skip to Main Content
Menu
09 Feedback Is A Must V2

A szabályzás létkérdés

Manapság, amikor adatot gyűjteni a korábbiakhoz képes sokkal gyorsabb és egyszerűbb, ráadásul a hatalmasra nőtt tárolási kapacitás miatt menteni sem bonyolult, hajlamosak vagyunk halmozni az információkat. Visszacsatolásokat és folyamatos adat rögzítést várunk el olyan rendszerektől is, ahol a mért paraméterek a későbbiekben szükségtelenek, vagy kihasználatlanok maradnak. Épp ezért fontos megértenünk, hogy mikor van szükség visszacsatolásra, mire használhatjuk fel a megfigyelt paramétereket és hogy hogyan szabjunk határt a hihetetlen adat mennyiségnek.

Addig, amíg a visszacsatolás kényszerével küzdünk, nehezen látjuk be, hogy bizony az általunk gyűjtött és elemzett adathalmaz nem hatékony. Persze sokszor úgy gondoljuk, hogy bármi jobb a semminél. Mégis, szeretnék vitatkozni az elmélettel, miszerint folyamatosan mérni kell, ellenőrizni és monitorozni. Félreértés ne essék, a folyamatfelügyelet fontosságát semmiképp nem vonnám kétségbe, csupán azzal vitatkoznék, hogy miből mennyit és hogyan érdemes mérni.

Először is, tisztázzuk a témával kapcsolatos legfontosabb alapfogalmakat!

Mi a különbség a nyílt és a zárt láncú vezérlések között? Mély irányítástechnikai ismeretek nélkül is beláthatjuk, hogy a vezérlés (nyílt láncú) és a szabályozás (zárt láncú) stratégiák közötti alapvető különbséget a visszacsatolás adja. A nyílt láncú vezérlések esetén nincs közvetlen visszacsatolás a rendszerben, az irányítás az eredménytől függetlenül történik (ez persze igen erős túlzás, de úgy képzelhetjük el, mintha az előzetesen beállított forgácsolási paramétereket a megmunkálás során, függetlenül a folyamat eredményeitől, nem módosítanánk). Ezzel szemben, amikor szabályozásról beszélünk, folyamatosan monitorozzuk a műveletet, vagyis egy-egy arra alkalmas paraméter mérésével felügyeletet gyakorlunk az események fölött (az előző példánál maradva, a forgácsolás során a rezgések, az ébredő erő, vagy a hőmérséklet alapján változtatunk a paramétereken, ha szükséges).

Hibás feltételezés azt gondolni, hogy az egyszerű, nyílt láncú vezérlés esetén nincs visszacsatolás! Természetesen a műveletet ilyenkor is ellenőrzés követi, a forgácsolási példában esetleg a munkadarab méret-ellenőrzése, vagy felületi érdességének mérése. Ezzel információt kapunk a folyamat sikerességéről, minőségéről és hatékonyságáról.

Így tehát nem az a kérdés, hogy van-e visszacsatolás, hanem az, hogy mikor: szabályozás esetén a folyamat közben állandóan (vagy előre rögzített időközönként) érkeznek adatok, vezérlésnél pedig csak a folyamat végén. Tehát a visszacsatolás mintegy létszükséglet, legyen szó bármilyen ipari feladatról.

Ha nem ragaszkodunk a fenti technológiai példához, gondolhatunk magára a tervezési folyamatra is. A mérnöki élet olyan területe ez, ahol a visszacsatolás fontossága egyre nő. Minél gyorsabban készül el egy-egy termék és minél kevesebb lépésben, annál gyorsabb és hatékonyabb információáramlásra, és így visszacsatolásra van szükség.

Ugyanakkor, ahogy korábban utaltam rá, a hatalmas és értelmetlen adathalmazokkal állandó küzdelmet vívnak a folyamatoptimálással foglalkozó szakemberek. Nagyon fontos, hogy megtaláljuk azokat a jellemzőket, amelyek segítenek a folyamatminőségről, vagy a tervezés menetéről alkotott objektív kép kialakításában. A példánál maradva, lehet, hogy forgácsolási szempontból beszédes adatot jelentenek az ébredő erők, vagy a fordulatszám és a forgácsolási sebesség. Ugyanakkor nem biztos, hogy ezek mindegyike megbízhatóan mérhető egy-egy megmunkálás során.

A visszacsatolás egyik, talán legfontosabb tulajdonsága a megbízhatóság. Ha egy mért adat nem tükrözi hűen a műveletet, akkor hiába tároljuk a gyűjteményt, nem tudjuk hasznosítani az adatokat. Ugyanígy a tervezésben: a konstrukció kialakítása során kiemelt szerepet kapnak az egyeztetések, míg később a prototipizálásnál már konkrét mérési eredményekből dolgozhatnak a fejlesztők.

Ezek alapján világosan látszik, hogy mérni kell, az adatgyűjtésre energiát és kapacitást kell áldozni, ugyanakkor ezeket a folyamatokat gondos tervezésnek kell megelőznie.

A legfontosabb kérdés talán ezzel a tervezéssel kapcsolatban, hogy mikor kell nyílt és mikor zárt láncú vezérlést alkalmazni?

A zárt láncú szabályzó vezérlések ott hatékonyak, ahol az output gyorsan változik az inputok változásának hatására. Ilyenkor a folyamat végi ellenőrzés kevésnek bizonyulhat. Természetesen itt is csak akkor sikeres a vezérlési stratégia, ha megfelelően kiválasztott folyamatjellemzőkkel dolgozunk.

A digitális ipari rendszerekben az automatizált működés hatékony fenntartásának feltétele a folyamatos visszacsatolás. A felügyeletet tulajdonképpen ezek a mért jellemzők látják el, helyettesítve a folyamatos emberi jelenlétet.

A visszacsatolások és a szabályzókörök másik nagyon fontos előnye a beavatkozás. Vezérlések esetén is kapunk visszacsatolást, de az nem jár azonnali automatikus korrekciókkal. A szabályozás lényege azonban pont ez: akár az első kiugró értéknél visszafordítható a folyamatjellemzők romlása, így a selejtgyártás is, illetve megelőzhetők a balesetek. Ez utóbbi pedig egy automatizált gyárban felbecsülhetetlen jelentőséggel bír.

Visszatérve a fejlesztési, vagy tervezési folyamathoz, az állandó visszacsatolásokkal elkerülhető az, hogy az eredetileg elképzelt ötlettől eltávolodjunk (habár vannak esetek, amikor ez inkább előnyt jelent, mint hátrányt). Ahhoz, hogy a konstruktőr fejében megszülető kék kockából a gyártósoron ne piros gömb legyen, állandó kommunikációra és folyamatos adatáramlásra van szükség.

Hasonló problémával találkozunk tervező-teamek esetében is. Ma már egyáltalán nem szükséges, hogy földrajzilag azonos helyen legyenek a tervezők, mindössze a megfelelő kommmunikációs csatornákat kell biztosítani és folyamatosan fenntartani a csoport tagjai, valamint a megrendelők között. Ilyen esetekben viszont, ha a tervezési feladat kiinduló paramétereiben, a megrendelői igényekben változás történik, arról azonnal, minden csoporttagnak értesülnie kell és az új adatoknak megfelelően kell a tervezési feladatot elvégezniük.

Míg ennek a folyamatnak vannak olyan jellemzői, amelyeket nem lehet pontosan megszabni, majd később megkövetelni a munkadarabtól (így a tömegét, az anyagválasztás előtt, vagy megmunkálási paramétereket a technologizálás előtt). Viszont a tervezéssel párhuzamosan kijelölhetők azok a paraméterek és ellenőrzési módok, amelyekkel biztosítható, hogy a megrendelő vagy a konstruktőr azt kapja, amit szeretett volna.

Hiába válnak a gépek a termelés meghatározó részévé és hiába teszik minden eddiginél könnyebbé az adatgyűjtést és -tárolást. Az emberi tényező továbbra is elengedhetetlen a tervezési folyamatokban. Szerepük van az elképzelések megszületésében, majd folyamatos visszacsatolással járulnak hozzá a termék létrejöttéhez. Ugyanez a helyzet a folyamatok ellenőrzésével: a felügyeletet ellátó személyek dönthetnek végső soron arról, hogy mely adatok használhatók és melyek feleslegesek.

Contact