በሜካትሮኒክስ፣ደህንነት እና የማረጋገጫ ማዕቀፍ ውስጥ ወደ አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ መግቢያ

ትርፍ፡

• የሜካቶኒክስ የስራ ፍሰት (ንድፍ, ኮድ, ትንተና) በየትኛው ደረጃዎች ላይ የመለየት ችሎታ AI እሴትን ይጨምራል እና የትኞቹ ውሳኔዎች ከመሐንዲሱ ጋር መቆየት አለባቸው.
• የተግባር ደህንነት (SIL/PL) መርሆዎችን የመተግበር ችሎታ ፣ በሃርድዌር ውስጥ ቅድመ-አሂድ ማረጋገጫ እና በማስመሰል ውስጥ መሞከር
• ይህንን አደጋ የሚቀንስ የ AI ውፅዓት አካላዊ ስርዓትን እና የተደራረበ የማረጋገጫ ዲሲፕሊን የመጉዳት አደጋን የመለየት ችሎታ

ሜካትሮኒክስ በመካኒኮች፣ ኤሌክትሮኒክስ፣ መቆጣጠሪያ እና ሶፍትዌሮች መገናኛ ላይ ይቆማል። የእርስዎ ቀን እንደ መሐንዲስ; የሰርቮ ሞተርን የመንዳት ኮድ መጻፍ፣ የሴንሰሩን ድምጽ ማጣራት፣ የ PID መቆጣጠሪያ ማስተካከል፣ የ PLC አመክንዮ መመስረት እና ይህ ሁሉ በአካላዊው አለም ውስጥ ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ እንደሚሰራ ማረጋገጥን ያካትታል። AI በእያንዳንዳቸው በእነዚህ ተግባራት ውስጥ አፋጣኝ ሊሆን ይችላል፡ ረቂቅ ኮድ ማመንጨት፣ እኩልታ እንዲፈቱ መርዳት፣ ከመረጃ ስብስብ ስርዓተ-ጥለት ማውጣት፣ ስህተትን ለማረም ይመራዎታል። ነገር ግን በሜካትሮኒክስ ውስጥ አንድ ወሳኝ ልዩነት አለ: የሚያመርተው ነገር በስክሪኑ ላይ አይቆይም, ሞተርን ይቀይራል, ቫልቭ ይከፍታል, በአካላዊው ዓለም ውስጥ ሊንያን ያንቀሳቅሳል. ስለዚህ AI እዚህ ለመጠቀም ደንቦች ከንጹህ ሶፍትዌሮች የበለጠ ጥብቅ ናቸው. በዚህ ክፍል ውስጥ AIን ወደ ሜካትሮኒክስ የስራ ሂደት እንዴት በደህና መክተት እንደምንችል እና የትኞቹ ውሳኔዎች መሐንዲሱን መተው እንደሌለባቸው እናረጋግጣለን።

AI በሜካቶኒክስ ውስጥ እሴት የሚጨምር እና የት አይጨምርም?

በሜካትሮኒክስ ውስጥ የኤአይአይን ሚና በግልፅ መወሰን ለሁለቱም ቅልጥፍና እና ደህንነት የመጀመሪያው እርምጃ ነው። ከዚህ በታች ያለው ሰንጠረዥ በተለመደው የሜካቶኒክስ ፕሮጀክት ውስጥ የ AI አቀማመጥ ያሳያል.

ደረጃ

የ AI ሚና

ውሳኔው ለሰውየው ተወው።

ጽንሰ-ሐሳብ / ንድፍ

አማራጮችን ማመንጨት, እኩልታዎችን ማቋቋም, የስነ-ጽሑፍ ማጠቃለያ

የሕንፃ ምርጫ ፣ የደህንነት ግብ

ኮድ መጻፍ

ረቂቅ የመንዳት/የማንበብ ኮድ፣ አጽም።

ትክክለኛነትን ፣ ጊዜን ፣ ሙከራን ይመዝግቡ

ትንተና

የውሂብ ማጠቃለያ፣ ስርዓተ-ጥለት፣ ያልተለመደ ጥቆማ

አካላዊ ትርጓሜ, የውሳኔ ገደብ

ማረጋገጥ

የሙከራ ሁኔታ ጥቆማ፣ የማረጋገጫ ዝርዝር

የመስክ ክዋኔ ማረጋገጫ

ሰነድ

ረቂቅ ሪፖርት አድርግ, አስተያየት መስመር

ቴክኒካዊ ትክክለኛነት, ፊርማ

እዚህ ያለው ንድፍ አንድ ነው: AI ፍጥነትን ይሰጣል, ኢንጂነር ትክክለኛነት እና ደህንነትን ያረጋግጣል. AI በ 30 ሰከንድ ውስጥ የሞተር መንጃ ኮድ መጻፍ ይችላል; ነገር ግን ይህ ኮድ በተሳሳተ PWM ፍሪኩዌንሲ ወይም የተሳሳተ አቅጣጫ ቢት ምክንያት ሾፌሩን ያቃጥለዋል የሚለውን የሚወስነው መሐንዲሱ ነው።

ጠቃሚ ምክር፡ AI እንደ “ሜዳውን ያላዩ ከፍተኛ ተለማማጅ” ያስቡበት። የእሱ ሀሳቦች ፈጣን እና ብዙ ጊዜ ጥሩ ናቸው; ነገር ግን ቦርዱን ከመንካትዎ በፊት, እያንዳንዱን ውፅዓት ይፈትሹ.

አካላዊ አደጋ፡ ከሶፍትዌር ልዩነት

በድር መተግበሪያ ውስጥ፣ የተሳሳተ ኮድ አንድን ገጽ ያበላሻል። ተጠቃሚ ያድሳል፣ ይቀጥላል። በሜካትሮኒክስ ውስጥ፣ የተሳሳተ ኮድ በገደብ ማብሪያ / ማጥፊያ/ ላይ አንቀሳቃሹን ይመታል፣ የማርሽ ሳጥን ይሰብራል፣ የሮቦት ክንድ ወደ ኦፕሬተሩ ይጥላል። አደጋዎቹ ተጨባጭ ናቸው፡-

• ከመጠን ያለፈ/ቮልቴጅ፡ የተሳሳተ PWM ወይም የጠፋ የአሁኑ ገደብ ነጂውን እና ሞተሩን ያቃጥላል።
• መሸሽ፡ የተሳሳተ ሲግናል ወይም የተዛባ ግብረ መልስ ከቁጥጥር ውጪ የሆነ ማጣደፍን ያስከትላል።
• የጊዜ ጥሰት፡ የእውነተኛ ጊዜ ዑደት ከዘገየ መቆጣጠሪያው ያልተረጋጋ ይሆናል።
• የደህንነት ማለፊያ፡ AI ሳያውቅ የመሃል ሎክን የሚያልፍ ኮድ ሊጠቁም ይችላል።

ከእነዚህ አደጋዎች ውስጥ አንዳቸውም "ኮዱን አንድ ጊዜ በማንበብ" ሙሉ በሙሉ አይወገዱም. ለዚያም ነው በሜካትሮኒክስ ውስጥ ማረጋገጥ አንድ ደረጃ ሳይሆን የተደራረበ ሂደት ነው.

የተነባበረ የማረጋገጫ ማዕቀፍ

ወደ አካላዊ ስርዓቱ ከመቀበልዎ በፊት የ AI ውጤቱን በሚከተሉት ንብርብሮች ውስጥ ማለፍ. እያንዳንዱ ንብርብር ቀዳሚው ያመለጠውን ለመያዝ ነው።

1. የማይንቀሳቀስ ግምገማ፡ ኮድ/ሎጂክ መስመርን በመስመር ያንብቡ; መመዝገቢያ፣ ክፍል፣ የምልክት ቁጥጥር.2. አሃድ/ሎጂክ ሙከራ፡ በተናጥል የፈተና ተግባራት (ለምሳሌ ኪነማቲክ ስሌት ከሚታወቅ ዋጋ)።3. ማስመሰል (ቅድመ-HIL): በአምሳያው ላይ መሮጥ; የእርምጃ ምላሽን, መረጋጋትን, ጥሰትን ይገድቡ.4. የተገደበ የሃርድዌር ሙከራ፡ የአሁን/የፍጥነት ገደብ የተገደበ፣ ኢ-ማቆሚያ ተደራሽ፣ ዝቅተኛ የኃይል ጅምር።5. ቀስ በቀስ ማንቃት: ደረጃ በደረጃ ጭነት እና ፍጥነት ይጨምሩ; በእያንዳንዱ ደረጃ ይለኩ እና ያወዳድሩ.

ለምሳሌ, ለ servo position control: በመጀመሪያ ስሌቱን በእጁ ውስጥ በሚታወቅ አንግል (ንብርብር 2) ላይ ያረጋግጣሉ, ከዚያም የሞተር ሞዴሉን በ Python ውስጥ አስመስለው እና ከመጠን በላይ መጨመሪያውን (ንብርብር 3) ያያሉ, ከዚያም ሞተሩን በጠረጴዛው ላይ ያስተካክሉት እና አነስተኛ እንቅስቃሴን በዝቅተኛ የአሁኑ ገደብ (ንብርብር 4) ይሞክሩ, በመጨረሻም ጭነቱን ያያይዙ እና ወደ ሙሉ ፍጥነት (ንብርብር 5) ያፋጥኑ. AI በእያንዳንዱ እነዚህን ደረጃዎች ሊረዳ ይችላል; ነገር ግን መሐንዲሱ "አሂድ" የሚለውን ቁልፍ ይጫናል.

ተግባራዊ ደህንነት፡ SIL እና PL ባጭሩ

በደህንነት ወሳኝ ስርዓቶች ውስጥ ሁለት መደበኛ ጽንሰ-ሀሳቦችን ማወቅ ያስፈልግዎታል. SIL (የደህንነት ታማኝነት ደረጃ፣ 1-4) በ IEC 61508/IEC 62061 እና PL (የአፈጻጸም ደረጃ፣ a-e) በ ISO 13849 በማሽን ደህንነት ውስጥ የደህንነት ተግባር ምን ያህል አስተማማኝ መሆን እንዳለበት ይለካሉ።

ጽንሰ-ሐሳብ

ልኬት

ምን ይላል

ሰርዝ

1 (ዝቅተኛ) - 4 (ከፍተኛ)

የደህንነት ተግባር አደገኛ ውድቀት ኢላማ

ፒ.ኤል.

ሀ (ዝቅተኛ) - ሠ (ከፍተኛ)

የማሽኑ ደህንነት ተግባር የሚፈለግ የአፈፃፀም ደረጃ

ዋናው ነጥብ የደህንነት ተግባር (ለምሳሌ ሞተሩን በ E-Stop ማቆም) የተወሰነ SIL/PL ዒላማ ከተሸከመ የዚያ ተግባር ዲዛይን፣ ማረጋገጫ እና ሰነድ በደረጃው መስፈርቶች መሠረት ይከናወናል። AI ይህንን ግምገማ ለእርስዎ ሊያደርግ አይችልም እና ሀላፊነቱን መውሰድ አይችልም። AI ተዛማጅ ዕቃዎችን ማጠቃለል ወይም ረቂቅ ማመሳከሪያ ማዘጋጀት ይችላል; ነገር ግን የተስማሚነት መግለጫው የመሐንዲሱ እና የድርጅቱ ኃላፊነት ነው።

ጥንቃቄ፡ ሁልጊዜ AI ስለ ደህንነት መስፈርቶቹ የሚሰጠውን የቁስ ቁጥሩ፣ የመግቢያ ዋጋ ወይም ቀመር ከኦፊሴላዊው መደበኛ ጽሁፍ ያረጋግጡ። AI መደበኛ ዕቃዎችን በአሳማኝ ሁኔታ ሊያታልል ይችላል; ባልተረጋገጠ የ AI ውፅዓት ላይ የደህንነት-ወሳኝ ውሳኔን መሰረት ማድረግ ተቀባይነት የለውም።

ደካማ ፈጣን/ጠንካራ ፍጥነት

በሜካትሮኒክስ ውስጥ፣ የጥያቄው ጥራት የውጤቱን ደህንነት በቀጥታ ይነካል። አውድ-አልባ ጥያቄ የእርስዎን ሃርድዌር የማያውቅ አጠቃላይ ኮድ ያወጣል።

ደካማ: "የሞተር መቆጣጠሪያ ኮድ ፃፉልኝ" (ውጤት: የትኛው ቦርድ? የትኛው ሾፌር? የትኛው ቮልቴጅ? ያልታወቀ; ዕውር ኮድ.) ጠንከር ያለ: "በ STM32F103 (HAL ቤተ-መጽሐፍት) ላይ, የ DRV8825 ስቴፐር ሞተር ሾፌርን ለመቆጣጠር ኮድ ይፃፉ. NEMA17 ሞተር, 200 እርምጃዎች / ሪቪ, 1/16 ማይክሮስቴፕ ፒን ፒን ፒ 2, STIREP ፒን ፒ 2 ፒን. ከ 3000 ደረጃዎች / ሰከንድ. አለማገድ (መዘግየትን አይጠቀሙ) ፣ በቲኤም 2 ማቋረጥ እርምጃዎችን ይፍጠሩ እና እያንዳንዱ ተግባር በአስተያየት መስመር ላይ ያብራሩ እና ግምቶችዎን መጀመሪያ ላይ ይዘርዝሩ።

ኃይለኛ ማበረታቻ; ካርዱን፣ ሾፌሩን፣ ፒንን፣ ገደቦችን እና የስነ-ህንጻ ገደቦችን (የማይታገድ) ይሰጣል። ይህ AI "ለመገመት" ያለበትን ቦታ ይቀንሳል እና ውጤቱም የተረጋገጠ ይሆናል.

ሚኒ መያዣ

የ R&D መሐንዲስ ዴኒዝ ለአዲሱ ማጓጓዣ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ኮድ AI ፃፍ አለው። AI ንፁህ የሚመስል ኮድ ያዘጋጃል እና ሞተሩን በቀጥታ በዋናው ዑደት ውስጥ ወደ ሙሉ ፍጥነት ያፋጥናል። ኮዱን እንዳለ ከመጫን ይልቅ ዴኒዝ የተደራረበ ማረጋገጫን ይተገብራል፡ በመጀመሪያ ኮዱን ያነባል እና ምንም መወጣጫ እንደሌለ ያስተውላል; ሞተሩ በድንገት ወደ ሙሉ ፍጥነት ከተፋጠነ, የሜካኒካል ድንጋጤ እና የአሁኑ መጨናነቅ ይከሰታል. "S-curve የፍጥነት ፕሮፋይል ይጨምሩ እና ከፍተኛውን የአሁኑን ወደ 4A ይገድቡ" ለ AI ግብረመልስ ይሰጣል. ከዚያም, በፓይዘን ውስጥ ባለው ቀላል ማስመሰል የአሁኑን መገለጫ ይፈትሻል, ከዚያም ሞተሩን ያለምንም ጭነት እና የአሁኑ ገደብ ያካሂዳል. በመጀመሪያው ሙከራ, የመቀየሪያው አቅጣጫ በተቃራኒው የተገናኘ መሆኑን አወቀ; የተገደበ የሃርድዌር ሙከራ፣ ማስመሰል ሳይሆን፣ ይህንን ይይዛል። ውጤት፡ AI ፈጣን ንድፍ መለሰ፣ ነገር ግን ሶስት የተለያዩ የማረጋገጫ ንብርብሮች ሶስት የተለያዩ ጉዳዮችን አርመዋል እና ሃርድዌሩ ምንም አልተጎዳም።

የተለመዱ ስህተቶች

• ያለ ማስመሰል ወይም የተገደበ ሙከራ የ AI ውፅዓት በቀጥታ ወደ ሃርድዌር በመጫን ላይ።
• የካርድ፣ የአሽከርካሪ፣ የፒን እና ገደብ አውድ ሳይሰጡ አጠቃላይ ኮድ መጠየቅ።
• ከ AI ማህደረ ትውስታ ሳያረጋግጡ የደህንነት ደረጃዎችን / ደረጃዎችን መቀበል.
• ኢ-ማቆሚያዎችን እና መቆለፊያዎችን "በኋላ ላይ እጨምራለሁ" በማለት ለሌላ ጊዜ ማስተላለፍ እና የመጀመሪያውን ሙከራ ያለ ደህንነት ማካሄድ።
• በ AI የመነጨ ኮድ እንደተረጋገጠ በመቁጠር "የሚሰራ ይመስላል"።
• እንደ ማጣደፍ፣ የአሁን/የፍጥነት ገደብ ያሉ አካላዊ ገደቦችን በጥያቄው ላይ ማድረግን መርሳት።

በማጠቃለያው

• AI በሜካቶኒክስ ፍጥነት ይጨምራል; ትክክለኛነት፣ ደኅንነት እና የመስክ ማጽደቅ ከመሐንዲሱ ጋር ይቀራሉ።
• ከሶፍትዌር አለመሳካት አካላዊ አደጋ (ከመጠን በላይ፣ ተቃራኒ አቅጣጫ፣ የጊዜ ጥሰት) የተለየ እና ተጨባጭ ነው።
• የተደራረበ ማረጋገጫ (ስታቲክ → ድምጽ → ማስመሰል → ውስን ሃርድዌር → ቀስ በቀስ ማሰማራት) ግዴታ ነው።
• እንደ SIL/PL ያሉ የተግባር ደህንነት አላማዎችን መገምገም እና ሰነድ ማቅረብ የሰው ሃላፊነት ነው።
• ኃይለኛ ማበረታቻ; ቦርዱን፣ ሾፌሩን፣ ፒንን፣ ገደቦችን እና የስነ-ህንጻ ገደቦችን እንደ አውድ ይዟል።
• የደህንነት መደበኛ መረጃ ሁልጊዜ ከኦፊሴላዊ ምንጭ የተረጋገጠ ነው; የ AI ማህደረ ትውስታ ሊታመን አይችልም.

የመተግበሪያ ተግባር

ለትክክለኛው ሜካትሮኒክ አካል አለህ (ለምሳሌ የስቴፐር ሞተር + ሾፌር)፣ ከላይ ያለውን "ጠንካራ መጠየቂያ" አብነት ሙላ፡ ሰሌዳውን፣ ሾፌሩን፣ ፒንን፣ ቮልቴጅን፣ የአሁን እና የፍጥነት ገደቦችን ይፃፉ። AI ከዚህ አውድ ጋር የማይገድበው የመንጃ ኮድ እንዲያመነጭ ያድርጉ። ከዚያም ውጤቱን በተደራረቡ የማረጋገጫ ማዕቀፍ የመጀመሪያዎቹ ሶስት እርከኖች ውስጥ ያስተላልፉ፡ (1) የኮዱን መስመር በመስመር ያንብቡ እና ቢያንስ ሁለት ሊሆኑ የሚችሉ ስጋቶችን ያግኙ፣ (2) የተሰላ እሴትን በእጅ ያረጋግጡ (ለምሳሌ በተወሰነ ፍጥነት የእርምጃ ጊዜ)፣ (3) ከተቻለ ቀላል የማስመሰል ወይም ደረቅ ሩጫ ያድርጉ። የትኛው ሽፋን የትኛውን ችግር እንደሚይዝ ልብ ይበሉ.