工业自动化发展史

2020-10-08

工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。

工业自动化是德国得以启动工业4.0的重要前提之一,主要是在机械制造和电气工程领域。目前在德国和国际制造业中广泛采用的"嵌入式系统",正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部,是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示,这种"嵌入式系统"每年获得的市场效益高达200亿欧元,而这个数字到2020年将提升至400亿欧元

折叠第一阶段

40年代--60年代初

需求动力:市场竞争,资源利用,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要。主要特点:此阶段主要为单机自动化阶段,主要特点是:各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向纵深方向发展。典型成果和产品:硬件数控系统的数控机床。

折叠第二阶段

60年代中--70年代初期

需求动力:市场竞争加剧,要求产品更新快,产品质量高,并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。主要特点:此阶段主要以自动生产线为标志,其主要特点是:在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控系统出现并用于机床,CADCAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中,此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。典型成果和产品:用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。

折叠第三阶段

70年代中期--至今

需求动力:市场环境的变化,使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重,要求自动化技术向其广度和深度发展,使其各相关技术高度综合,发挥整体最佳效能。主要特点:70年代初期美国学者首次提出CIM概念至今,自动化领域已发生了巨大变化,其主要特点是:CIM已作为一种哲理、一种方法逐步为人们所接受;CIM也是一种实现集成的相应技术,把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理,就是企业应根据需求来分析并克服现存的"瓶颈",从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略;而作为实现集成的相应技术,一般认为是:数据获取、分配、共享;网络和通信;车间层设备控制器;计算机硬、软件的规范、标准等。同时,并行工程作为一种经营哲理和工作模式自80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域,并将进一步促进单元自动化技术的集成。典型成果和产品:CIMS工厂,柔性制造系统(FMS)

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下,人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化,按其发展阶段可分为:(1) 半自动化。即部分采用自动控制和自动装置,而另一部分则由人工操作机器进行生产。(2) 全自动化。指生产过程中全部工序,包括上料、下料、装卸等,都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转),而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。