Эртний механик дугуйн системүүд нь ихэвчлэн өргөтгөлтэй, үндсэн чадваруудтай байжээ. Эдгээр системүүд нь эерэг үйл ажиллагааг хийхэд олон хүн ашигладаг байсан, материалуудыг дугуйлан барьж авахад их хэмжээний хүний оролцоо шаарддаг байв. Тэдгээрийн үеэрээ маш их санаачлагатай байсан ч, дараах үеийн үндэстэн зорилгоор үүссэн фреймворкүүдийг бий болгосон боловч тэдгээрийн хязгаарлалтууд мөн байжээ.
Эдийн засагт хамгаалагдаж байсан эерэг үйлдвэрлэлийн системүүдийн хамгийн их загвар нь материал ашиглах үед хямралтай байдал юм. Ажилчид нь материалыг дуудлагаар оруулах шаардлагатай байсан тул энэ нь үйл ажиллагааг хурдан өөрчилж, манай хамгааллын алдаанд тохирох боломжийг олоод зөвхөн хэмжээнд хамаарахад хамгийн их өөрчлөлт үзүүлсэн. Мөн эдгээр машинуудын хурд нь үеийн технологийн хязгаарлалтаар хязгаарлагдсан байгаа учраас ижил байдлаар зөвхөн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хяналттай байсан. Энэ нууцлалуудын дагуу эдгээр үндсэн системүүд нь ур чадваруудыг харуулж, үйлдвэрлэлийн хувьд механикчлолын шийдлийн потенциалыг харуулж байсан. Сонгогдох жишээнүүд нь текстайл ба томъёогүй metallurgyн салбарт ашигладаг бөгөөд эдгээр нь хамгийн их manual winding ажиллагааг орхих боломжийг олгодог.
21-р зуунд автоматжуулсан зөвхөн хэрэглээний хувьсгал нь бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэлийн тэнгэр шиг өөрчилж, махинаасны аргаар хийдэг машинуудын хувьд ихээр өөрчлөлт орууллаа. Компьютерийн хөгжүүлэг (CAD) болон роботик гэх мэт технологийн эрдэм шинжилгээ нь энэ өөрчлөлтийн дотор их санал хүртэл байв. CAD нь зөвхөн хөгжүүлэг, шинж чанарыг илүү зөв, илүү хурдан боловсруулсан бөгөөд роботик нь зориулалтын хэмжээнд хамаарахгүй нэгжийн зөвхөн байдлыг олгоод, хүндэвч, механик системүүдээс илүү зөвхөн байдлыг олгосон.
Автоматик барих машинууд нь ихэвчлэн зөвлөмжийг оруулдаг бөгөөд энэ нь зөрчлийн дотоод үзүүлэлтийг нэмэгдүүлэх, ажилчдын төлбөрийг багасгах, бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Зөрчлийн ажлыг зөвхөн зөвлөмжтэй байдлаар хянах чадвар нь бүтээгдэхүүний үнэт зүйлсийг ихэвчлэн сайжруулдаг, алдааны хэмжээ нь багасна. Автоматик нь машинуудыг давхцаж ажиллуулах боломжийг олгодог учраас үйлдвэрлэлийн цагийг хурдан хийх боломжийг олгодог. Тооллогоор харвал үйлдвэрлэлийн аж ахуйн салбар нь ажиллагааны үнэ цэнийг ихэвчлэн сайжруулсан. Жишээлбэл, зарим анализууд нь үйлдвэрлэлийн үнэ цэнийг 20%-аас илүү багасгах, материалны алдааг 10%-аас илүү багасгах боломжийг харуулдаг. Эдгээр сайн үр дүн нь салбарын өссөнөөсөө гадна үйлдвэрлэгчид ямар нэг үйлдвэрлэлийн байгууламжийг хэрхэн явуулж байгааг дахин зохицуулж байна.
Онцгой хэмжээнд халуунд амьдарч буй полиимида, полисулфон гэх мэт polymers нь эрэлт хийх машинуудын үргэлжлэх чадварыг шинэчилсэн. Эдгээр polymers нь их халуунд тулсан үед ч амьдарч байгаа боломжтой бөгөөд пластик молдовчлох үйл ажиллагаандаа ихээр оршино. Энэ амьдарч буй чадвар нь машинуудыг халуунд дагдаж буурдаг болон эрэлт хийх машинуудын ажиллах цагийг ихэвчлэдэг. Жишээлбэл, судалгаануудад эдгээр polymers -ийг ашигласан машинууд нь их халуунд тулсан үед ч үзүүлэлтийг бууруулгүйгээр үргэлжлэн ажилладаг бөгөөд үйл ажиллагааны үр дүнтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Эдгээр polymers -ийг эрэлт хийх машинуудын зорилгоор хамтран ашиглахад үйлдвэрлэгчид халуунг няцах чадварыг нэмэгдүүлсэн бөгөөд механик чадварыг сайжруулсан бөгөөд үргэлжлэх ажиллах үйл ажиллагаанд хамрагдсан.
Удамшилт хийх материалын шинжлэх ухааны хөгжлийн нөхцөл нь орчлон тасаргаа багуудын шинжлэх ухааны хөгжилтэй холбоотой байдаг. Материалын үзэгдэл болон чадварыг илүү сайн харах, судлах зорилгоор үүсвэрлэсэн орчлон тасаргаа багууд нь эрдэм шинжлийн аюулгүй байдалд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, их сургуультай polymers-ийг ашиглах нь орчлон тасаргаа багуудын бусад үйлдвэрлэлийн процессид сул гараар хамтран ажиллахад тусламж өгдөг. Эдгээр шинжлэх ухааны үр дүнтэй холбоотой байдаг технологийн хөгжлийн нөхцөл нь орчлон тасаргаа багуудын үйлдвэрлэлийн амжилтод нөлөөлдөг. Материал сонголтын хамгийн том нөхцөл нь удирдах машинуудын ажиллагаанд нөлөөлдөг. Энэ нь шинжлэх ухааны хөгжлийн гол нөхцөл юм.
Тэмператур хувиргалт нь эргүүлэгчийн гэрэлтүүлэг, тэмператур холоосны дээвэрсэн шугамд хямд болон ур чадварыг багасгах ихээр их загвар үзүүлдэг. Эдгээр гэрэлтүүлэгчид ажиллахдаа их тэмпературуудад тусгаарлагддаг бөгөөд энэ нь материалын буруу хувиргалтаа олгодог. Үйлдвэрлэгчид энэ буруу хувиргалтыг багасгахад зориулсан адаптив mechanism-үүдийг шинэчлэж байна. Энэ нь их тэмпературуудад структурын бүтэцгүй болоход хүрэхгүй утгын materials-ыг ашиглах ёстой. Жишээлбэл, зарим компанийн advanced polymers-ийг ашигладаг бөгөөд энэ нь машинуудын амьдралыг дахин дээшлүүлэхэд туслана. Эдгээр mechanism-үүдийн амжилттай ажиллагааг тодорхойлохын тулд thermal resistance, material degradation rates, insulation life expectancy гэх мэт метрикүүдийг судалж, эдгээр mechanism-үүдийн үндэстэн ажиллагааг тодорхойлно.
Эрсдэлтэй шинжилгээний жишээ нь өнгөрөх хэмжээнд өнгөрөх болон механик давуудад оролцох уур амтны үзүүлэлтийг тодорхойлох юм. Энэ шинжилгээнд уур амтны материалууд ялгаатай давуудад тусгаарлагдсан бөгөөд эдгээр материалын үргэлжлэх чадварыг дагаж буй эсэхийг шалгасан. Үр дүнгээр нь зарим материалын илүү их давуудад илүү их үргэлжлэх чадвар гаргасан, ямарчлан нөгөө материалын үргэлжлэх чадвар нэмэлттэй буурч байсан харагдсан. Энэ шинжилгээ нь өнгөрөх хэмжээнд зориулж байгаа машинуудын мөн чанарыг сонгож авахад важтай мэдээллийг олгодог бөгөөд энэ нь машинуудын үйл ажиллагаанд хамаарах өнгөрөх хэмжээнд хамгийн сайн практикүүдийг бий болгоход тусална. Иймд энэ шинжилгээ нь машинуудын үйл ажиллагааг хамгийн сайн чанартаар хангахад маш чухал байдаг.
Эх сурвалжийн технологиууд нь модын барилгын дугуйлалтын машинуудад үндсэн хэсгийн элемент болон зорчсон байгаа. Эдгээр системүүд нь аюулгүй байдлын бүтэц дэвшүүлэхийн тулд алдартай санал хяналт, IoT технологи гэх мэт шинэчлэлийг ашигладаг. Энэ нь аюулгүй байдлын материалд ямар ч өөрчлөлт эсвэл асуудал гарахад татгалзсангүй мэдэгддэг. Энэ чадвар нь үйлдвэрлэлийн ач холбогдолыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг, учир нь хамгийн их хязгаарлагдсан амьдрах замд орох боломжийг хамгийн их хязгаарлагдсан амьдрах замд оруулах боломжийг олгодог. Байгууллагын тайлангийн мэдээлэл нь эх сурвалжийн системийг ашиглахад үйлдвэрлэлийн үр дүнтэй харьцуулах боломжийг 30%-аас илүү нэмэгдүүлэх боломжийг тодорхойлсон. Харин эцсийн үеэрээ маш томоохон шинэчлэлүүд нь машин сургалтын алгоритмууд, ихэвчлэн томоохон санал хяналтын технологиудыг ашигласан утга нь үйл ажиллагааны үр дүнтэй харьцуулах боломжийг нэмэгдүүлэх боломжийг тодорхойлсон.
Уумсын машины технологийн хамгийн сүүлийн шинэчлэл нь тойрogany гувааны үндсэн байгаа, энэ нь машиний утасны хэмжээст хамаарахгүй тойрогоо гаргах чадвартай. Хольцөөрөө ашигладаг материалуудыг зөв зохицуулж, жигд материалын оронд хувиргах, шинэ дизайны үзүүлэлтийг ашиглахад үйлдвэрлэгчид машиний хэмжээг нэмээгүйгээр тойрогийн гаралтыг нэмэгдүүлсэн. Эдгээр шинэчлэл нь машиний ажиллах хүчин төгсгөлийг нэмэгдүүлэхэд зориулагдсан бөгөөд энергийн ашиглалтыг багасгаж, засварын шаардлагаа бууруулдаг. Жишээлбэл, судалгаа нь шинэ машинуудын дизайныг ашигласан үед тойрogany гувааны 15%-ийн нэмэгдэл байгаа харуулсан бөгөөд энэ нь ажлын дундаж үр дүнтэй холбоотой байдаг. Одоогийн төлөвлөгөө нь засварын шаардлагаа алдахгүйгээр хөгжихийг хүлээж буй интеллект, AI технологийг орлуулахад тусалж болно. Уумсын технологийг автоматжуулахад маш их төлөвт орсон.
Электр хүчний спектроскопи нь буулгын машинуудад өмнөхийн татварлалын чухал арга болон байгаа. Энэ чиглэл нь материалуудын цахилгаан цомогтой холбоотой үйлдлийг шинжилж, инженерчлэг нь ихэнх үед алдаагаа хамгийн эхний үеэр тодорхойлно. Электр хүчний спектроскопитай өмнөхийн татварлал нь тоног төхөөрөмжийн алдааны хурдны хувьд багасгаж, байгууллагуудын талаарх шинжилгээ нь гар утасны үедээ 20%-аас илүү бууралтыг багасгасан гэж мэдэгдэж байна. Технологийн хөгжлийн дагуу, электр хүчний спектроскопи нь байгууллагын стандартуудыг шинэчлэх боломжтой, тус бүртгэл нь ажлын үргэлжлэл, тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацааг нэмэгдүүлэхэд тулгардаг.
Төмс шугамын барилгын салбар нь эрдэнэ хэрэглээний зорилгоор олон талаар ажилладаг. Барилгын үйлдвэрлэгчид байгалийн орчинд үр дүнг бууруулсан үйл ажиллагаа гүйцэтгэж байгаа юм. Жишээлбэл, Үйлдвэрлэлийн багийн тайланд машинуудын дизайны уур ашиглалтыг багасгахад тусалсан 15%-ийн хэмжээний үйлдвэрлэлийн зардал буурсан гэж захиалагдсан. Эргэдэг засгийн үед эрдэнэ хэрэглээний стандартууд ихэвчлэн хэрэгжүүлэгдэх болно, тухайн салбарт эрдэнэ хамгаалалтай үйл ажиллагааг хөгжүүлэх боломжтой. Эдгээр стандартууд өөрчлөгдөхөд эрдэнэ хамгаалалтай үйлдвэрлэлийн арга хэмжээг үйлдвэрлэгчид дагаж үзүүлэх боломжтой.
Эхний механик буулгах системүүд нь ихэвчлэн өндөр хүн ашиглалттай, хямд байдлын, алдаатай, зөрчлийн хязгаарлагдсан машинууд байв.
21-р зууны автоматшинг, КАД болон роботик ашиглан дэлгэрэнгүй зөвхөн, ажилчдын төлбөрийг багасгаж, үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлэх, үйлдвэрлэлийн амжилтад оролцож байна.
Эдгээр полимерүүд структурын бүрэн байдлыг нэмэгдүүлэх, их сувгаар тулгалддаг, хамаатай хортойг буцааж, урамшуулалтын машинуудын ажиллах жишээнийг эргэлзээс нь хориглоно.
Цагийн мониторинг нь санал болгоцуудыг шалгах, үйл ажиллагааны амжилтыг хамгийн их 30%-аас илүү нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Диелектрик спектроскопид ашигладаг алдааныг алгасах стратеги нь урамшуулалтын үзүүлэлтийг шалгаж, алдааг анхны үеэс тодорхойлж, тоног төхөөрөмжийн алдааныг бууруулах, шинэ байгууллагын стандартуудыг тодорхойлох боломжийг олгодог.