工業(yè)自動(dòng)化是在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)整裝置,用以代替人工操縱機(jī)器和機(jī)器體系進(jìn)行加工生產(chǎn)的趨勢(shì)。在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化條件下,人只是間接地照管和監(jiān)督機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。工業(yè)自動(dòng)化,按其發(fā)展階段可分為:(1) 半自動(dòng)化。即部分采用自動(dòng)控制和自動(dòng)裝置,而另一部分則由人工操作機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。(2) 全自動(dòng)化。指生產(chǎn)過(guò)程中全部工序,包括上料、下料、裝卸等,都不需要人直接進(jìn)行生產(chǎn)操作 (人只是間接地看管和監(jiān)督機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)),而由機(jī)器連續(xù)地、重復(fù)地自動(dòng)生產(chǎn)出一個(gè)或一批產(chǎn)品
工業(yè)自動(dòng)化是機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程在不需要人工直接干預(yù)的情況下,按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、操縱等信息處理和過(guò)程控制的統(tǒng)稱。自動(dòng)化技術(shù)就是探索和研究實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程的方法和技術(shù)。它是涉及機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)綜合性技術(shù)。工業(yè)革命是自動(dòng)化技術(shù)的助產(chǎn)士。正是由于工業(yè)革命的需要,自動(dòng)化技術(shù)才沖破了卵殼,得到了蓬勃發(fā)展。同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)也促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步,如今自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、建筑、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域,成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要手段。 [2] 工業(yè)自動(dòng)化是德國(guó)得以啟動(dòng)工業(yè)4.0的重要前提之一,主要是在機(jī)械制造和電氣工程領(lǐng)域。目前在德國(guó)和國(guó)際制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”,正是將機(jī)械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部,是一種特定應(yīng)用設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場(chǎng)效益高達(dá)200億歐元,而這個(gè)數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。 [3] 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù),對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性高技術(shù),包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一,主要解決生產(chǎn)效率與一致性問(wèn)題。無(wú)論高速大批量制造企業(yè)還是追求靈活、柔性和定制化企業(yè),都必須依靠自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。 自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益,但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程起著明顯的提升作用: (1)提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性;
(2)提高生產(chǎn)效率;
(4)減少生產(chǎn)過(guò)程的原材料、能源損耗。
據(jù)國(guó)際權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)投入和企業(yè)效益方面提升產(chǎn)出比約1:4至1:6之間。特別在資金密集型企業(yè)中,自動(dòng)化系統(tǒng)占設(shè)備總投資10%以下,起到“四兩撥千金”的作用。 傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)即機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的控制,即由機(jī)械本體、動(dòng)力部分、測(cè)試傳感部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分、控制及信號(hào)處理單元、接口等硬件元素,在軟件程序和電子電路邏輯的有目的的信息流引導(dǎo)下,相互協(xié)調(diào)、有機(jī)融合和集成,形成物質(zhì)和能量的有序規(guī)則運(yùn)動(dòng),從而組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)或產(chǎn)品。 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)和集散式控制系統(tǒng)DCS的發(fā)展歷程。 隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展,信息交互溝通的領(lǐng)域正迅速覆蓋從工廠的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到控制、管理各個(gè)層次。工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)一般是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行測(cè)量與控制的自動(dòng)化技術(shù)工具(包括自動(dòng)測(cè)量?jī)x表、控制裝置)的總稱。今天,對(duì)自動(dòng)化最簡(jiǎn)單的理解也轉(zhuǎn)變?yōu)椋河脧V義的機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))來(lái)部分代替或完全取代或超越人的體力。