Розроблення автоматизованої системи згортання паперу на базі концепції Industry 4.0.

Abstract

У роботі було спроєктовано та розроблено автоматизовану систему згортання паперу, що базується на принципах концепції Industry 4.0. Розроблена система є кіберфізичною, що поєднує апаратні та програмні компоненти для забезпечення високої точності, продуктивності та гнучкості виробничого процесу. Вона передбачає використання сучасних засобів автоматизації, сенсорних елементів та інтелектуальних алгоритмів керування. Система реалізує можливість збору, обробки та передачі даних у реальному часі з використанням технологій Інтернету речей (IoT), що забезпечує дистанційний моніторинг та оптимізацію виробничих процесів. Передбачено інтеграцію із хмарними сервісами для зберігання даних, їх аналізу та підтримки прийняття рішень. У процесі розробки було виконано вибір апаратної платформи (контролерів, датчиків положення, приводів виконавчих механізмів), а також проведено аналіз та синтез алгоритмів керування процесом згортання паперу. Особливу увагу приділено точності позиціювання, узгодженню роботи механічних вузлів та забезпеченню стабільності технологічного процесу. У результаті виконаних досліджень та проєктування було створено програмне забезпечення, яке забезпечує автоматизоване керування системою, оптимізацію режимів роботи, діагностику стану обладнання та підвищення ефективності виробництва згідно з принципами цифровізації промисловості.

This study involved the design and development of an automated paper rolling system based on the principles of Industry 4.0. The system is cyber-physical in nature, combining hardware and software components to ensure high precision, productivity and flexibility in the production process. It involves the use of modern automation tools, sensor elements and intelligent control algorithms. The system enables the collection, processing and transmission of data in real time using Internet of Things (IoT) technologies, which facilitates remote monitoring and optimisation of production processes. Integration with cloud services is provided for data storage, analysis and decision support. During the development process, a hardware platform (controllers, position sensors, actuators) was selected, and an analysis and synthesis of algorithms for controlling the paper rolling process was carried out. Particular attention was paid to positioning accuracy, the coordination of mechanical components and ensuring the stability of the technological process. As a result of the research and design work, software was developed that provides automated system control, optimisation of operating modes, equipment diagnostics and improved production efficiency in accordance with the principles of industrial digitalisation.