ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມມໍເຕີຮ່ວມແບບປະສົມປະສານຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື

1.1 ພື້ນຖານການຄົ້ນຄວ້າ

ດ້ວຍ​ຄວາມ​ກ້າວໜ້າ​ຢ່າງ​ວ່ອງ​ໄວ​ຂອງ​ວິທະຍາສາດ ​ແລະ ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ,ຄວາມສາມາດດ້ານສະຕິປັນຍາສືບຕໍ່ປັບປຸງ, ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດອັດສະລິຍະກາຍເປັນທ່າອ່ຽງທີ່ພົ້ນເດັ່ນໃນການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳ. ຕົວຢ່າງ, ຂໍ້ມູນທີ່ອອກໂດຍກະຊວງອຸດສາຫະກຳຂໍ້ມູນຂ່າວສານຂອງຈີນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຜະລິດອັດສະລິຍະພາຍໃນປະເທດບັນລຸການເຕີບໂຕທີ່ໜ້າປະທັບໃຈເຖິງ 11.6% ໃນປີ 2023 - ເປັນຫຼັກຖານສະແດງເຖິງຄວາມພະຍາຍາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງປະເທດ ແລະ ນະວັດຕະກໍາເຕັກໂນໂລຢີໃນຂົງເຂດນີ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ຈຳນວນນະວັດຕະກໍາໃນບັນດາວິສາຫະກິດການຜະລິດອັດສະລິຍະໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງກວມເອົາຂະແໜງການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຜະລິດອຸປະກອນລະດັບສູງ, ວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີສິ່ງແວດລ້ອມ, ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມມີຊີວິດຊີວາ ແລະ ການຫັນປ່ຽນຢ່າງເລິກເຊິ່ງຂອງອຸດສາຫະກໍາ. ທ່າອ່ຽງນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ປະຕິວັດວິທີການຜະລິດການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເລັ່ງການຍົກລະດັບອຸດສາຫະກໍາ, ເສີມຂະຫຍາຍທັງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄຸນນະພາບ. ສາຍການຜະລິດແບບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາກໍາລັງທົດແທນແຮງງານມະນຸດຫຼາຍຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.

ດ້ວຍຄວາມກ້າວໜ້າຂອງຍຸກການຜະລິດທີ່ສະຫຼາດ, ລັກສະນະທາງເທັກໂນໂລຢີທີ່ມີອັດຕະໂນມັດສູງ ແລະ ສະຫຼາດຂອງຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸດສາຫະກຳການຜະລິດສຳລັບຄວາມແມ່ນຍຳສູງ, ຄວາມສະດວກສະບາຍໃນການດຳເນີນງານ, ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນຂະບວນການຜະລິດ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ຍົກສູງຄວາມສຳຄັນຂອງພວກມັນໃນການຜະລິດ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນກຳລັງສຳຄັນທີ່ຂັບເຄື່ອນການຫັນປ່ຽນ ແລະ ການຍົກລະດັບອຸດສາຫະກຳ. ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື - ອຸປະກອນອຸດສາຫະກຳທີ່ສາມາດບັນລຸທັງການຮ່ວມມືລະຫວ່າງເຄື່ອງຈັກກັບເຄື່ອງຈັກ ແລະ ມະນຸດກັບຫຸ່ນຍົນ - ໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຫຼັກໃນການຄົ້ນຄວ້າຫຸ່ນຍົນເນື່ອງຈາກພຶດຕິກຳທີ່ເປັນເອກະລາດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮ່ວມມືຂອງພວກມັນ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີບົດບາດສຳຄັນໃນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳໃນອະນາຄົດ. ໃນເທັກໂນໂລຢີຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື, ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບຂອງມໍເຕີ servo - ລວມທັງຄວາມໄວຕອບສະໜອງແຮງບິດ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງແຮງບິດ, ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງຕຳແໜ່ງ, ການໃຊ້ພະລັງງານ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມ - ກຳນົດໂດຍກົງເຖິງປະສິດທິພາບການເຄື່ອນໄຫວ, ຄວາມໝັ້ນຄົງ, ແລະ ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງຫຸ່ນຍົນ. ໃນຖານະເປັນແກນພະລັງງານຂອງຫຸ່ນຍົນ, ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ servo ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື. ໂດຍສະເພາະ, ມໍເຕີ servo ຮ່ວມກັນມີບົດບາດສຳຄັນໃນການບັນລຸຄວາມແມ່ນຍຳຂອງຕຳແໜ່ງ. ມໍເຕີ servo ຮ່ວມກັນທີ່ດີເລີດຮັບປະກັນການວາງຕຳແໜ່ງທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ໝັ້ນຄົງໃນລະຫວ່າງວຽກງານທີ່ສັບສົນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດ.

“ແຜນການຫ້າປີຄັ້ງທີ 14 ສຳລັບການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳຫຸ່ນຍົນ” ເນັ້ນໜັກເຖິງຄວາມກ້າວໜ້າຂອງການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນປະສົມປະສານອັດສະລິຍະ, ໂດຍຂໍ້ຕໍ່ດັ່ງກ່າວເໝາະສົມໂດຍສະເພາະສຳລັບຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື. ແນວຄວາມຄິດການອອກແບບປະສົມປະສານສູງຂອງພວກມັນປະກອບມີຕົວກະຕຸ້ນ, ເຊັນເຊີ ແລະ ຕົວຂັບທີ່ຢູ່ຕິດກັນໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນຂໍ້ຕໍ່, ປ່ຽນຂໍ້ຕໍ່ແຕ່ລະອັນໃຫ້ກາຍເປັນໜ່ວຍຄວບຄຸມແບບດ່ຽວ. ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງສ້າງພາຍໃນ ແລະ ຮູບແບບ, ສະຖາປັດຕະຍະກຳການຄວບຄຸມແບບກະຈາຍຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຈຳນວນສາຍໄຟລະຫວ່າງລະດັບລະບົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ເພີ່ມຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໂດຍລວມ. ການອອກແບບແບບໂມດູນຍັງຊ່ວຍໃຫ້ການປ່ຽນແທນ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາຂໍ້ຕໍ່ງ່າຍຂຶ້ນ, ເສີມຂະຫຍາຍການແຂ່ງຂັນທາງການຕະຫຼາດຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ເທແນວຄວາມຄິດຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໄດ້ຖືກນຳສະເໜີຄັ້ງທຳອິດໃນປີ 1996, ດ້ວຍປັດຊະຍາການອອກແບບຂອງມັນທີ່ປະຕິວັດຫຸ່ນຍົນແບບດັ້ງເດີມໂດຍການເຮັດໃຫ້ການດຳເນີນງານປະສານງານລະຫວ່າງຫຸ່ນຍົນ ແລະ ມະນຸດໃນສາຍການຜະລິດ. ວິທີການຮ່ວມມືນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງຫຸ່ນຍົນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງລວມເອົາສະຕິປັນຍາ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມະນຸດ, ເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມ, ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສ້າງຕັ້ງຕົວເອງເປັນໝວດຍ່ອຍທີ່ສຳຄັນພາຍໃນຂະແໜງຫຸ່ນຍົນ. ທັງໂຄງສ້າງທາງກາຍະພາບ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມຂອງພວກມັນໄດ້ຜ່ານການດັດແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມ - ເຊັ່ນ: ການຕັ້ງຄ່າແຂນຫຸ່ນຍົນທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1 - ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຈັດວາງພາເລັດ, ການຈັດການວັດສະດຸ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ແລະ ການຕັດດ້ວຍເລເຊີ. ໃນຂະນະທີ່ຫຸ່ນຍົນເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມແຂງແກ່ນສູງ, ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ແຂງແຮງ, ພວກມັນຍັງມີຂໍ້ຈຳກັດ: ຂະໜາດ ແລະ ມວນສານທີ່ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ຄວາມเฉื่อยຂອງການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສຳຄັນ, ການອອກແບບທີ່ໃຫຍ່ໂຕທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ບໍ່ດີ, ແລະ ບໍ່ສາມາດປະຕິບັດໜ້າວຽກປະກອບທີ່ວ່ອງໄວສູງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ແຮງเฉื่อยທີ່ສຳຄັນ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວດ້ວຍຄວາມໄວສູງຂອງພວກມັນມີຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ບຸກຄະລາກອນພາຍໃນລັດສະໝີການດຳເນີນງານຂອງພວກມັນ, ເຮັດໃຫ້ການດຳເນີນງານພາຍໃນພື້ນທີ່ປິດລ້ອມມີຄວາມຈຳເປັນ.

ຮູບທີ 1 ແຂນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື

ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເຮັດວຽກພ້ອມໆກັນກັບມະນຸດໃນພື້ນທີ່ຮ່ວມກັນ ແລະ ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການພົວພັນໃນໄລຍະໃກ້ພາຍໃນເຂດຮ່ວມມື. ເມື່ອປຽບທຽບກັບແຂນຫຸ່ນຍົນແບບດັ້ງເດີມ, ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ສູງສຸດ 20 ກິໂລກຣາມ ທີ່ຕົວສົ່ງຜົນກະທົບສຸດທ້າຍຂອງພວກມັນ, ໂດຍມີລະດັບການປະຕິບັດງານທຽບເທົ່າກັບແຂນຂອງມະນຸດທີ່ເອື້ອມເຖິງ. ໂຄງສ້າງຂອງພວກມັນງ່າຍກວ່າແຂນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມທີ່ມີກົນໄກການສົ່ງຕໍ່ທີ່ສັບສົນ, ໃນຂະນະທີ່ສະເໜີການຕອບສະໜອງແຮງທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນນ້ຳໜັກເບົາ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູ້ທີ່ແຂງແຮງ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດປັບແຮງໄດ້ແບບເຄື່ອນໄຫວໃນລະຫວ່າງການພົວພັນຂອງມະນຸດ, ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ຮຸນແຮງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ດັ່ງນັ້ນ, ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືສາມາດຮ່ວມມືກັບມະນຸດໄດ້ຢ່າງປອດໄພເພື່ອເຮັດສຳເລັດໜ້າວຽກໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີອຸປະສັກດ້ານຄວາມປອດໄພແບບດັ້ງເດີມ.

ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືມີສ່ວນຮ່ວມໃນການດຳເນີນງານຕິດຕໍ່ໂດຍກົງລະຫວ່າງມະນຸດ; ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມປອດໄພຈຶ່ງເປັນຄວາມຕ້ອງການທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນການຮ່ວມມືລະຫວ່າງມະນຸດກັບຫຸ່ນຍົນ. ມັນເປັນສິ່ງຈຳເປັນທີ່ຈະຕ້ອງຄວບຄຸມພະລັງງານໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ແຮງບິດໝູນຢ່າງເຂັ້ມງວດ ໃນຂະນະທີ່ນຳໃຊ້ມາດຕະການທາງເທັກນິກເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າ, ການຄວບຄຸມແຮງບິດ, ເຊັນເຊີຕິດຕໍ່ ແລະ ການກວດຈັບການຊົນກັນ ເພື່ອປ້ອງກັນການບາດເຈັບຕໍ່ບຸກຄະລາກອນ. ລະບົບຄວບຄຸມການຂັບເຄື່ອນອັດສະລິຍະຂອງຫຸ່ນຍົນຍັງຕ້ອງການການເພີ່ມປະສິດທິພາບເພີ່ມເຕີມສຳລັບການຄຸ້ມຄອງຄວາມປອດໄພ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ລຽບງ່າຍຜ່ານການຄິດໄລ່ແບບໄດນາມິກ ແລະ ການສ້າງແບບຈຳລອງໂດຍອີງໃສ່ຜູ້ສັງເກດການ.

ໃນການສຶກສາຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມາ, ສະຫະພັນຫຸ່ນຍົນສາກົນ (IFR) ໄດ້ເນັ້ນໜັກວ່າ ການພັດທະນາຫຸ່ນຍົນໃນອະນາຄົດສ່ວນໃຫຍ່ຈະສະແດງແນວໂນ້ມໄປສູ່ຄວາມລຽບງ່າຍ, ງ່າຍຕໍ່ການໃຊ້ງານ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ການຮ່ວມມືທີ່ປອດໄພ. ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳຈະບັນລຸລະດັບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຄວາມສະຫຼາດທີ່ສູງຂຶ້ນເທື່ອລະກ້າວ; ການອອກແບບທີ່ເປັນມິດກັບຜູ້ໃຊ້ຂອງມັນຈະຫຼຸດຜ່ອນອຸປະສັກໃນການດຳເນີນງານ, ຊ່ວຍໃຫ້ວິສາຫະກິດຫຼາຍແຫ່ງສາມາດໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກເຕັກໂນໂລຊີຫຸ່ນຍົນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບການຜະລິດ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮ່ວມມືທີ່ປອດໄພຈະຊ່ວຍໃຫ້ຫຸ່ນຍົນສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ສັບສົນໄດ້ດີຂຶ້ນ, ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການຮ່ວມມືລະຫວ່າງມະນຸດ ແລະ ຫຸ່ນຍົນ ແລະ ກ້າວໄປສູ່ການພັດທະນາການຜະລິດອຸດສາຫະກຳທີ່ສະຫຼາດ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.

ຮູບທີ 2: ພື້ນທີ່ເຮັດວຽກຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື

1.2 ຄວາມສຳຄັນຂອງການຄົ້ນຄວ້າ

ໃນຕະຫຼາດຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໃນປະຈຸບັນ, ຫຸ່ນຍົນທີ່ມີອິດສະລະພາບເຈັດອົງສາແມ່ນໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຍ້ອນຂອບເຂດການປະຕິບັດງານທີ່ກວ້າງຂວາງ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ. ຫຸ່ນຍົນເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ອິດສະລະພາບທີ່ຊໍ້າຊ້ອນ, ສະເໜີທ່າແຮງທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ກວ່າສຳລັບລະບົບອັດຕະໂນມັດທາງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຜະລິດທີ່ສະຫຼາດ. ແຕ່ລະອົງສາຂອງອິດສະລະພາບແມ່ນບັນລຸໄດ້ຜ່ານຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນ, ເຊິ່ງເປັນປັດໄຈສຳຄັນໃນການກຳນົດປະສິດທິພາບຂອງຫຸ່ນຍົນ. ຜູ້ຜະລິດລາຍໃຫຍ່ສີ່ລາຍຄື FANUC, ABB, Yaskawa, ແລະ KUKA ແຕ່ລະລາຍໃຊ້ລະບົບສົ່ງກຳລັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນແຂນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມຂອງພວກເຂົາ; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວພວກເຂົາໃຊ້ມໍເຕີ servo ທີ່ຈັບຄູ່ກັບເກຍ bevel, ເກຍ spur, ຫຼືສາຍແອວ synchronous ເພື່ອສົ່ງພະລັງງານໄປຫາຂໍ້ຕໍ່ສຳລັບການໝູນ. ວິທີການສົ່ງກຳລັງເຫຼົ່ານີ້ຈຳກັດຂະໜາດຂອງຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນ. ໃນຂະນະທີ່ການບັນລຸຄວາມແມ່ນຍຳສູງແມ່ນເປັນໄປໄດ້, ການຫຍໍ້ຂະໜາດຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3, ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມຕ້ອງການຕູ້ຄວບຄຸມພາຍນອກທີ່ມີ servo drives ຂອງມໍເຕີ, ດ້ວຍສາຍໄຟຫຼາຍສາຍເຊື່ອມຕໍ່ແຕ່ລະມໍເຕີກັບຕູ້, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຈຳກັດການນຳໃຊ້ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ.

ຮູບທີ 3 ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ຕູ້ຄວບຄຸມ

ເນື່ອງຈາກວ່າການຕັ້ງຄ່າຂໍ້ຕໍ່ແບບດັ້ງເດີມຂອງແຂນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາບໍ່ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໄດ້ອີກຕໍ່ໄປ, ຂໍ້ຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ປະຖິ້ມກົນໄກການສົ່ງສັນຍານແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ຫັນມາໃຊ້ປັດຊະຍາການອອກແບບແບບໃໝ່. ວິທີການນີ້ສຸມໃສ່ການບັນລຸລະບົບນ້ຳໜັກເບົາ, ແຮງດັນຕ່ຳ, ແລະ ປະສົມປະສານສູງໂດຍການລວມເອົາຕົວຄວບຄຸມ, ໄດເວີເຊີໂວ, ແລະ ມໍເຕີພາຍໃນຂໍ້ຕໍ່ເອງ, ໂດຍມີການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າພື້ນຖານທີ່ປະຕິບັດພາຍໃນ. ມີພຽງແຕ່ຈຳນວນໜ້ອຍຂອງອິນເຕີເຟດຄວບຄຸມເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກເປີດເຜີຍພາຍນອກ, ເຮັດໃຫ້ສາຍໄຟພາຍນອກງ່າຍຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນດ້ານວິສະວະກຳ. ການອອກແບບດັ່ງກ່າວຖືກເອີ້ນວ່າຂໍ້ຕໍ່ປະສົມປະສານ.

ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການ ແລະ ແນວໂນ້ມການພັດທະນາໃນປະຈຸບັນໃນຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື, ການອອກແບບຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືແບບປະສົມປະສານທີ່ມີນ້ຳໜັກເບົາ, ແຮງດັນຕ່ຳ, ປະສົມປະສານສູງ, ແລະ ມີປະສິດທິພາບສູງແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດ. ຂໍ້ຕໍ່ປະສົມປະສານດັ່ງກ່າວປະກອບມີອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນທັງໝົດທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການເຄື່ອນໄຫວຮ່ວມກັນ - ລວມທັງຕົວກະຕຸ້ນ, ຕົວຄວບຄຸມ, ຕົວຂັບ, ແລະ ເຊັນເຊີ - ແລະ ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະເປັນໂມດູນແຍກຕ່າງຫາກ. ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວຄວບຄຸມຫຼັກ ຫຼື ໂມດູນອື່ນໆຜ່ານລົດເມພະລັງງານ ແລະ ການຄວບຄຸມແບບງ່າຍໆ, ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມສອດຄ່ອງສູງແຕ່ມີການຕໍ່ຕ່ຳນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໂດຍການນຳໃຊ້ຂໍ້ຕໍ່ແບບໂມດູນປະສົມປະສານນີ້ ແລະ ຈັບຄູ່ມັນກັບແຂນຫຸ່ນຍົນ ແລະ ຕົວສົ່ງຜົນກະທົບສຸດທ້າຍທີ່ມີຂະໜາດທີ່ເໝາະສົມ, ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຄວາມຕ້ອງການຕ່າງໆສາມາດປະກອບໄດ້ງ່າຍ.

ຮູບທີ 4 ແຜນວາດໂຄງຮ່າງຂອງຂໍ້ຕໍ່ແບບໂມດູນ

ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ປະສົມປະສານສຳລັບຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມ servo ຂອງມັນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ຄວາມກ້າວໜ້າຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື. ເຕັກໂນໂລຊີຫຼັກຂອງຂໍ້ຕໍ່ປະສົມປະສານເຫຼົ່ານີ້ປະກອບດ້ວຍສອງອົງປະກອບຫຼັກຄື: ຕົວຫຼຸດຄວາມຮາໂມນິກ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມການຂັບເຄື່ອນມໍເຕີຮ່ວມພ້ອມກັບອັລກໍຣິທຶມການຄວບຄຸມທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ບໍລິສັດ Zhixin Drive Technology (Shijiazhuang) Co., Ltd. ສຸມໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບລະບົບຄວບຄຸມການຂັບເຄື່ອນມໍເຕີຮ່ວມສຳລັບຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື, ໂດຍດຳເນີນການສຶກສາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບກົນໄກການຂັບເຄື່ອນມໍເຕີຮ່ວມ ແລະ ການຄວບຄຸມ. ບໍລິສັດກຳລັງພັດທະນາຜະລິດຕະພັນມໍເຕີຮ່ວມຫຸ່ນຍົນປະສົມປະສານທີ່ມີຄວາມສະຫຼາດສູງຫຼາຍຊຸດ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື, ໃນຂະນະທີ່ລວມເອົາຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ການຮັບຮູ້ຕົນເອງ, ການຕັດສິນໃຈທີ່ສະຫຼາດ, ການປະຕິບັດທີ່ຄ່ອງແຄ້ວ, ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນ - ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການພັດທະນາອຸປະກອນສະຫຼາດ.

2 ສະຖານະການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນທັງພາຍໃນ ແລະ ຕ່າງປະເທດ

ໃນປີ 1956, ນັກຟີຊິກສາດຊາວອາເມລິກາ Joe Engelberger ແລະ ນັກປະດິດ George Devol ໄດ້ສ້າງຕັ້ງບໍລິສັດຫຸ່ນຍົນຊື່ວ່າ Unimation, ເຊິ່ງໄດ້ພັດທະນາຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳເຄື່ອງທຳອິດຂອງໂລກຄື Unimate ໃນປີ 1959 ຢ່າງສຳເລັດຜົນ.

ບໍລິສັດ General Motors ໄດ້ນຳໃຊ້ຫຸ່ນຍົນໃນການຜະລິດອຸດສາຫະກຳເປັນຄັ້ງທຳອິດຢູ່ໂຮງງານໃນລັດ New Jersey ໃນປີ 1961. ໃນປີ 1969, ຍີ່ປຸ່ນໄດ້ນຳສະເໜີຫຸ່ນຍົນຈາກ Unimation, ຕໍ່ມາໄດ້ອອກໃບອະນຸຍາດເຕັກໂນໂລຢີຂອງຕົນໃຫ້ແກ່ Kawasaki Heavy Industries ແລະ ບໍລິສັດ KUKAI ທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນສະຫະລາຊະອານາຈັກ ສຳລັບການດຳເນີນງານຜະລິດຫຸ່ນຍົນໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນ ແລະ ສະຫະລາຊະອານາຈັກຕາມລຳດັບ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວໜ້າຂອງອຸດສາຫະກຳຍານຍົນຂອງຍີ່ປຸ່ນ, ຈຳນວນຫຸ່ນຍົນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໄດ້ທົດແທນແຮງງານມະນຸດໃນການຜະລິດ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນຄ່າຕົວຈິງຂອງມັນຢ່າງເຕັມທີ່. ດັ່ງນັ້ນ, ຍີ່ປຸ່ນຈຶ່ງໄດ້ເນັ້ນໜັກໃສ່ການພັດທະນາຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳ. ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ Kawasaki Heavy Industries ເປັນຜູ້ບຸກເບີກໃນການຮັບເອົາເຕັກໂນໂລຊີຫຸ່ນຍົນ, ຕາມດ້ວຍການເກີດຂຶ້ນຂອງບໍລິສັດຫຸ່ນຍົນທີ່ມີຊື່ສຽງລະດັບໂລກເຊັ່ນ FANUC ແລະ Yaskawa, ຍີ່ປຸ່ນໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນປະເທດທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີຫຸ່ນຍົນທີ່ທັນສະໄໝໃນທົ່ວໂລກ.

ໃນປີ 1973, ບໍລິສັດເຢຍລະມັນ KUKA ໄດ້ດັດແປງຫຸ່ນຍົນ Unimate ເພື່ອສ້າງຫຸ່ນຍົນອິດສະລະພາບຫົກອົງສາທຳອິດ, Famulus, ທີ່ໃຊ້ພະລັງງານຈາກມໍເຕີໄຟຟ້າ. ໃນປີ 1974, ASEA (ບໍລິສັດກ່ອນໜ້ານີ້ຂອງ ABB), ບໍລິສັດໄຟຟ້າທົ່ວໄປຂອງສວີເດນ, ໄດ້ພັດທະນາຫຸ່ນຍົນໄຟຟ້າເຕັມຮູບແບບທຳອິດຂອງໂລກ, IRB 6, ຄວບຄຸມໂດຍໄມໂຄຣໂປເຊດເຊີ, ເຊິ່ງເສີມຂະຫຍາຍຄວາມສະຫຼາດຂອງຫຸ່ນຍົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນປີ 1978, ບໍລິສັດ Unimation ທີ່ຕັ້ງຢູ່ສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ນຳໃຊ້ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳ PUMA ຂອງຕົນຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສາຍການປະກອບຂອງ General Motors, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສະດວກສະບາຍ ແລະ ຄຸນຄ່າຂອງຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ເປັນຈຸດໝາຍເຖິງຄວາມເຕີບໃຫຍ່ເຕັມທີ່ຂອງເຕັກໂນໂລຊີຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງວາງພື້ນຖານທີ່ແຂງແກ່ນສຳລັບຄວາມກ້າວໜ້າທາງເຕັກໂນໂລຊີຕໍ່ມາ.

ຕະຫຼອດໄລຍະເວລາຫຼາຍກວ່າສີ່ທົດສະວັດຂອງການພັດທະນາຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາ, ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຍັງສືບຕໍ່. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການພິຈາລະນາດ້ານຄວາມປອດໄພ, ຫຸ່ນຍົນມັກຈະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ບ່ອນເຮັດວຽກສະເພາະ ແລະ ແຍກອອກໂດຍຮາວກັ້ນ, ເຊິ່ງປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ພວກມັນເຮັດວຽກຄຽງຄູ່ກັບມະນຸດໃນພື້ນທີ່ດຽວກັນ. ການຕັ້ງຄ່າແບບດັ້ງເດີມນີ້ຈໍາກັດການຮ່ວມມືລະຫວ່າງມະນຸດກັບຫຸ່ນຍົນ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະບັນລຸການດໍາເນີນງານຮ່ວມມືທີ່ມີປະສິດທິພາບຢ່າງແທ້ຈິງ. ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມພະຍາຍາມ ແລະ ການສຳຫຼວດຫຼາຍຄັ້ງ, ການບັນລຸການຮ່ວມມືລະຫວ່າງມະນຸດກັບຫຸ່ນຍົນຢ່າງປອດໄພຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນໃນຂົງເຂດຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາ.

ຈົນຮອດປີ 2005 ໂຄງການໃຫຍ່ທີ່ໄດ້ຮັບທຶນຈາກ EU ໄດ້ນຳສະເໜີແນວຄວາມຄິດຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື. ການລິເລີ່ມດັ່ງກ່າວໄດ້ນຳເອົາບໍລິສັດຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳຊັ້ນນຳເຊັ່ນ ABB, KUKA, Reis, Comau, ແລະ Gudel ມາຮ່ວມກັນພັດທະນາຫຸ່ນຍົນທີ່ມີລາຄາບໍ່ແພງ, ກະທັດຮັດ, ແລະ ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດສຳລັບວິສາຫະກິດຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ຂະໜາດກາງ, ໂດຍມີຈຸດປະສົງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສການຈ້າງງານພາຍນອກ. ໂຄງການນີ້ໄດ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນເຖິງທ່າແຮງຂອງການຮ່ວມມືລະຫວ່າງມະນຸດກັບຫຸ່ນຍົນ, ເຊິ່ງເປັນພື້ນຖານທີ່ແຂງແກ່ນສຳລັບແນວຄວາມຄິດຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື.

ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໃນຕອນຕົ້ນໆ ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການດັດແປງ ແລະ ການນຳໃຊ້ຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳແບບດັ້ງເດີມ, ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງປັດຊະຍາການອອກແບບ ຫຼື ຮູບແບບການດຳເນີນງານຂອງພວກມັນຢ່າງພື້ນຖານ. ນັບຕັ້ງແຕ່ການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນປີ 2005, Universal Robots ໄດ້ອຸທິດຕົນເພື່ອພັດທະນາຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືທີ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງປອດໄພຄຽງຄູ່ກັບຄົນງານ. ໃນປີ 2009, ບໍລິສັດໄດ້ເປີດຕົວ UR5—ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືລຸ້ນທຳອິດຂອງໂລກ—ເຊິ່ງເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງຍຸກສະໄໝນີ້. ຕໍ່ມາ, Rethink ໄດ້ນຳສະເໜີ Baxter ແຂນສອງ ແລະ ຫຸ່ນຍົນ Sawyer ແຂນດຽວລຸ້ນໃໝ່, ຄ່ອຍໆສ້າງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືເປັນສາຂາວິຊາທີ່ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບ ແລະ ຍອມຮັບພາຍໃນຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳ. ຄວາມກ້າວໜ້ານີ້ໄດ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈ ແລະ ທິດທາງໃໝ່ສຳລັບລະບົບອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກຳໃນອະນາຄົດ ແລະ ການພັດທະນາອັດສະລິຍະ.

ຮູບທີ 5: ຫຸ່ນຍົນ UR5 ແລະ ຫຸ່ນຍົນ Sawyer Baxter

ບໍລິສັດຫຸ່ນຍົນ Siasun ເຊິ່ງຂຶ້ນກັບສະຖາບັນອັດຕະໂນມັດ Shenyang ຂອງສະພາວິທະຍາສາດຈີນ ໄດ້ວາງສະແດງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເຈັດແກນ ເປັນຄັ້ງທຳອິດ ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນລະດັບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວໜ້າຂອງຈີນໃນງານວາງສະແດງອຸດສາຫະກຳໃນເດືອນພະຈິກ 2015. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືພາຍໃນປະເທດຫຼາຍລຸ້ນ ເຊັ່ນ Luoshi ແລະ Aobo ໄດ້ກາຍເປັນທີ່ຍອມຮັບເທື່ອລະກ້າວ.

ກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື ແລະ ຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກຳໜັກແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຢູ່ໃນ "ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ" ຂອງມັນ. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນນີ້ສະແດງອອກຜ່ານຄວາມແຂງກະດ້າງທາງກົນຈັກທີ່ຕ່ຳກວ່າ, ຄວາມเฉื่อยທີ່ຫຼຸດລົງ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູ້ແຮງບິດ. ປະຈຸບັນ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໃຊ້ໃນແຂນຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກການຄວບຄຸມຕຳແໜ່ງທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ການຄວບຄຸມແຮງບິດ.

ຮູບທີ 6 ໂຄງສ້າງທົ່ວໄປຂອງຂໍ້ຕໍ່ປະສົມປະສານໃນຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມື

ພາບລວມຂອງການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການພັດທະນາຫຸ່ນຍົນຂອງຈີນໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນຊ້າກວ່າບັນດາປະເທດເຊັ່ນສະຫະລັດອາເມລິກາ ແລະ ຍີ່ປຸ່ນ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືຍັງຊັກຊ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຜະລິດຕະພັນສາກົນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ໂດຍມີຂໍ້ຈຳກັດທີ່ສຳຄັນຢູ່ໃນລະບົບຫຼຸດຄວາມຮາໂມນິກ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມມໍເຕີຮ່ວມ. ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືພາຍໃນປະເທດໃນປະຈຸບັນມີພື້ນທີ່ຫຼາຍສຳລັບການປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຮ່ວມ, ໂດຍສະເພາະໃນແງ່ຂອງຄວາມແມ່ນຍຳຂອງການຄວບຄຸມ ແລະ ການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ແນວໂນ້ມການຄົ້ນຄວ້າຫຸ່ນຍົນທົ່ວໂລກຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມປອດໄພ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມສະຫຼາດແມ່ນລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງຄວາມກ້າວໜ້າທາງເທັກໂນໂລຢີ. ຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນກຳລັງພັດທະນາໄປສູ່ລະບົບຄວບຄຸມການຂັບເຄື່ອນທີ່ປະສົມປະສານສູງ ແລະ ຄວາມສະຫຼາດຫຼາຍຂຶ້ນ. ເຖິງແມ່ນວ່າຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຮ່ວມມືໄດ້ຫັນປ່ຽນຈາກການຄວບຄຸມສູນກາງແບບດັ້ງເດີມໄປສູ່ສະຖາປັດຕະຍະກຳການຄວບຄຸມການຂັບເຄື່ອນແບບກະຈາຍ, ແຕ່ປະຈຸບັນພວກມັນພຽງແຕ່ປະຕິບັດການກະທຳທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍມໍເຕີ, ຂາດຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູ້ເອກະລາດ, ການຕັດສິນໃຈທີ່ສະຫຼາດ, ແລະ ການປະຕິບັດທີ່ຄ່ອງແຄ້ວ - ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ລະດັບຄວາມສະຫຼາດທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ. ຍັງມີທ່າແຮງທີ່ສຳຄັນສຳລັບການຂະຫຍາຍຄວາມຕ້ອງການສຳລັບລະບົບຫຸ່ນຍົນອັດສະລິຍະ.