانزیستور 2N3904 NPN یا معادل آن (به عنوان مثال، 2N2222 و غیره) دیود سیلیکونی 1N4148 LED (دیود ساطع کننده نور)؛ نوع رایج مقایسه کننده دوگانه LM393 گیت های ماشه ای دو ورودی NAND اشمیت CD4093 CMOS سیم پیچ 5 ولت رله با کنتاکت ها برای مطابقت با بار مورد نظر مقاومت 47 اهم 1/4 وات مقاومت 470 اهم 1/4 وات مقاومت 1K اهم 1/4 وات مقاومت 10K اهم 1/4 وات مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 100K اهم 1/4 وات (2) پتانسیومتر 50 کیلو اهم خازن دیسکی 0.05 µF خازن دیسکی 0.1 µF خازن الکترولیتی 10 µF ماژول های رادیومتریکس از Lemos International در www.lemosint.com در دسترس هستند. به وب‌سایت Radiometrix در www.radiometrix.com بروید و برگه داده و یادداشت‌های برنامه را در TX3A و RX3A پرینت بگیرید.

HMI چیست؟
سیستم‌های کنترل صنعتی به پیشرفت خود ادامه می‌دهند و در دنیای امروز، وظایفی که اپراتورها باید انجام دهند می‌توانند به طور مکرر تغییر کنند. برای مدیریت این پیچیدگی، به انعطاف پذیری و قابلیت استفاده در کنترل های خود نیاز دارید. این مزیت HMI است. با HMI مبتنی بر زنون، می توانید به راحتی با ماشین ها ارتباط برقرار کنید و داده های عملیاتی را از تجهیزات و امکانات خود به دست آورید.


تعریف رابط ماشین انسانی
HMI مخفف رابط انسان و ماشین است و به داشبوردی اطلاق می شود که کاربر را قادر می سازد با یک ماشین، برنامه کامپیوتری یا سیستم ارتباط برقرار کند. از نظر فنی، می‌توانید اصطلاح HMI را برای هر صفحه‌ای که شخصی برای تعامل با دستگاه استفاده می‌کند، به کار ببرید، اما معمولاً برای توصیف چنین صفحه‌هایی که در تنظیمات صنعتی استفاده می‌شوند، استفاده می‌شود. HMI dop107bv ها داده های بلادرنگ را نمایش می دهند و به کاربر اجازه می دهند ماشین آلات را با استفاده از یک رابط کاربری گرافیکی کنترل کند.



کاربرد HMI چیست؟
یک ماشین را مثال بزنید. ماشین یک ماشین پیچیده است. راننده می تواند موتور، فرمان، چراغ ها، تهویه مطبوع، استریو و عناصر مختلف دیگر را کنترل کند. لازم نیست مستقیماً با هر یک از این عناصر تعامل داشته باشید تا آنها را کنترل کنید و اطلاعاتی در مورد عملکرد آنها به دست آورید. سرعت شما روی سرعت سنج شما نمایش داده می شود. می توانید استریو، چراغ ها و تهویه مطبوع خود را با دستگیره ها و دکمه ها یا شاید یک صفحه نمایش لمسی کنترل کنید. برای کنترل موتور از پدال گاز و برای چرخش از فرمان استفاده می کنید. این ابزارهای کنترل و بازخورد مانند HMI خودرو هستند. حالا تصور کنید که می‌توانید تمام جنبه‌های وسیله نقلیه خود را کنترل کنید و اطلاعات دقیقی در مورد عملکرد آن در یک صفحه به دست آورید. اگر می توانستید، داشبورد ماشین شما حتی بیشتر شبیه HMI می شد.



در یک محیط صنعتی، HMI ممکن است به اشکال مختلفی باشد. این می تواند یک صفحه نمایش مستقل، یک داشبورد متصل به تجهیزات دیگری یا یک تبلت باشد. به هر شکلی که به نظر می رسد، هدف اصلی آن این است که به کاربران اجازه دهد داده های مربوط به عملیات و ماشین آلات را کنترل کنند. اپراتورها می توانند از HMI استفاده کنند، برای مثال، ببینند کدام تسمه نقاله روشن است یا دمای مخزن آب صنعتی را تنظیم کنند.


HMI چیست؟
HMI پیشرفته به شما امکان می دهد به راحتی با ماشین ها ارتباط برقرار کنید و داده های عملیاتی را از سراسر تجهیزات خود تجسم کنید.
موارد استفاده از HMI
HMI در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد. در تولید انواع کالاها، از خودرو گرفته تا غذا و نوشیدنی و داروسازی رایج است. صنایعی مانند انرژی، آب، فاضلاب، ساختمان ها و حمل و نقل نیز ممکن است از HMI استفاده کنند. نقش‌هایی مانند یکپارچه‌کننده‌های سیستم، اپراتورها و مهندسان، به‌ویژه مهندسان سیستم کنترل فرآیند، اغلب از HMI استفاده می‌کنند. این متخصصان ممکن است از HMI برای کنترل ماشین‌ها، وسایل نقلیه، کارخانه‌ها یا ساختمان‌ها استفاده کنند.



پیچیدگی HMI بسته به پیچیدگی دستگاه یا سیستمی که برای آن استفاده می شود متفاوت است. همچنین بسته به نحوه استفاده از HMI متفاوت است. شما ممکن است از HMI برای یک عملکرد، مانند نظارت بر یک ماشین آلات، یا برای اهداف متعدد، از جمله نظارت بر عملیات کارخانه و کنترل تجهیزات استفاده کنید.



هنگامی که سیستم کنترل نظارتی و جمع آوری داده شما (SCADA) با کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و حسگرهای ورودی/خروجی برای به دست آوردن اطلاعات مربوط به عملکرد تجهیزات ارتباط برقرار می کند، این اطلاعات در یک HMI نمایش داده می شود. یک HMI ممکن است این اطلاعات را در یک نمودار، نمودار یا سایر نمایش های بصری که خواندن و درک آن را آسان می کند، نمایش دهد. با یک HMI، می‌توانید تمام اطلاعات عملکرد تجهیزات یک تأسیسات را در یک مکان مشاهده کنید و دید خود را در عملکرد کارخانه‌تان بهبود می‌بخشید. اپراتورها همچنین می‌توانند آلارم‌ها را با استفاده از HMI مشاهده و مدیریت کنند و به اطمینان حاصل شود که می‌توانند به سرعت با آنها برخورد کنند.



اپراتورها همچنین می توانند از HMI برای کنترل تجهیزات برای افزایش بهره وری یا تنظیم با شرایط متغیر استفاده کنند. آنها ممکن است بر اساس داده هایی که در HMI مشاهده می کنند، تنظیمات را انجام دهند. امکان ایجاد تغییرات مربوطه مستقیماً از روی صفحه نمایش این فرآیند را سریعتر و آسان تر می کند.



همانطور که اینترنت اشیا (IoT) همچنان نقش برجسته‌تری در تاسیسات صنعتی ایفا می‌کند، HMI‌ها حتی مفیدتر می‌شوند. می‌توانید از آن‌ها برای مشاهده و کنترل دستگاه‌های مختلف متصل در مرکز خود استفاده کنید.





نحوه ادغام HMI
راه‌حل‌های HMI می‌توانند به اشکال مختلف، از پایانه‌های مستقل گرفته تا تبلت‌ها تا داشبوردهای ادغام‌شده در سایر ماشین‌آلات ارائه شوند. یک تسهیلات ممکن است یک HMI مرکزی یا چندین واحد توزیع شده داشته باشد که همگی ممکن است از طریق اینترنت متصل شوند.



ادغام زنون در سیستم‌های موجود آسان است، زیرا بیش از 300 پروتکل ارتباطی در دسترس دارد و با سیستم‌های مختلف کار می‌کند. با تمام پلتفرم های اصلی مایکروسافت ویندوز سازگار است و برای اجرا فقط به سیستم عامل اصلی نیاز دارد. همچنین می توانید با استفاده از وب سرور یا موتور وب HTML5 به زنون دسترسی داشته باشید. نسخه وب زنون ظاهر و عملکرد یکسانی دارد و هر تغییری که در یک کلاینت وب یا HTML5 ایجاد کنید برای همه کاربران به‌روزرسانی می‌شود و به شما امکان می‌دهد از هر جایی کار کنید.



سرورها همچنین می توانند داشبورد خود را با ایجاد ویجت ها و قرار دادن آنها بر اساس نیاز خود راه اندازی کنند. همچنین می توانید برای اهداف امنیتی و ایجاد داشبورد برای انواع مختلف کاربران، قابلیت مشاهده عناصر HMI خود را قفل و کنترل کنید. این به شما امکان می دهد داشبوردهایی با کاربری آسان ایجاد کنید که فقط اطلاعات مربوط به هر نقش را شامل می شود.



همچنین می‌توانید پالت‌های رنگی مختلفی را برای HMI خود ایجاد کنید، که به شما امکان می‌دهد داشبوردهایی را سفارشی کنید که برای برند شرکت شما، موقعیت‌های نوری خاص، و همچنین تیم‌های مختلف و کاربران فردی (مثلاً کارمندان کوررنگ) کار می‌کنند.

جنیس شت در مورد چگونگی رسیدگی به چالش‌های تحول دیجیتال برای زنجیره تامین و صنعت لجستیک توضیح می‌دهد.


زنجیره تامین سنتی در مقابل زنجیره تامین دیجیتال
این مقاله بر ایده‌های تحول‌آفرین زنجیره‌های ارزش حمل‌ونقل و لجستیک تمرکز دارد. رویه‌های کنونی دیجیتال‌سازی، خرید الکترونیکی و صنعت 4.0 بازار را مختل کرده است، که در حال بازنگری در فرآیندهای مدیریت شده، سیاست‌ها و نتایجی است که ممکن است زمانی به خوبی به کسب‌وکار خدمت کرده باشند، اما اکنون در سطح بنیادی به چالش کشیده شده‌اند. ایجاد ایده های خارج از جعبه نیاز به یک جعبه شنی در رویکرد SDLC برای آزمایش ایمن در درون دوقلوهای دیجیتال ایده های متحول کننده دارد. ابزارهای موجود در جعبه شنی با دقت انتخاب شده اند و برای پیشرفت باز هستند، زیرا باید با پل ساخته شوند. این ابزارها باید به گونه‌ای سازماندهی شوند که نتایج نقطه عطف میانی را ارائه دهند و جمع‌آوری داده‌ها به خودی خود پیشرو بوده و با آنچه که در دوقلو دیجیتالی مربوطه به طور یکسان مورد نیاز است مطابقت دارد.

مشکلات زنجیره تامین دیجیتال
زنجیره‌های تامین سنتی با زنجیره‌های خطی و بلند ممکن است در این عصر دیجیتالی کافی نباشد. کسب‌وکارهای امروزی باید در تأیید روندهای دائماً در حال تغییر تقاضای مصرف‌کننده پویا باشند و از طریق دستگاه‌های بهم پیوسته دیجیتال و پلت‌فرم‌های پیچیده‌تر به سمت شبکه‌های عرضه متصل‌تر حرکت کنند تا همگام با تحولات دیجیتال باشند. در حال حاضر زنجیره تامین دیجیتال نیاز به قابلیت‌هایی برای در دسترس بودن داده‌های جامع، همکاری برتر و ارتباطات یکپارچه در زنجیره‌های ارزش دارد.

در اینجا من چند اختلال را از نظر عناصر و انتظارات به تصویر می کشم که منجر به نیاز زنجیره تامین دیجیتال می شود:

تحویل پیش‌بینی‌کننده: تنظیم محموله برای جلوگیری از تأخیر تحویل، پیش‌بینی اختلال در خدمات در سراسر زنجیره تأمین و شناسایی آنچه که مشتریان بیشتر می‌خواهند. ، ردیابی بلادرنگ و سفارشی سازی تحویل.

اتوماسیون: گرفتن خودکار داده ها، به روز رسانی اطلاعات در زمان واقعی و تصمیم گیری مستقل.


نیاز به رسیدگی به تمام حوزه های درد صنعت.
پاسخگویی: پاسخ سریع به تغییر تقاضا، انعطاف پذیری برای تغییر عرضه و تقاضا در سراسر زنجیره تامین و برنامه ریزی پویا، مسیریابی، زمان بندی و قیمت گذاری.

شبکه متصل و دید: به اشتراک گذاری اطلاعات، مشاهده اطلاعات مهم برای همه ذینفعان، دیدگاه های یکپارچه از اطلاعات مهم، و همکاری ذینفعان.

اگر این عناصر مخرب به درستی مدیریت نشوند، می‌توانند مشکلات و مسائلی را در زنجیره تامین ایجاد کنند که در نهایت منجر به هزینه‌های عملیاتی بالا، حاشیه‌های ضعیف شرکت، سطوح خدمات غیرقابل قبول و بهره‌وری پایین می‌شود.

نوآوری زنجیره تامین مبتنی بر داده
اینترنت اشیا، یادگیری ماشین و کلان داده در قلب تحول دیجیتال زنجیره تامین قرار دارند. داده ها و اطلاعات عظیمی تولید می کند که می تواند به شکل داده های ساختاریافته مانند تراکنش های تحویل و داده های عملیاتی انبار یا داده های ساختار نیافته از منابع خارجی و رسانه های اجتماعی مانند بازخوردهای تحویل باشد.

درک و الزامات زنجیره تامین: این مرحله شامل درک جنبه‌های زنجیره تامین است که باید بهبود یابد یا شناسایی مشکلات زنجیره تامین قبل از شکل‌دهی مجدد شبکه زنجیره تامین. تنگناها باید به وضوح در این مرحله شناسایی شوند.

جمع‌آوری و جمع‌آوری داده‌ها: داده‌هایی را که در مرحله قبل شناسایی شده‌اند جمع‌آوری کنید و بر در دسترس بودن و دسترسی به داده‌ها تمرکز کنید. داده های مربوطه از منابع مختلف جمع آوری می شود. این می تواند داده های ساختاریافته یا بدون ساختار، در قالب متن، تصویر، صدا یا ویدئو باشد.

پردازش داده ها: داده های جمع آوری شده ممکن است تکراری یا دارای خطا باشند که قبل از تجزیه و تحلیل بعدی باید پاکسازی شوند.

مدل سازی داده ها و طراحی الگوریتم: فرمول های ریاضی،
مدل‌های داده‌های ریاضی/بهینه‌سازی/شبیه‌سازی برای شبکه زنجیره تامین بینش‌هایی را با شناسایی روابط بین متغیرها، یافتن الگوهایی از داده‌ها، پیش‌بینی آنچه احتمال وقوع دارد و بهینه‌سازی راه‌حل‌ها با استفاده از سناریوهای what-if برای ارزیابی استراتژی‌های دگرگون‌کننده برای ساختار زنجیره تامین ایجاد می‌کند. شبکه.

ارتباط داده ها، تجسم و بینش های تجاری: هنگامی که داده ها با استفاده از یک یا چند روش مدل سازی و طرح های الگوریتم مدل سازی و تجزیه و تحلیل شدند، داده ها به همراه بینش و نتایج حاصل از مدل را می توان در قالب های مختلف برای ارتباط با تصمیم گیرندگان مربوطه گزارش داد.

نوآوری زنجیره تامین: بر اساس نتایج تجسم داده های زنجیره تامین، صاحبان مشاغل می توانند برای تغییر طراحی شبکه خود اقدام کنند. ممکن است منجر به نوآوری های افزایشی یا رادیکال جدید در شبکه زنجیره تامین شود.

پلت فرم ارکستراسیون زنجیره تامین
برای رسیدگی به تمام حوزه‌های درد صنعت با استفاده از پلتفرم ارکستراسیون زنجیره تامین گسترده. ساختار آن به گونه ای است که همه طرف ها را با حمایت مناسب در مدیریت مجهز کندتغییرات برنامه ریزی و جریان کالا

هدف این پلتفرم مقابله با چالش های اصلی زنجیره تامین امروز است که می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

شفافیت زنجیره تامین: پلتفرم هماهنگ‌سازی زنجیره تامین با هدف استفاده از فناوری‌های پیشرفته مختلف (به عنوان مثال اینترنت اشیا، تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و الگوریتم‌های یادگیری ماشین) برای ارائه یکپارچگی یکپارچه برای همه فرآیندها و فعالیت‌ها در زنجیره تامین با اشتراک‌گذاری ایمن داده‌ها که تضمین می‌کند که همه ذینفعان دیدگاه یکسانی از پایگاه داده برای پردازش خودکار اطلاعات بلادرنگ دارند.


مشاهده و استثنا زنجیره تامین
رابط مدیریت
همکاری زنجیره تامین: پلت فرم هماهنگ‌سازی زنجیره تامین به اشتراک گذاری اطلاعات در سراسر زنجیره تامین را ممکن می‌سازد تا همکاری عمودی و افقی بین طرف‌های زنجیره ارزش شبکه را تشویق کند.

انعطاف‌پذیری زنجیره تامین: پلتفرم هماهنگ‌سازی زنجیره تامین، برنامه‌ریزی در زمان واقعی موجودی و تحویل شیر را برای بهینه‌سازی پویا و پیکربندی زنجیره تامین برای تطبیق مقادیر متغیر پارامتری مانند تغییر فروشنده، مقدار سفارش، SKUهای بافر و زمان تحویل امکان‌پذیر می‌سازد. بهینه‌سازی پویا و شبیه‌سازی چند سناریویی ابزارهای اصلی برای کمک به شبکه‌ها برای تنظیم خود برای دستیابی به انعطاف‌پذیری هستند.

هوش زنجیره تامین: پلت فرم هماهنگ‌سازی زنجیره تامین متشکل از موتورهای هوشمند به دنبال درک خواسته‌های مشتریان و کاهش اختلاف بین مقدار تولید و پیش‌بینی مشتری است. با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشینی، بینش تقاضا را آشکار می‌کند و مکانیسم‌های پیش‌بینی مناسب را به منظور به حداکثر رساندن درآمد، کاهش هزینه‌ها/زیان/ریسک‌ها در زنجیره ارزش، افزایش پاسخگویی با حداقل سرمایه‌گذاری و استفاده از نیروی انسانی و به حداقل رساندن شکاف عدم تطابق تقاضا ارائه می‌دهد. عرضه.

ویژگی های پلت فرم ارکستراسیون زنجیره تامین به سه ویژگی اصلی تقسیم می شوند:
یعنی: رابط برج کنترل، موتور هوشمند و پیکربندی و کنترل کننده داده.

رابط دید و استثنا
مشاهده زنجیره تامین و رابط مدیریت استثنا برای تعامل با کاربر و تجسم اطلاعات و نتایج به کاربران استفاده می شود. عملکردهای این ویژگی را می توان به چهار گروه تقسیم کرد که عبارتند از:
1. تجسم و رابط مدل سازی AS-IS
2. رابط مدل سازی To-Be (استاندارد).
3. رابط مدل سازی To-Be (عملی)، و
4. رابط برنامه ریزی و نظارت پویا.

موتورهای هوشمند
پلت فرم ارکستراسیون زنجیره تامین به موتورهای هوشمند برای تولید سناریوها و راه حل هایی مجهز خواهد شد که توسط رابط دید و استثنا ارائه می شود. موتورهای خاص برای زنجیره تامین و همچنین موتورهای هوشمند اصلی در این پلتفرم ادغام شده اند. نتایج حاصل از این موتورهای هوشمند به رابط مشاهده و استثنا ارسال و ارائه می شود.

پیکربندی و کنترل کننده داده
این ویژگی داده ها و اطلاعات را از منابع داده های مختلف (مانند پایگاه داده تراکنش، رسانه های اجتماعی یا داده های حسگر) گرفته و در یک پایگاه داده یکپارچه ذخیره می کند. به دلیل تنوع داده ها، ممکن است برخی از داده ها قبل از استفاده توسط موتورهای هوشمند نیاز به پاکسازی داشته باشند.

خوراکی های کلیدی
در این مقاله، من به چالش‌های تحول دیجیتال برای زنجیره تامین و صنعت لجستیک از طریق یک پلت‌فرم هماهنگ‌سازی زنجیره تامین می‌پردازم که توسعه و مقیاس را برای کارایی و اثربخشی بهتر دارایی‌های لجستیک و نیروی کار در عصر تحول دیجیتال توسعه می‌دهد.


جنیس شث
جنیس شت مشاور زنجیره تامین دیجیتال، محقق بازار، ناظر روند، متفکر انتقادی، فعال کننده فروش، آینده پژوه T&L، تاثیرگذار در زنجیره تامین و تحلیلگر زنجیره تامین است. یک علاقه‌مند به حمل و نقل و لجستیک پویا و یک حرفه‌ای SCM که بیش از 15 سال تجربه مفهوم‌سازی، شناسایی، ارزیابی و ارائه نتایج زیربنایی چشمگیر در فناوری زنجیره تامین ارائه می‌کند. Sheth یک جریان مستمر از توسعه سازمانی و راه حل های نوآورانه برای تجارت محصولات و راه حل های فناوری اطلاعات تولید کرده است. و استراتژی‌های تجاری مؤثر را مفهوم‌سازی و اجرا کرد و مهارت‌های مدیریتی قوی را در طول چندین پروژه پیچیده نشان داد. او یک ارتباط‌گر و تأثیرگذار مؤثر است که ایده‌ها و دیدگاه‌ها را نیز می‌پذیرد و مشتاقانه با ایده‌های متنوع همکاری می‌کند. جنیس به عنوان یک استراتژیست سازمانی و نویسنده پرکار، روی تغییر چهره فناوری های سازمانی تمرکز می کند. تحقیقات او برای کسانی طراحی شده است که زودتر به دنبال مزیت محرک اول هستند.
منبع

Shacheendra Bapat نکاتی را در مورد چگونگی کاهش میانگین زمان تعمیر حتی قبل از تولید ماشین ارائه می دهد.


داشتن مدل ها و ساخت های مشابه از عناصر سیستم کنترل کمک می کند.
منبع تصویر: میتسوبیشی
هر سازمانی تیمی دارد که ماشین یا تجهیزات جدیدی را انتخاب می کند. این تیم به طور کلی به عنوان تیم مهندسی ساخت (ME) نامیده می شود. مسئولیت اصلی آن انتخاب مناسب ترین ماشینی است که نه تنها مناسب ترین دستگاه برای فرآیند داده شده، بلکه مقرون به صرفه ترین نیز باشد. با این حال، در حالی که این دو جنبه همیشه در نظر گرفته می شوند، یا حداقل باید مورد توجه قرار گیرند، یک جنبه بسیار مهم که معمولاً از قلم می افتد، قابلیت نگهداری ماشین یا تجهیزات پس از نصب است. اگر تیم های ME و Maintenance پشت سر هم کار نکنند، مشکل عمیق تر می شود. در حالی که تیم ME برای مدت بسیار محدودی با دستگاه کار می کند، دستگاه یا مجموعه ماشین آلات برای بقیه عمر خود به عنوان نوزاد دائمی تیم تعمیر و نگهداری تبدیل می شود. در حالی که همه مدیریت ها انتظار دارند که خرابی ماشین های خود صفر نباشد یا حداقل میانگین زمان بین خرابی ها (MTBF) بسیار بالا باشد، تیم های تعمیر و نگهداری در تلاش برای کاهش میانگین زمان تعمیر (MTTR) هستند. برای دستیابی به این هدف، باید به تیم های تعمیر و نگهداری حق مناسب برای ارائه نظرات خود داده شود و تیم های ME باید آنها را در فرآیند انتخاب و طراحی ماشین خود لحاظ کنند. در اینجا نکات خاصی وجود دارد که به کاهش میانگین زمان تعمیر و صرفه جویی در هزینه در مرحله انتخاب یا طراحی ماشین یا تجهیزات کمک می کند:

1. هر تجهیزات مدرن بر اساس طراحی، دارای یک سیستم کنترل است که شامل PLC، VFD و سایر عناصر ورودی/خروجی است. ماشین‌های جدید باید مدل‌ها و مدل‌های مشابه یا مشابهی از این عناصر سیستم کنترل داشته باشند که در حال حاضر در کارخانه استفاده می‌شوند. این نه تنها هزینه موجودی را کاهش می دهد (زیرا قطعات یدکی رایج شده اند)، بلکه هزینه تهیه نرم افزار برنامه نویسی جدید را نیز حذف می کند. اگر مدل و مدل خاصی از یک PLC انتخاب شده باشد که از قبل در حال استفاده است، تیم تعمیر و نگهداری نیازی به آموزش نرم افزارهای برنامه نویسی دیگر ندارد. این نیز هزینه را کاهش می دهد. بسیاری از سازمان‌ها تعداد فروشندگان ثبت‌شده را محدود می‌کنند، که عمل خوبی است. اگر اجزای سیستم کنترل استاندارد شده باشند، نیازی به ثبت نام فروشندگان جدید نیست. از آنجایی که تیم Maintenance بر روی همان مدل و ساخت تخصص دارد، به کاهش MTTR کمک زیادی می کند.

2. یک ماشین، پس از طراحی، دارای تعداد مشخصی ورودی و خروجی است. سپس PLC با یک پیکربندی مناسب انتخاب می شود که بتواند این اعداد را برآورده کند. با این حال، اگر ماشین دستخوش تغییرات جزئی در طراحی شود یا برخی از انواع جدید برای تولید در همان ماشین در آینده اضافه شوند، در این صورت باید تعدادی ورودی یا خروجی در مدار الکتریکی اضافه شود. در پی این موضوع، نگه داشتن 5 یا 6 کانال ورودی و خروجی روی PLC به عنوان ذخیره در مرحله طراحی همیشه مفید است. این نه تنها به اضافه کردن یک نوع جدید بدون نیاز به افزودن سخت افزار کمک می کند، بلکه MTTR را به روشی خاص کاهش می دهد. به عنوان مثال، اگر خروجی خاصی برای یک فرآیند مهم باشد و برخی از خروجی ها استفاده نشده باشند، آدرس خروجی رایگان را می توان در نردبان PLC برنامه ریزی کرد و بدون سیم کشی باز نگه داشت. اگر آن کانال خروجی، که به یک عنصر خروجی وصل است، از کار بیفتد، آنگاه فقط موضوع حذف سیم از آن کانال خروجی ناموفق و اتصال آن به ترمینال خروجی که باز مانده بود اما قبلاً در نردبان PLC برنامه ریزی شده است، باقی می ماند.


HMI به شناسایی مشکلات احتمالی یا واقعی کمک می کند.
منبع تصویر: زیمنس
3. مدار کنترل یک ماشین همیشه از منبع تغذیه 24 ولت DC استفاده می کند. باید تعداد کافی MCB در خروجی منبع تغذیه 24 ولت DC نصب شده باشد که مخصوص بخش معینی از مدار است. باید MCB های جداگانه برای سیم کشی ورودی، سیم کشی خروجی و سیم کشی برای اعلامیه ها وجود داشته باشد. با اتخاذ این روش، خاموش شدن یک MCB در یک مدار خاص باعث خرابی مدار دیگری نمی شود. به عنوان مثال، اگر یک اتصال کوتاه در سیم‌کشی یک خروجی وجود داشته باشد، باعث قطع شدن MCB می‌شود. اگر همان MCB به سیم‌کشی ورودی متصل شود، PLC نمی‌تواند ورودی دیگری را که ممکن است باعث حرکت ناخواسته دستگاه شود، ثبت کند. یک سیم جداگانه می تواند بین ترمینال خروجی یک MCB و یک کانال ورودی PLC متصل شود. یک پیام HMI برنامه ریزی شده مناسب می تواند فعال شود تا مشخص شود که کدام MCB خاموش شده است، در صورتی که یکی از آن ها حرکت کند. این به شناسایی دقیق قسمتی از مدار که دارای یک اتصال کوتاه بالقوه است کمک می کند و این امر MTTR را کاهش می دهد.

4. در اکثر موارد طراح PLC Ladder و کاربر PLC (تیم Maintenance) متفاوت است. این وظیفه طراح است که نردبان PLC را تا حد امکان قابل رمزگشایی کند. من نردبان های PLC را دیده ام که عیب یابی آنها بسیار دشوار است زیرا به شکلی که باید نوشته نشده اند. یکی از دلایل این امر این است که طراح می خواهدتا تک‌آپمانشی خود را دست نخورده نگه دارد و هدفمند نردبان را به شیوه‌ای دشوار می‌نویسد که فقط برای او قابل خواندن باشد. از چنین عملی باید اجتناب شود و تیم ME باید به طراح توصیه کند که نردبان ساده بنویسد. تیم Maintenance باید عضوی داشته باشد که خودش در نوشتن و رمزگشایی نردبان PLC مهارت داشته باشد. داشتن چنین فردی MTTR را تا حد زیادی کاهش می دهد. من افرادی را دیده ام که برای شناسایی مشکلات ساده مانند برخی بازخوردهای خاص از یک عنصر ورودی که توسط PLC دریافت نمی شود و ماشین برای مدت طولانی در حالت خرابی باقی می ماند، تلاش می کنند.

5. دستگاهی به نام رابط ماشین انسانی (HMI) ابزاری عالی است که به تیم تعمیر و نگهداری در شناسایی مشکلات احتمالی یا واقعی کمک می کند. یک HMI مناسب باید در طراحی سیستم کنترل از همان مرحله اولیه انتخاب شود.

6. بسیاری از ماشین ها دارای سیلندرهای پنوماتیک یا هیدرولیک برای ایجاد حرکات عرضی هستند. این سیلندرها، به طور پیش فرض، باید دو عنصر ورودی بر روی آنها نصب شده باشد، یکی برای تشخیص موقعیت رو به جلو و دیگری برای موقعیت عقب. استفاده از تنها یک ورودی (بازخورد مثبت آن برای موقعیت جمع شدن و بازخورد منفی برای موقعیت رو به جلو) روی یک سیلندر عمل خوبی نیست. MTTR را می توان با استفاده مناسب از بازخوردهای این عناصر کاهش داد. برای


نمونه ای از چیدمان خوب تابلو برق.
به عنوان مثال، حرکت عرضی یک استوانه به زمان محدودی نیاز دارد. می تواند برای دو حرکت مختلف متفاوت باشد. اگر فرمانی توسط PLC به یک استوانه خاص داده شود تا به جلو حرکت کند، ورودی موقعیت سیلندر به جلو باید در یک زمان مشخص روشن شود. اگر روشن نشد، یا سیلندر به جلو حرکت نکرده است، یا به طور کامل به موقعیت جلو حرکت نکرده است یا خود عنصر ورودی از کار افتاده است. برای شناسایی سریع مشکل، می توان نردبان PLC را به گونه ای نوشت که پس از راه اندازی یک خروجی، اگر ورودی مورد نظر در زمان مشخصی روشن نشد، پیام مناسبی بر روی HMI نمایش داده شود. این به تیم تعمیر و نگهداری در شناسایی و حل یک مشکل بسیار کمک می کند
به سرعت. تیم‌های ME و Maintenance باید مطمئن شوند که صحیح‌ترین متن برای نمایش پیام‌ها انتخاب شده است. پیام "موتور هیدرولیک OLR خاموش شد" بسیار منطقی تر از پیام "OLR 1 خاموش شد" است. پیام «فیکسچر 1 جمع نشد» به مراتب بهتر از «سیلندر 1 جمع نشد» است. چنین پیام هایی در مرحله طراحی ایجاد می شوند و کمک زیادی به کاهش MTTR می کنند. متن پیام باید ساده باشد و برای تیم تعمیر و نگهداری معنی داشته باشد.

7. بسیاری از ماشین های بزرگ از مفهوم شبکه ها استفاده می کنند که دارای چندین گره هستند تا میزان سیم کشی را کاهش دهند. پیام‌های مناسب باید در HMI برنامه‌ریزی شوند تا در صورت عدم موفقیت، تعداد و مکان دقیق یک گره را اعلام کنند. پیدا کردن محل یک گره خراب نصب شده در ماشین های بزرگ، زمان زیادی را صرف می کند. بنابراین پیام های برنامه ریزی شده مناسب به کاهش MTTR کمک می کنند.

8. بسیاری از ماشین ها دارای موتورهای متعددی هستند که برای عملیات های مختلف فرآیندی نصب شده اند. یک زبانه خاص را می توان در صفحه اصلی HMI برنامه ریزی کرد که با انتخاب آن، جریان دینامیکی که توسط همه موتورها کشیده می شود را نمایش می دهد. درایوهای فرکانس متغیر مدرن می توانند از طریق شبکه های سریال با PLC ارتباط برقرار کنند و داده های مقدار جریان کشیده شده را می توان در دسترس PLC قرار داد. نظارت روزانه بر جریان این موتورها می‌تواند ابزار خوبی برای پیش‌بینی خرابی‌های احتمالی در موتورها، ترن‌های محرک یا مکانیک‌هایی که توسط آن‌ها رانده می‌شوند، بدون استفاده از گیره‌سنج باشد. در حالی که افزایش جریان ممکن است لزوماً نشان دهنده خرابی و توقف دستگاه نباشد، یک پیام هشدار می تواند برای انجام اقدامات مناسب در طول زمان استراحت یا روزهای خاموشی ایجاد شود.

9. یک PLC در صورتی کند می شود که حافظه کاربر آن (جایی که برنامه نردبان PLC ذخیره می شود) بیش از 90٪ مصرف شود. اندازه مناسب حافظه کاربر باید به گونه ای انتخاب شود که حافظه مصرفی آن در سطح حدود 75٪ حفظ شود. این برنامه ممکن است بر اساس یافته‌های یک مسیر تجزیه و تحلیل مشکلی که منجر به خرابی شده است، به برخی اضافه‌ها نیاز داشته باشد.

10. یک صفحه کنترل فشرده ممکن است به کاهش اندازه دستگاه کمک کند یا ممکن است هزینه کمتری داشته باشد. با این حال، اجزای کنترل بسته به یکدیگر نصب شده اند و دارای سیم های کابل تنگ هستند که باعث ایجاد مشکل قابل توجهی در عیب یابی می شود و در نتیجه MTTR را افزایش می دهد. برای تسهیل عیب یابی باید فضای کافی در اطراف قطعات مانند PLC، VFD، SMPS و کنتاکتورها باقی بماند.

11. لایحه مواد برای سیستم کنترل باید تا حد امکان دارای تعداد کمتری باشد. اگر ابعاد اجازه می دهد، استفاده از کلیدهای Proximity فقط در اندازه M12 یا M8 منطقی است. بهتر است طراحی یک براکت نصب مجاورتی را در خود مرحله طراحی اصلاح کنید تا فقط از یک اندازه کلید مجاورتی استفاده شود.


شاچیندرا باپات
شاچیندرا باپات، فارغ التحصیل رشته مهندسی الکترونیک و مخابرات، یک متخصص صنعت خودرو و ساخت و تولید بیش از 26 است.سالها تجربه در بهره برداری و تعمیر و نگهداری سیستم های تولید انعطاف پذیر، HMC ها، VMC ها، SPM ها، ماشین های جوشکاری، تجهیزات کارگاه رنگ و نوار نقاله، با چندین شرکت مهندسی MNC و بزرگ هندی. شاچیندرا یک مربی فنی برای اتوماسیون صنعتی، شیوه‌های کار ایمن الکتریکی، ایمنی نگهداری، ایمنی شیمیایی، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده و پیشگیرانه، و غیره است. کاردان گواهی مدیریت پروژه IPMA سطح D. او با Hindustan Motors Ltd، Eicher Motors Ltd، General Motors Ltd و Bosch Rexroth India Ltd کار کرده است.
منبع

SmartFactory-KL آینده تولید را معرفی می کند: سطح تولید 4
سخنرانان
تعریف مرحله بعدی در Industrie 4.0; ساخت و ساز بر روی پلت فرم مستقل نمایشگر/سازنده برای Hannover Messe 2020 آغاز می شود.

تولید در آینده چگونه خواهد بود؟ تا کنون مفاهیم اتوماسیون، ماشین‌ها را بدون هیچ نقشی برای مردم در خط مقدم قرار داده است. SmartFactory-KL با این فرض موافق نیست و در جای خود، مفهوم جدیدی را ارائه می دهد که تمرکز را بر روی افراد قرار می دهد: سطح تولید 4. پروفسور گفت: "انسان ها می خواهند و باید بتوانند هر تصمیمی که توسط یک ماشین گرفته می شود را تغییر دهند." مارتین روسکوفسکی، رئیس هیئت اجرایی SmartFactory-KL. "ما مسئولیت آنچه در فرآیندهای تولید اتفاق می افتد را حفظ خواهیم کرد. ماشین ها و هوش مصنوعی نمی توانند و نباید این را از بین ببرند!"



سطح تولید 4 شامل انسان می شود

آندریاس هومان گفت: «سطح تولید 4 هوش مصنوعی (AI)، اتوماسیون و انسان را برای دستیابی به مزایای بلندمدت Industrie 4.0 ترکیب می‌کند. Huhmann یک مشاور استراتژی برای Connectivity + Networks در Harting Technology Group و یکی از اعضای هیئت اجرایی SmartFactory-KL است. در SmartFactory-KL، ما این اصطلاح را برای تأکید بر این واقعیت انتخاب کردیم که توسعه بیشتر و مداوم Industrie 4.0 تنها از طریق خودمختاری، یعنی ترکیبی از هوش مصنوعی و انسان امکان پذیر است.

مقالات تئوری قبلی اتوماسیون تولید صنعتی را در قیاس با شش سطح اتوماسیون رانندگی از 0 تا 5 توصیف می کنند، جایی که سطح 5 "نیازی به توجه انسان ندارد". راسکوفسکی گفت: «ما آن سطح را هدف خود نمی‌دانیم. "البته، کار معمولی توسط هوش مصنوعی یا ماشین‌ها انجام می‌شود. اما ماشین‌ها یا نرم‌افزارها توانایی‌هایی مانند احساسات واقعی، درک، خلاقیت یا اخلاق را نمی‌آموزند. ما معتقدیم که فناوری برای حمایت از مردم وجود دارد، نه برای بردگی آنها. تولید. سطح 4 به وضوح این نکته را نشان می دهد."

هوش مصنوعی و 5G

دو عضو هیئت اجرایی SmartFactory-KL توسط پروفسور Hans Dieter Schotten پشتیبانی می شوند. او مدیر علمی مرکز تحقیقاتی آلمان برای هوش مصنوعی (DFKI) است و کارش بر روی هوش مصنوعی و 5G متمرکز است، که از نظر او فناوری‌های فعال کننده کلیدی در توسعه تولید آینده است: «فقدان پیوندهای داده سریع و ایمن، روش‌های هوش مصنوعی. نمی توان به مصلحت استفاده کرد." راسکوفسکی افزود: 5G تنها فناوری بی سیم تا به امروز است که می تواند مقادیر بسیار زیادی داده را بدون وقفه در یک محیط صنعتی انتقال دهد.

ساخت و ساز بر روی پلت فرم مستقل نمایشگر/تولیدکننده آغاز می شود

هومن گفت: «SmartFactory-KL نشان دهنده نقطه اتصال بین تحقیق و کاربرد است. کارشناسان و محققان ما مفاهیم نظری را توسعه می‌دهند که سپس به کاربردهای صنعتی منتقل می‌کنیم. این رابطه همان چیزی است که SmartFactory Kaiserslautern را منحصر به فرد می‌کند. راسکوفسکی گفت: "نقطه اوج دانش و مهارت های ما در اینجا اتفاق می افتد." ما هر سال در هانوفر از این تسهیلات برای نشان دادن آنچه از نظر فنی امکان پذیر است استفاده می کنیم. در حال حاضر، یک نمایشگر جدید بر اساس اصول تولید سطح 4 در حال ساخت است. نمایندگان SmartFactory-KL می گویند که اولین گام به سوی آینده در سال 2020 آماده خواهد شد. "ما چشم اندازی داریم که در سال می خواهیم کجا باشیم. 2025. نمایشگر به گونه ای طراحی شده است که ما می توانیم هر سال آن را بیشتر توسعه دهیم و در پنج سال آینده به سطح تولید 4 برسیم."

هومن گفت: "این تبدیل از تئوری به عمل یکی از دلایل مهمی است که عضویت ما در 53 شرکت تصمیم به مشارکت گرفت." این شرکت ها در گروه های کاری مشترک در مورد مسائل مربوط به توسعه پلت فرم متقابل شرکت می کنند. کارشناسان در SmartFactory-KL ریاست گروه های کاری را بر عهده دارند، در حالی که اعضای صنعت نیازهای خود را مشخص می کنند و یافته های گروه را به تولید کارخانه خود منتقل می کنند. راسکوفسکی گفت: "ما فکر می کنیم ضروری است که اعضای ما در این راه همکاری کنند." این تنها راهی است که می توانیم به طور مشترک پیشرفت های فنی عمده را اجرا کنیم.»

برای برخی از اعضا، این رویکرد در حال حاضر بخشی از استراتژی شرکت آنها است. به عنوان مثال، زمانی که عضو SmartFactory-KL IBM در ژوئن 2019 مسئولیت Red Hat را بر عهده گرفت، هدف آن ترویج "روح منبع باز" بود که با شفافیت، همکاری، تعهد و جامعه مشخص می شود. حتی ZDF، پخش کننده تلویزیون عمومی ملی آلمان، پخش کلیپ های Terra-X را تحت مجوز رایگان و سازگار با ویکی پدیا آغاز کرده است. راسکوفسکی گفت: «سال‌های زیادی است که ما قابلیت همکاری پلت‌فرم‌های مستقل از تأمین‌کننده را ارتقا داده‌ایم و این با رویکرد آینده‌نگر ما مطابقت دارد».

سخنرانان (L-R): آندریاس هومان، پروفسور مارتین روسکوفسکی، پروفسور هانس دیتر شوتن. عکس: SmartFactory-KL/K Schäfer

*تصاویر و مطالب توسط نویسندگان ارائه شده است. IEDCommunications Ltd OR Industrial Automation Magazine مسئولیتی در قبال مسائل مربوط به حق چاپ ناشی از استفاده ندارد.

با ظهور شبکه‌های حساس به زمان (TSN)، شبکه‌های اترنت عملکرد جدیدی برای زمان‌بندی انتقال اطلاعات دریافت کردند. برخلاف رویکردهای اولویت دقیق و دور روبین، TSN امکان کنترل دقیق زمان خروج یک بسته از هر گره را فراهم می کند. در حالی که این ممکن است اضافه‌ای جزئی به نظر برسد، TSN به یک ویژگی ضروری تبدیل شده است تا امکان همزیستی انواع ترافیک مختلف در یک اتصال مشترک را فراهم کند، و این برای پیوندهای با پهنای باند کوچک و همچنین لینک‌های با ظرفیت بالا صادق است.

قیاس با حمل و نقل عمومی ویژگی های جدید را توضیح می دهد. در شهری که من در آلمان زندگی می کنم، دولت شهری مصمم است تا حمل و نقل عمومی محلی ما را بهینه کند. بهینه‌سازی به معنای بهبود زمان‌بندی است که بدون کاهش ظرفیت برای کاربران به قابلیت پیش‌بینی برای مسافران تبدیل می‌شود. این امر با پایانه‌های بهینه‌سازی شده به دست می‌آید که امکان تغییر ترتیب اتوبوس‌ها را برای رسیدن به زمان‌های حرکت برنامه‌ریزی‌شده و با چراغ‌های راهنمایی هوشمند در تقاطع‌های بین ایستگاه‌ها فراهم می‌کند. هر ظرفیتی که هنوز در خیابان ها باقی مانده است را می توان با حمل و نقل خصوصی به بهترین نحو پر کرد.

ترافیک در خیابان های عمومی یک سیستم حساس به زمان است. شباهت‌های زیادی با شبکه‌های حساس به زمان در پیوندهای اترنت مشترک وجود دارد.

مدار فرمان یک سیستم حمل و نقل جامد از یک برنامه زمانبندی گسترده شبکه پیروی می کند. این برنامه برای مطابقت با خدمات مورد نیاز که کاربران برای آن پرداخت می کنند محاسبه می شود. یک برنامه به صورت مرکزی تنظیم می شود و به جدول زمانی برای هر ایستگاه و پایانه که اتوبوس ها از آنجا حرکت می کنند و همچنین برای هر تقاطع منجر می شود. شبکه را می توان تقریباً به سه حوزه تقسیم کرد: پیکربندی متمرکز، ایستگاه های پایانه / (پایان)، اتصالات و پل ها همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.







شکل 1: دامنه ها در یک سیستم با برنامه زمانی گسترده شبکه

فهرست زیر روش‌های فنی در TSN را دسته‌بندی می‌کند و عبارات در انتهای هر گلوله عنصر مربوطه IEEE 802.1Q-2018 را تعریف می‌کند. اتوماسیون صنعتی از تمامی این روش ها استفاده می کند.

پیکربندی متمرکز
روابط ترافیکی و پل های بین آنها را شناسایی می کند و برنامه زمانی را محاسبه می کند
à پیکربندی شبکه مرکزی (CNC)
زمان حرکت و رسیدن را برای هر سرویس و هر ایستگاه تعریف می کند
à پیکربندی کاربر مرکزی (CUC)
پایانه ها / (پایان) ایستگاه ها
همه ایستگاه ها همگام هستند، یعنی با یک زمان از روز کار می کنند
پروتکل زمان دقیق تعمیم یافته (gPTP)
ایستگاه ها می دانند که کدام ترابری متعلق به کدام سرویس است و از جدول زمانی معتبر حرکت ها اطلاع دارند.
à شناسایی جریان
توالی وسایل نقلیه را می توان در ایستگاه مرتب کرد، به طوری که جدول زمانی جداگانه آنها رعایت شود
à صف ها
اتصالات و پل ها
چراغ های راهنمایی نسبت به جدول زمانی آگاهی دارند
à لیست کنترل دروازه (GCL)
این شبکه می‌تواند ترافیک دیگر را در موارد اضطراری مانند خودروهای اورژانس یا آتش نشانی متوقف کند
à Pre-emption و Interspersing Traffic
شبکه روش ها و الگوریتم هایی را برای کنترل پیک های برنامه ریزی نشده می شناسد
à فیلترینگ و پلیس در هر جریان (PSFP)
استاندارد آتی IEC/IEEE 60802 مشخصاتی را برای انتخاب توابع و ابعاد آنها برای کاربردهای صنعتی تعریف می کند. اصطلاح "TSN-IA" برای این پروفایل معرفی شده است. دو کلاس انطباق تعریف شده است: کلاس انطباق A (ccA) برای دستگاه های دارای ویژگی، کلاس انطباق B (ccB) برای دستگاه های دارای محدودیت منابع. هر دو ccA و ccB می توانند در یک شبکه همزیستی داشته باشند و با یکدیگر کار کنند.

توجه: این مقاله بر روی ویژگی های IEEE 802.1Q-2008 تمرکز دارد. TSN همچنین شامل ویژگی هایی فراتر از این محدوده است، به عنوان مثال افزونگی بدون درز طبق IEEE 802.1CB، همچنین به عنوان Replication and Elimination (FRER) شناخته می شود که در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرد.

پیکربندی متمرکز

برای یک شبکه آگاه از زمان، یک برنامه زمانی مشترک ضروری است. پیکربندی شبکه مرکزی (CNC) اطلاعاتی در مورد انواع ترافیک دارد و می تواند اطلاعات مربوط به تمام ایستگاه ها، پل ها و همه محله ها را بازیابی کند (کشف توپولوژی). همچنین زمان سفر بین عناصر شبکه مشخص است. دقیقاً یک CNC فعال در هر شبکه وجود دارد.

مشابه یک شبکه در حمل و نقل عمومی، یک CNC می تواند برنامه زمانی را محاسبه کند که به انواع ترافیک اجازه می دهد تا به کیفیت خدمات خود برسند و از منابع شبکه موجود به روشی بهینه استفاده کنند. این سرویسی است که به صورت ناهمزمان اجرا می شود، یعنی قبل از شروع ترافیک.

یک ارتباط مداوم بین CNC و پل ها وجود دارد و امکان دسترسی به اطلاعات توپولوژی و دانلود تنظیمات به روز شده در پل ها را فراهم می کند.

پیکربندی کاربر مرکزی (CUC) با هر ایستگاه ارتباط برقرار می کند. مراقبت از ارسال خدمات مناسب در زمان مناسب است. این خدمات می تواند شامل موارد زیر باشد:

ترافیک با ضرب الاجل دقیق برای رسیدن
ترافیک چرخه‌ای با محدودیت‌های تاخیر
ترافیک AVB با پهنای باند مورد نیاز
ترافیک را با اولویت دقیق و الزامات قابل اطمینان کنترل کنید
بهترین تلاشی که در صورت امکان ارسال می‌شود، اما ممکن است نادیده گرفته شود.
این خدمات در انواع مختلف ترافیک که در شکل 2 ذکر شده است حمل می شوند







شکل 2: انواع مختلف ترافیک یکی را به اشتراک می گذارندپیوند داده و ویژگی هوایی خود را حفظ کنید

لیست بالا ساده شده است، اما به خوبی نشان می دهد که هر یک از انواع ترافیک باید در هر ایستگاه به طور متفاوتی مدیریت شود. در قیاس با حمل و نقل عمومی، اتوبوس های سریع السیر، خدمات استاندارد و سایر ترافیک های فردی ممکن است در یک خیابان وجود داشته باشند، اما مدیریت متفاوتی را در ایستگاه ها تجربه می کنند. برخلاف CNC ها، چندین CUC می توانند در یک شبکه باشند. این قابل مقایسه با چندین باربری است که خیابان های مشابهی دارند.

کلاس های انطباق آتی IEEE در اینجا نقش دارند: کلاس انطباق A (ccA) می تواند هشت صف را برای مدیریت سرویس های مختلف مدیریت کند. ccB می تواند چهار صف را مدیریت کند. کلاس های انطباق اندازه ایستگاه ها و پل را مشخص می کنند. ccA دارای پیچیدگی بیشتر، حافظه بیشتر، اندازه بزرگتر در سیلیکون نسبت به ccB است، در نتیجه می تواند انواع مختلف ترافیک بیشتری را به طور مستقل مدیریت کند.

پایانه ها، (پایان) ایستگاه ها

ایستگاه ها گره هایی هستند که واحدها را به اتصالات ارسال و دریافت می کنند. اصطلاح "ایستگاه پایانی" ممکن است در نگاه اول گمراه کننده باشد، اما خود را در قیاس با خدمات حمل و نقل که می تواند در هر ایستگاه شروع و پایان یابد، توضیح می دهد.

خدمات از یک برنامه پیروی می کنند، و به همین دلیل است که هر ایستگاه پایانی متصل باید در یک زمان همگام شود. پروتکل های اساسی اساساً از IEEE 1588 شناخته شده اند و ایستگاه ها اغلب به عنوان عناصر شبکه با ساعت معمولی یا ساعت شفاف عمل می کنند.

میکروکنترلری که در ایستگاه تعبیه شده است دارای یک سرویس اولویت بندی شده به نام پروتکل زمان دقیق عمومی (gPTP) است. دو ایستگاه مجاور می توانند به دقت حدود 10 ns دست یابند، بین تمام ایستگاه های یک شبکه نباید از چند صد نانوثانیه تجاوز کرد. شبکه های بی سیم ممکن است دارای انحرافات بزرگ تری باشند.

از آنجایی که ایستگاه ها هم مبدأ و هم مقصد تردد هستند، وظیفه آنها برچسب گذاری صحیح واحدهای حمل و نقل است. این برچسب یک برچسب در فریم اترنت (لایه 2) است. رایج ترین استفاده از اولویت های VLAN (Priority Code Point، PCP) برای شناسایی نوع ترافیک است. در پیشنهادات جدیدتر، گزینه‌های بیشتری برای برچسب‌گذاری جریان‌ها نیز مورد بحث قرار می‌گیرد تا بتوان از هر الگوی در فریم اترنت استفاده کرد (IEEE 802.1CBdb). فراتر از این، روش هایی نیز برای استفاده از لایه 3 (بسته IP) با IP Interception برای تعیین نوع ترافیک وجود دارد.

اصطلاح رایج برای تخصیص ویژگی ها به یک فریم، Stream Identification است. هر فریم باید در هر ایستگاه برای برچسب اسکن شود تا نحوه کار با آن در نقطه خروج ایستگاه مشخص شود.

ایستگاه‌ها فریم‌های اترنت را مرتب می‌کنند و ترافیک برنامه‌ریزی شده را دقیقاً در زمان مناسب برای برآورده کردن زمان‌بندی داده شده ارسال می‌کنند. حداکثر هشت صف موازی در نقطه خروجی یک ایستگاه که می تواند حاوی چندین فریم اترنت باشد این امکان را می دهد. گیت های کنترل شده با زمان به داده ها اجازه می دهند در زمان مناسب از صف خارج شوند.







شکل 3: صف ها را قادر می سازد تا زمان های خروج را برای هر نوع ترافیک تنظیم کنند

این همه باید برای هر بسته خروجی انجام شود و ممکن است منجر به بار پردازشی بالایی برای ایستگاه شود. استفاده از شناسایی جریان، مدیریت صف و گیت های کنترل شده با زمان معمولاً در منطق اختصاصی برای تخلیه نرم افزار و افزایش دقت زمان است. چنین عناصر شبکه از منطق قابل برنامه ریزی در FPGA یا SoC های قابل برنامه ریزی میکروکد برای تحقق این عملکرد استفاده می کنند. فروشندگان FPGA مانند Xilinx بلوک های اختصاصی برای این کار در کاتالوگ IP خود دارند.

اتصالات و پل ها

اتصالات و پل ها زیرساختی را برای اتصال ایستگاه ها ایجاد می کنند. در مثال حمل‌ونقل عمومی، اتصالات خیابان‌ها و پل‌ها اتصالاتی هستند که در آن ترافیک از چندین منبع می‌تواند ادغام شود.

در حالی که کابل کشی بین پل ها ثابت است، پل ها به طور فعال توزیع ترافیک بین چندین اتصال را کنترل می کنند. شناسایی جریان در آنجا مانند ایستگاه‌ها مورد نیاز است. در هر پورت خروجی، فریم های اترنت باید از گیت های کنترل شده با زمان عبور کنند که از یک لیست کنترل دروازه (GCL) پیروی می کنند، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. فواصل زمانی برای کنترل گیت ها در محدوده چند صد میکروثانیه تا چند میلی ثانیه است. زمان باز شدن دروازه ها از 50 میکروثانیه تا میلی ثانیه است.







شکل 4: لیست کنترل دروازه (GCL) برای دروازه های آگاه از زمان

گیتی که برای مدت طولانی غیر ضروری باز باشد ظرفیت شبکه را کاهش می دهد. به همین دلیل است که پل ها معمولاً دقیقاً می دانند که یک قاب برنامه ریزی شده چه زمانی می رسد. دروازه‌های باز با دقت زمانی بالا یک عملکرد سخت‌افزاری در سیستم‌های مدرن مجهز به TSN روی تراشه (SoC) و همچنین برخی از FPGA ها است. اغلب پل ها دارای کلاس انطباق A هستند، حتی اگر تمام ایستگاه های متصل از کلاس انطباق B باشند.

بازگشت به قیاس با چراغ راهنمایی: تغییر به "سبز" مستلزم آن است که مسیرهای دیگر به اندازه کافی زودتر متوقف شوند تا از برخورد جلوگیری شود. یک باند نگهبان تضمین می کند که زمان کافی وجود دارد که ترافیک از جهت دیگر قبل از باز شدن دروازه بعدی به طور کامل عبور کند. باند محافظ ایمن همچنین منجر به از دست رفتن پهنای باند می شود.

TSN ترافیک Pre-emption و Interspersing Traffic را برای کاهش این اتلاف توان معرفی می کند. ترافیک با اولویت کمتر را می توان به قطعات کوچکتر تقسیم کرد، به طوری که نوار محافظ بسیار کوچک می شود.plc دلتا این اجازه می دهد تا ترافیک با بالاتراولویت باید حمل شود، حتی اگر یک قاب بلند با اولویت کمتر از قبل از اتصال استفاده کند.

همه اینها در صورتی که بار اضافی با ترافیک اولویت بالا در شبکه وجود نداشته باشد به خوبی کار می کند. اضافه بار ممکن است نتیجه یک برنامه خراب باشد که از محدودیت های ترافیکی آن فراتر رفته است. فیلترینگ و پلیس‌گذاری در هر جریان (PSFP) می‌تواند معیارها را اعمال کند و ترافیک را براساس خط‌مشی‌ها فیلتر کند. این یک ویژگی امنیتی شبکه است که شبکه را عملیاتی نگه می دارد.

نتیجه

حیرت آور است که چگونه روش های ما از مدیریت ترافیک برای مسیرهای فیزیکی و اقدامات در TSN همبستگی دارند. تهیه مسیرها از طریق یک شبکه برنامه ریزی شده به استفاده بهینه از منابع شبکه کمک می کند در حالی که ظرفیت باقی مانده را می توان برای بهترین ترافیک استفاده کرد.

آگاهی از زمان در هر ایستگاه و در هر پل در شبکه مورد نیاز است. از آنجایی که برای دستیابی به زمان خروج مناسب در درگاه‌های خروج، هر فریم باید شناسایی شده و بر اساس سرویس آن مدیریت شود، TSN نیاز به جبر دارد. سیستم‌های دارای TSN روی تراشه و FPGA را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که ویژگی‌های منطق دیجیتال را با لرزش فریم کم یا بدون فریم ارائه کند، و این راه‌حل‌های قابل برنامه‌ریزی تضمین می‌کنند که افزونه‌ها می‌توانند در شبکه‌های موجود ارتقا داده شوند تا شبکه شما با سرعت و کارایی بهینه کار کند.

نرم افزار HMI چيست؟

خلاصه فني براي مهندسين جديد6 اكتبر 2011 توسط راهنمايي هاي كنترل حركت ويرايشگر 1 نظر
FacebookTwitterLinkedInShareبه روز شده در ژوئن 2019 || نرم افزار رابط ماشين انساني (HMI) برنامه نويسي است كه به اپراتورها راهي براي مديريت پانل هاي فرمان ماشين مي دهد. تعامل از طريق يك رابط كاربري گرافيكي (GUI) است كه تبادل اطلاعات و ارتباط بين دو نوع HMI - سطح نظارت و ماشين را تسهيل مي‌كند. به طور كلي، برنامه نويسان نرم افزار HMI را براي HMI در سطح ماشين يا HMI سطح نظارت، با برنامه هاي كاربردي مناسب براي هر دو نوع مي نويسند. چنين نرم‌افزاري هزينه‌هاي اوليه بالايي دارد، اما به‌خاطر روشي كه باعث كاهش افزونگي‌ها مي‌شود، در درازمدت ارزان است.


نمونه موردي: حتي برنامه‌هاي كاربردي با فناوري پايين‌تر (كه در آن بيشتر تعامل ماشين از طريق سوئيچ‌ها و دكمه‌هاي فشاري انجام مي‌شود) پيشنهادات HMI سطح پايه در حال نفوذ هستند - زيرا اغلب تعداد قطعات رابط را كاهش مي‌دهند و كنترل‌ها را ساده مي‌كنند. كاربردهاي پيچيده تر به روشي متفاوت سود مي برند: ماشين آلات دارويي و پزشكي از آخرين ويژگي هاي HMI براي متمايز شدن از پيشنهادات رقابتي استفاده مي كنند.
اما بدون توجه به درجه عملكرد، انتخاب نرم افزار HMI با تجزيه و تحليل مشخصات و ويژگي هاي محصول شروع مي شود. اپراتور ماشين به چه نوع رابط كاربري گرافيكي نياز دارد؟ آيا اپراتورها نياز به مشاهده نمودارها، عكس هاي ديجيتال و شماتيك هاي دقيق سيستم دارند؟ ملاحظات ديگر شامل معماري سيستم، الزامات عملكرد، ادغام، هزينه تداركات و عمليات است.


گاهي اوقات، يك واحد HMI را مي توان براي انجام برخي از عملكردهاي كنترلي اساسي، مانند ويرايش پارامترهاي سروموتور و حتي صدور دستورات سراسري براي ساير محورهاي كنترلي روي يك ماشين، برنامه ريزي كرد. اين آنها را فراتر از يك نوع اوليه HMI با عملكردهاي ساده مانند مشاهده فرآيندها يا ايجاد تغييرات بسيار ساده در برخي از متغيرها يا پارامترها يا نقاط تنظيم قرار مي دهد.
ويرايشگرهاي نرم افزار HMI براي ارائه عملكرد صفحه لمسي از طريق ابعاد و رنگ هاي متعدد در دسترس هستند. علاوه بر اين، آنها عملكردهاي كنترلي را براي ماشين هاي اتوماسيون صنعتي ارائه مي دهند. برنامه نويسي را مي توان با استفاده از نرم افزارهاي مبتني بر ويندوز و ويرايشگر صفحه انجام داد. مي تواند ويرايش سريع شماتيك ها و تنظيم پروتكل هاي ارتباطي مناسب را فراهم كند.
لوازم جانبي HMI بر اساس نيازهاي اپراتور، نمايشگرها را تكميل مي كنند. بسته به پيچيدگي برنامه، طيف وسيعي از گزينه هاي ورودي/خروجي مانند تعداد ورودي يا خروجي هاي ديجيتال يا آنالوگ موجود است و پروتكل هاي ارتباطي از لينك هاي ساده RS-232 تا پروتكل هاي پيشرفته تر مانند CANOpen، SERغير مجاز مي باشد، و ارتباطات مبتني بر اترنت
ارتباطات در چندين شبكه از طريق ControlNet و DeviceNet پشتيباني مي شود. ControlNet يك شبكه در سطح كنترل است كه انتقال سريع داده هاي پيام رساني حساس به زمان و داده هاي ورودي/خروجي را فراهم مي كند. DeviceNet دستگاه‌هاي صنعتي مانند درايوها، سوئيچ‌هاي محدود، استارت‌هاي موتور، نمايشگرهاي اپراتور، سلول‌هاي فوتوالكتريك و منيفولدهاي شير را به رايانه‌هاي شخصي (PC) و كنترل‌كننده‌هاي منطقي قابل برنامه‌ريزي (PLC) كنترل مي‌كند. استفاده از هر دو سيستم ارتباطي مديريت داده هاي نرم افزار HMI را بين ماشين ها و تعاملات اپراتور فراهم مي كند.
hmi-نرم افزار-نمودار
نرم‌افزار پيچيده‌تر HMI پيرامون پلتفرم‌هاي سيار و قابل حمل مانند پلتفرم Microsoft Windows CE، يك نسخه مقياس‌پذير از سيستم عامل ويندوز براي دستگاه‌هاي دستي، ساختار يافته است. اين يك ارزش صرفه جويي در هزينه را نشان مي دهد زيرا سيستم عامل ها بر روي HMI تعبيه شده در سطح ماشين، ماشين هاي HMI باز حالت جامد، سرورهاي HMI توزيع شده و دستگاه هاي HMI قابل حمل توزيع مي شوند.
نرم افزار HMI كه به سرعت در حال رشد است، برنامه هايي هستند كه به كاربران اجازه مي دهند از راه دور HMI ها را از تلفن هاي هوشمند، تبلت ها يا رايانه هاي شخصي خارج از سايت نظارت و كنترل كنند. راه‌اندازي‌هاي سنتي فقط به كاربران اجازه مي‌دهند تا به HMI در طبقه كارخانه برسند، اما اين نرم‌افزار جديد مبتني بر ابر HMI به اپراتورها امكان دسترسي از راه دور را مي‌دهد و به آنها اجازه مي‌دهد ماشين‌ها را از هر كجا بررسي كنند. اين امر كه گاهي تجسم مبتني بر وب ناميده مي شود، به ويژه در جاهايي كه ماشين ها در مكان هاي صعب العبور كار مي كنند مفيد است. نوآوري‌هاي مرتبط در نرم‌افزار HMI حتي به كاربران از راه دور اجازه مي‌دهد تغييراتي را در عملكرد ماشين (براي خروجي توليد متغير) انجام دهند.

استخراج خودكار شامل حذف نيروي انساني از فرآيند استخراج است.[93] صنعت معدن در حال حاضر در حال گذار به سمت اتوماسيون است. در حال حاضر، هنوز هم مي تواند به مقدار زيادي سرمايه انساني نياز داشته باشد، به ويژه در جهان سوم كه هزينه هاي نيروي كار پايين است، بنابراين انگيزه كمتري براي افزايش كارايي از طريق اتوماسيون وجود دارد.
نظارت تصويريآژانس پروژه‌هاي تحقيقاتي پيشرفته دفاعي (دارپا) تحقيق و توسعه برنامه نظارت و نظارت بصري خودكار (VSAM) را بين سال‌هاي 1997 تا 1999 و برنامه‌هاي نظارت تصويري هوابرد (AVS) از سال 1998 تا 2002 آغاز كرد. در حال حاضر، يك برنامه عمده وجود دارد. تلاش در حال انجام در جامعه بينايي براي توسعه يك سيستم نظارت رديابي كاملاً خودكار است. نظارت تصويري خودكار افراد و وسايل نقليه را در زمان واقعي در يك محيط شلوغ نظارت مي كند. سيستم‌هاي نظارت خودكار موجود بر اساس محيطي هستند كه عمدتاً براي مشاهده طراحي شده‌اند، يعني محيط داخلي، خارجي يا هوابرد، تعداد سنسورهايي كه سيستم خودكار مي‌تواند كار كند و تحرك حسگرها، يعني دوربين ثابت در مقابل دوربين موبايل. هدف يك سيستم نظارتي ثبت مشخصات و مسير حركت اشياء در يك منطقه معين، ايجاد اخطار يا اطلاع مقامات تعيين شده در صورت وقوع رويدادهاي خاص است.[94]
سيستم هاي بزرگراهيمقاله اصلي: سيستم هاي اتوماسيون بزرگراهبا افزايش تقاضا براي ايمني و تحرك و افزايش امكانات تكنولوژيكي، علاقه به اتوماسيون افزايش يافته است. به دنبال تسريع توسعه و معرفي وسايل نقليه و بزرگراه هاي كاملاً خودكار، كنگره ايالات متحده بيش از 650 ميليون دلار را طي شش سال براي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند (ITS) و پروژه هاي نمايشي در قانون كارآيي حمل و نقل سطحي بين وجهي (ISTEA) در سال 1991 مجوز داد. كنگره در ISTEA قانونگذاري كرد كه:[95]
[T] وزير حمل و نقل بايد يك بزرگراه و نمونه اوليه وسيله نقليه خودكار ايجاد كند كه از طريق آن سيستم هاي خودرو-بزرگراه هوشمند كاملاً خودكار آينده مي تواند توسعه يابد. چنين توسعه اي بايد شامل تحقيق در مورد عوامل انساني براي اطمينان از موفقيت رابطه انسان و ماشين باشد. هدف از اين برنامه اين است كه تا سال 1997 اولين بزرگراه كاملاً خودكار يا يك مسير آزمايشي خودكار به بهره برداري برسد. اين سيستم بايد نصب تجهيزات در وسايل نقليه موتوري جديد و موجود را در خود جاي دهد.
اتوماسيون كامل معمولاً به عنوان بدون نياز به كنترل يا كنترل بسيار محدود توسط راننده تعريف مي شود. چنين اتوماسيوني از طريق تركيبي از حسگرها، كامپيوترها و سيستم هاي ارتباطي در وسايل نقليه و در امتداد جاده انجام مي شود. رانندگي كاملاً خودكار، در تئوري، فاصله خودروهاي نزديك‌تر و سرعت‌هاي بالاتر را ممكن مي‌سازد، كه مي‌تواند ظرفيت ترافيكي را در مكان‌هايي كه ساخت جاده اضافي از نظر فيزيكي غيرممكن، از نظر سياسي غيرقابل قبول يا بسيار گران است، افزايش دهد. كنترل هاي خودكار همچنين ممكن است با كاهش فرصت خطاي راننده، كه باعث سهم بزرگي از تصادفات وسايل نقليه موتوري مي شود، ايمني جاده را افزايش دهد. ساير مزاياي بالقوه شامل بهبود كيفيت هوا (در نتيجه جريان هاي ترافيكي كارآمدتر)، افزايش مصرف سوخت، و فن آوري هاي اسپين آف توليد شده در طول تحقيق و توسعه مربوط به سيستم هاي اتوماسيون بزرگراه است.[96]
مديريت پسماندفايل:عملكرد لودر جانبي خودكار.webmعملكرد لودر جانبي خودكاركاميون‌هاي جمع‌آوري زباله خودكار از نياز به تعداد كارگران و همچنين كاهش سطح كار مورد نياز براي ارائه خدمات جلوگيري مي‌كند.[97]
فرآيند كاريمقاله اصلي: اتوماسيون فرآيندهاي كسب و كار اتوماسيون فرآيندهاي كسب و كار (BPA) اتوماسيون فرآيندهاي تجاري پيچيده با فناوري فعال است.[98] مي‌تواند به ساده‌سازي يك كسب‌وكار، دستيابي به تحول ديجيتال، افزايش كيفيت خدمات، بهبود ارائه خدمات يا كاهش هزينه‌ها كمك كند. BPA شامل يكپارچه سازي برنامه ها، تجديد ساختار منابع نيروي كار و استفاده از نرم افزارهاي كاربردي در سراسر سازمان است. اتوماسيون فرآيند رباتيك (RPA؛ يا RPAAI براي RPA 2.0 خود هدايت شونده) يك زمينه در حال ظهور در BPA است و از هوش مصنوعي استفاده مي كند. BPA ها را مي توان در تعدادي از زمينه هاي تجاري از جمله بازاريابي، فروش و گردش كار پياده سازي كرد.
صفحه اصليمقاله اصلي: اتوماسيون خانگياتوماسيون خانگي (همچنين به آن domotics نيز گفته مي شود) يك روش نوظهور افزايش اتوماسيون لوازم خانگي و ويژگي ها در منازل مسكوني، به ويژه از طريق وسايل الكترونيكي است كه در دهه هاي اخير امكان انجام كارهاي غير عملي، بسيار گران يا به سادگي غيرممكن را فراهم مي كند. افزايش استفاده از راه حل هاي اتوماسيون خانگي به نوبه خود منعكس كننده افزايش وابستگي مردم به چنين راه حل هاي اتوماسيوني است. با اين حال، افزايش راحتي كه از طريق اين راه حل هاي اتوماسيون اضافه مي شود، قابل توجه است.[99]
آزمايشگاهمقاله اصلي: اتوماسيون آزمايشگاهيابزار آزمايشگاهي خودكارابزار آزمايشگاهي خودكاراتوماسيون براي بسياري از كاربردهاي علمي و باليني ضروري است.[100] بنابراين، اتوماسيون سابق بوده استبه شدت در آزمايشگاه ها استفاده مي شود. از اوايل سال 1980، آزمايشگاه‌هاي كاملاً خودكار كار مي‌كردند.[101] با اين حال، اتوماسيون به دليل هزينه بالاي آن در آزمايشگاه ها رواج پيدا نكرده است. اين ممكن است با توانايي ادغام دستگاه هاي كم هزينه با تجهيزات آزمايشگاهي استاندارد تغيير كند.[102][103] نمونه‌برهاي خودكار دستگاه‌هاي رايجي هستند كه در اتوماسيون آزمايشگاهي استفاده مي‌شوند.

مهندسي عمران به عنوان يك رشته مهندسي عمران استفاده از اصول فيزيكي و علمي براي حل مشكلات جامعه است و تاريخچه آن با پيشرفت هاي درك فيزيك و رياضيات در طول تاريخ پيوند پيچيده اي دارد. از آنجايي كه مهندسي عمران يك حرفه گسترده است، شامل چندين زير رشته تخصصي، تاريخچه آن با دانش سازه ها، پي ال سي ، علم مواد، جغرافيا، زمين شناسي، خاك، هيدرولوژي، علوم محيطي، مكانيك، مديريت پروژه و ساير زمينه ها مرتبط است.[6]
در طول تاريخ باستان و قرون وسطي، اكثر طراحي‌ها و ساخت‌وسازهاي معماري توسط صنعتگراني مانند سنگ‌تراش‌ها و نجاران انجام مي‌شد كه به نقش استاد ساز ارتقا يافتند. دانش در اصناف حفظ شد و به ندرت با پيشرفت ها جايگزين شد. سازه‌ها، جاده‌ها و زيرساخت‌هايي كه وجود داشتند تكراري بودند و افزايش مقياس تدريجي بود.[7]
يكي از اولين نمونه‌هاي رويكرد علمي به مسائل فيزيكي و رياضي قابل اجرا در مهندسي عمران، كار ارشميدس در قرن سوم قبل از ميلاد است، از جمله اصل ارشميدس، كه زيربناي درك ما از شناوري است، و راه‌حل‌هاي عملي مانند پيچ ​​ارشميدس. براهماگوپتا، رياضيدان هندي، در قرن هفتم پس از ميلاد، از محاسبات بر اساس اعداد هندو-عربي براي محاسبات حفاري (حجمي) استفاده كرد.[8]
حرفه مهندسي عمرانهمچنين نگاه كنيد به: تاريخچه مهندسي سازهمهندسي از ابتداي پيدايش بشر، جنبه اي از زندگي بوده است. اولين عمل مهندسي عمران ممكن است بين 4000 تا 2000 قبل از ميلاد در مصر باستان، تمدن دره سند و بين النهرين (عراق باستان) آغاز شده باشد، زماني كه انسان ها شروع به ترك زندگي عشايري كردند و نياز به ساختن سرپناه ايجاد كردند. در اين زمان، حمل و نقل اهميت فزاينده اي پيدا كرد كه منجر به توسعه چرخ و قايقراني شد.

لئونارد اويلر نظريه اي را ارائه كرد كه كمانش ستون ها را توضيح مي دهد.تا زمان مدرن تمايز روشني بين مهندسي عمران و معماري وجود نداشت و اصطلاح مهندس و معمار عمدتاً تغييرات جغرافيايي بودند كه به يك شغل اشاره مي‌كردند و اغلب به جاي يكديگر استفاده مي‌شدند.[9] ساخت اهرام در مصر (حدود 2700 تا 2500 قبل از ميلاد) از اولين نمونه هاي ساخت سازه هاي بزرگ بود. ديگر ساخت‌وسازهاي مهندسي عمران تاريخي باستاني شامل سيستم مديريت آب قنات (قديمي‌ترين آنها بيش از 3000 سال و طولاني‌تر از 71 كيلومتر است، [10]) پارتنون اثر ايكتينوس در يونان باستان (447–438 قبل از ميلاد)، راه آپين توسط مهندسان رومي. (حدود 312 قبل از ميلاد)، ديوار بزرگ چين توسط ژنرال منگ تيئن به دستور امپراتور چين، شي هوانگ تي (حدود 220 قبل از ميلاد)[11] و استوپاهاي ساخته شده در سريلانكاي باستان مانند جتاوانارامايا و كارهاي آبياري گسترده در Anuradhapura. رومي ها سازه هاي مدني را در سراسر امپراتوري خود توسعه دادند، به ويژه قنات ها، جزيره ها، بندرها، پل ها، سدها و جاده ها.

يك قنات رومي [ساخته شده در حدود 19 قبل از ميلاد]، Pont du Gard، فرانسه
چيچن ايتزا يك شهر بزرگ پيش از كلمبيا در مكزيك بود كه توسط قوم مايا از پست كلاسيك ساخته شد. معبد ستوني شمال شرقي همچنين كانالي را مي پوشاند كه تمام آب باران را از مجموعه در فاصله 40 متري (130 فوت) به سمت rejollada، يك سنوت سابق، قيف مي كند.در قرن 18، اصطلاح مهندسي عمران ابداع شد تا همه چيزهاي غيرنظامي را در مقابل مهندسي نظامي در بر گيرد.[4] در سال 1747، اولين موسسه براي آموزش مهندسي عمران، École Nationale des Ponts et Chaussées در فرانسه تأسيس شد. و نمونه هاي بيشتري در ساير كشورهاي اروپايي مانند اسپانيا دنبال شد.[12] اولين مهندس عمران خودخوانده جان اسميتون بود كه فانوس دريايي Eddystone را ساخت.[3][11] در سال 1771 اسميتون و برخي از همكارانش انجمن مهندسين عمران اسميتوني را تشكيل دادند، گروهي از رهبران اين حرفه كه به طور غيررسمي در هنگام شام با هم ملاقات كردند. اگرچه شواهدي از برخي جلسات فني وجود داشت، اما چيزي بيش از يك جامعه اجتماعي بود.

جان اسميتون، "پدر مهندسي عمران"در سال 1818 موسسه مهندسين عمران در لندن تأسيس شد، [13] و در سال 1820 مهندس برجسته توماس تلفورد اولين رئيس آن شد. اين موسسه در سال 1828 منشور سلطنتي را دريافت كرد كه مهندسي عمران را به عنوان يك حرفه به رسميت شناخت. منشور آن مهندسي عمران را چنين تعريف كرده است:هنر هدايت منابع عظيم قدرت در طبيعت براي استفاده و راحتي انسان، به عنوان وسيله توليد و تردد در ايالت ها، هم براي تجارت خارجي و هم براي تجارت داخلي، همانطور كه در ساخت جاده ها، پل ها، قنات ها، كانال ها به كار مي رود. دريانوردي رودخانه و اسكله‌ها براي معاشرت و مبادله داخلي و در ساخت بنادر، بندرگاه‌ها، خال‌ها، موج شكن‌ها و فانوس‌هاي دريايي، و در هنر دريانوردي با نيروي مصنوعي براي مقاصد بازرگاني، و در ساخت و كاربرد ماشين‌آلات، و در زهكشي شهرها و قصبه ها.[14]
تحصيلات مهندسي عمراناولين كالج خصوصي براي تدريس مهندسي عمراندانشگاه نورويچ كه در سال 1819 توسط كاپيتان آلدن پارتريج تأسيس شد، در ايالات متحده آمريكا بود.[15] اولين مدرك مهندسي عمران در ايالات متحده توسط موسسه پلي تكنيك Rensselaer در سال 1835 اعطا شد.[16][17] اولين مدركي كه به يك زن اعطا شد توسط دانشگاه كرنل به نورا استانتون بلاچ در سال 1905 اعطا شد.[18]
در انگلستان در اوايل قرن نوزدهم، تقسيم بين مهندسي عمران و مهندسي نظامي (كه توسط آكادمي نظامي سلطنتي، وولويچ ارائه مي‌شود)، همراه با خواسته‌هاي انقلاب صنعتي، ابتكارات جديدي در آموزش مهندسي ايجاد كرد: كلاس مهندسي عمران و معدن. در سال 1838 در كينگز كالج لندن تأسيس شد، عمدتاً به عنوان پاسخي به رشد سيستم راه آهن و نياز به مهندسان واجد شرايط بيشتر، كالج خصوصي براي مهندسين عمران در پوتني در سال 1839 تأسيس شد و اولين كرسي مهندسي انگلستان تأسيس شد. در دانشگاه گلاسكو در سال 1840.
تحصيلاتمقاله اصلي: مهندس عمرانمهندسان عمران معمولا داراي مدرك آكادميك در مهندسي عمران هستند. طول تحصيل سه تا پنج سال است و مدرك تكميل شده به عنوان ليسانس فناوري يا ليسانس مهندسي تعيين مي شود. برنامه درسي به طور كلي شامل كلاس هاي فيزيك، رياضيات، مديريت پروژه، طراحي و موضوعات خاص در مهندسي عمران است. پس از گذراندن دوره هاي پايه در اكثر زيرشاخه هاي مهندسي عمران، به سمت تخصص در يك يا چند زير رشته در سطوح پيشرفته مي روند. در حالي كه مدرك كارشناسي (BEng/BSc) به طور معمول به دانشجويان موفق مدارك معتبر صنعت را ارائه مي دهد، برخي از موسسات دانشگاهي مدارك تحصيلات تكميلي (MEng/MSc) را ارائه مي دهند كه به دانشجويان امكان مي دهد در زمينه خاص مورد علاقه خود تخصص بيشتري پيدا كنند.[19]

نظرسنجي از دانشجويان با استاد دانشگاه فناوري هلسينكي در اواخر قرن نوزدهم.مهندسان شاغلدر اكثر كشورها، مدرك ليسانس مهندسي اولين گام به سوي صدور گواهينامه حرفه اي است و يك سازمان حرفه اي برنامه مدرك را تأييد مي كند. پس از تكميل يك برنامه مدرك گواهي شده، مهندس بايد مجموعه اي از الزامات از جمله تجربه كاري و شرايط آزمون را قبل از دريافت گواهي برآورده كند. پس از دريافت گواهي، مهندس به عنوان يك مهندس حرفه اي (در ايالات متحده، كانادا و آفريقاي جنوبي)، يك مهندس خبره (در اكثر كشورهاي مشترك المنافع)، يك مهندس حرفه اي خبره (در استراليا و نيوزيلند)، يا يك مهندس اروپايي ( در اكثر كشورهاي اتحاديه اروپا). توافق نامه هاي بين المللي بين نهادهاي حرفه اي مربوطه وجود دارد كه به مهندسان اجازه مي دهد در سراسر مرزهاي ملي تمرين كنند.
مزاياي صدور گواهينامه بسته به مكان متفاوت است. به عنوان مثال، در ايالات متحده و كانادا، «فقط يك مهندس حرفه‌اي داراي مجوز مي‌تواند نقشه‌ها و نقشه‌هاي مهندسي را تهيه، امضا و مهر و موم كند، و طرح‌ها و نقشه‌هاي مهندسي را براي تأييد به يك مقام دولتي ارسال كند، يا كارهاي مهندسي را براي مشتريان دولتي و خصوصي مهر و موم كند».[20] اين الزام تحت قوانين استاني مانند قانون مهندسين در كبك اجرا مي شود.[21] در كشورهاي ديگر از جمله بريتانيا چنين قانوني وضع نشده است. در استراليا، مجوز ايالتي براي مهندسان محدود به ايالت كوئينزلند است. تقريباً همه مؤسسات تأييد كننده يك كد اخلاقي دارند كه همه اعضا بايد از آن پيروي كنند.[22]
مهندسان بايد در روابط قراردادي خود با ساير طرفين از قانون قرارداد پيروي كنند. در مواردي كه كار مهندس شكست بخورد، ممكن است مشمول قانون قصور قصور و در موارد شديد مجازات كيفري شود.[23] كار يك مهندس همچنين بايد با قوانين و مقررات متعدد ديگري مانند قوانين ساختمان و قوانين زيست محيطي مطابقت داشته باشد.
رشته هاي فرعي
پل آكاشي كايكيو در ژاپن، در حال حاضر طولاني ترين دهانه معلق جهان است.تعدادي از رشته هاي فرعي در زمينه گسترده مهندسي عمران وجود دارد. مهندسان عمران عمومي با نقشه برداران و مهندسين عمران متخصص براي طراحي درجه بندي، زهكشي، روسازي، تامين آب، خدمات فاضلاب، سدها، تامين برق و ارتباطات همكاري نزديك دارند. مهندسي عمران عمومي همچنين به عنوان مهندسي سايت شناخته مي شود، شاخه اي از مهندسي عمران كه در درجه اول بر تبديل يك قطعه زمين از يك كاربري به كاربري ديگر تمركز دارد. مهندسان سايت زماني را صرف بازديد از سايت هاي پروژه، ملاقات با ذينفعان و تهيه نقشه هاي ساخت و ساز مي كنند. مهندسين عمران اصول مهندسي ژئوتكنيك، مهندسي سازه، مهندسي محيط زيست، مهندسي حمل و نقل و مهندسي ساخت و ساز را در پروژه هاي مسكوني، تجاري، صنعتي و كارهاي عمومي در هر اندازه و سطوح ساخت و ساز اعمال مي كنند.
مهندسي سواحلمقالات اصلي: مهندسي سواحل و مديريت سواحل
Oostercheldekering، يك سد طوفان در هلند.مهندسي سواحل با مديريت مناطق ساحلي سروكار دارد. در برخي از حوزه هاي قضايي، اصطلاحات دفاع از دريا و حفاظت از ساحل به ترتيب به معناي دفاع در برابر سيل و فرسايش است. اصطلاح دفاع ساحلي تجاري تر استاصطلاح اوليه، اما مديريت ساحلي با گسترش اين رشته به تكنيك‌هايي كه به فرسايش اجازه ادعاي زمين را مي‌دهد، محبوب‌تر شده است.
مهندسي ساخت و سازمقاله اصلي: مهندسي ساخت و سازمهندسي ساخت و ساز شامل برنامه ريزي و اجرا، حمل و نقل مصالح، توسعه سايت بر اساس مهندسي هيدروليك، محيط زيست، سازه و ژئوتكنيك است. از آنجايي كه شركت‌هاي ساختماني تمايل دارند ريسك تجاري بالاتري نسبت به انواع ديگر شركت‌هاي مهندسي عمران داشته باشند، مهندسان ساختمان اغلب در معاملات تجاري بيشتر شركت مي‌كنند، به عنوان مثال، پيش‌نويس و بررسي قراردادها، ارزيابي عمليات لجستيكي، و نظارت بر قيمت‌ها.
مهندسي زلزلهمقاله اصلي: مهندسي زلزلهمهندسي زلزله شامل طراحي سازه هايي براي مقاومت در برابر مواجهه با زلزله هاي خطرناك است. مهندسي زلزله يكي از زيرشاخه هاي مهندسي سازه است. اهداف اصلي مهندسي زلزله [24] درك تعامل سازه ها در زمين لرزان است. پيش بيني عواقب زلزله هاي احتمالي؛ و طراحي، ساخت و نگهداري سازه ها براي عملكرد در هنگام زلزله با رعايت قوانين ساختماني.
مهندسي محيط زيستمقاله اصلي: مهندسي محيط زيست
نهر آلوده به آلودگي آبمهندسي محيط زيست اصطلاح معاصر براي مهندسي بهداشتي است، اگرچه مهندسي بهداشتي به طور سنتي بسياري از كارهاي مديريت پسماند خطرناك و اصلاح محيط زيست تحت پوشش مهندسي محيط زيست را شامل نمي شد. مهندسي بهداشت عمومي و مهندسي بهداشت محيط اصطلاحات ديگري هستند كه مورد استفاده قرار مي گيرند.
مهندسي محيط زيست با تصفيه پسماندهاي شيميايي، بيولوژيكي يا حرارتي، تصفيه آب و هوا و اصلاح مكان‌هاي آلوده پس از دفع زباله يا آلودگي تصادفي سروكار دارد. از جمله موضوعات تحت پوشش مهندسي محيط زيست، حمل و نقل آلاينده، تصفيه آب، تصفيه فاضلاب، آلودگي هوا، تصفيه زباله جامد، بازيافت و مديريت زباله هاي خطرناك است. مهندسان محيط زيست كاهش آلودگي، مهندسي سبز و بوم‌شناسي صنعتي را مديريت مي‌كنند. مهندسان محيط زيست همچنين اطلاعاتي را در مورد پيامدهاي زيست محيطي اقدامات پيشنهادي جمع آوري مي كنند.
مهندسي قانونيمقاله اصلي: مهندسي قانونيمهندسي قانوني عبارت است از بررسي مواد، محصولات، سازه‌ها يا اجزايي كه از كار مي‌افتند يا آنطور كه در نظر گرفته شده عمل نمي‌كنند يا عمل نمي‌كنند و باعث آسيب شخصي يا آسيب به اموال مي‌شوند. عواقب شكست توسط قانون مسئوليت محصول بررسي مي شود. اين رشته همچنين با فرآيندهاي رديابي مجدد و رويه هايي كه منجر به تصادفات در كاركرد وسايل نقليه يا ماشين آلات مي شود، سروكار دارد. اين موضوع بيشتر در پرونده هاي حقوق مدني به كار مي رود، اگرچه ممكن است در پرونده هاي حقوق كيفري كاربرد داشته باشد. به طور كلي هدف از تحقيقات مهندسي پزشكي قانوني يافتن علت يا علل خرابي با هدف بهبود عملكرد يا عمر يك قطعه يا كمك به دادگاه در تعيين حقايق يك حادثه است. همچنين مي‌تواند شامل بررسي ادعاهاي مالكيت معنوي، به‌ويژه اختراعات باشد.
مهندسي ژئوتكنيكمقاله اصلي: مهندسي ژئوتكنيك
نمودار فازي خاك كه وزن و حجم هوا، خاك، آب و فضاهاي خالي را نشان مي دهد.مهندسي ژئوتكنيك به مطالعه سنگ و خاك سيستم هاي مهندسي عمران مي پردازد. دانش در زمينه خاك شناسي، علم مواد، مكانيك و هيدروليك براي طراحي ايمن و اقتصادي پايه ها، ديوارهاي حائل و ساير سازه ها به كار مي رود. تلاش‌هاي زيست‌محيطي براي حفاظت از آب‌هاي زيرزميني و نگهداري ايمن از محل‌هاي دفن زباله، زمينه جديدي از تحقيقات به نام مهندسي ژئومحيط زيست را ايجاد كرده است.[25][26]
شناسايي خصوصيات خاك چالش هايي را براي مهندسان ژئوتكنيك ايجاد مي كند. شرايط مرزي اغلب در شاخه‌هاي ديگر مهندسي عمران به خوبي تعريف مي‌شوند، اما بر خلاف فولاد يا بتن، پيش‌بيني خواص مواد و رفتار خاك به دليل تنوع و محدوديت آن در بررسي دشوار است. علاوه بر اين، خاك استحكام، سختي و ديلاتانس غيرخطي (وابسته به تنش) را نشان مي‌دهد (تغيير حجم مرتبط با اعمال تنش برشي)، كه مطالعه مكانيك خاك را دشوارتر مي‌كند.[25] مهندسان ژئوتكنيك اغلب با زمين شناسان حرفه اي و خاك شناسان كار مي كنند.[27]
علم و مهندسي موادمقاله اصلي: علم موادعلم مواد ارتباط نزديكي با مهندسي عمران دارد. اين مقاله ويژگي هاي اساسي مواد را مطالعه مي كند و به سراميك هايي مانند بتن و بتن آسفالت مخلوط، فلزات قوي مانند آلومينيوم و فولاد، و پليمرهاي ترموست شامل پلي متيل متاكريلات (PMMA) و الياف كربن مي پردازد.
مهندسي مواد شامل حفاظت و پيشگيري (رنگ و پوشش) است. آلياژسازي دو نوع فلز را تركيب مي كند تا فلز ديگري با خواص دلخواه توليد شود. اين شامل عناصر فيزيك و شيمي كاربردي است. با توجه اخير رسانه ها به علم نانو و فناوري نانو، مهندسي مواد در اين زمينه قرار گرفته است