产业自动化

自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。 采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。 自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面,自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。 自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而是涉及产品生命周期所有过程。 过程自动化:石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。 一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统,对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。 机械制造自动化:这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果,处理的对象是离散工件。 早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。 以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。 管理自动化:工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化,是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。 一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。 现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS),为高层管理人员决策提供备选的方案。 对社会的影响自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广,对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。 生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,保证产品质量,改善劳动条件,改进生产工艺和管理体制,加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。 国外自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。 自动化技术不断提高光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和市场竞争力,它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新,不断创造和形成新的行业经济增长点,同时不断提供新的行业发展的管理战略哲理。 如并行工程(CE)、敏捷制造(AM)等。数控技术于模块化、网络化、多媒体和智能化;CAD/CAM系统面向产品的整个生命周期;自动控制内容发展到对产品质量的在线监测与控制,设备运行状态的动态监测、诊断和事故处理、生产状态的监控和设备之间的协调控制与连锁保护,以及厂级管理决策与控制等;系统网络普遍以通用计算机网络为基础;自动化控制产品正向着成套化、系列化、多品种方向发展;以自动控制技术、数据通信技术、图象显示技术为一体的综合性系统装置成为国外工业过程控制的主导产品,现场总线成为自动化控制技术发展的第一热点;可编程控制器(PLC)与工业控制系统(DCS)的实现功能越来越接近,价格也逐步接近,国外自动控制与仪器仪表领域的前沿厂商已推出了类似PCS(Process Control System)的产品。 世界自动化产业发展势头迅猛。传感器技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线技术等自动化技术已形成一定的产业规模,其中90年代传感器在美国、日本的市场总销售额已超过100亿美元。