概念介紹
自動化的概念是一個動態發展過程。過去,人們對
自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作,自動地完成特定的作業。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。后來隨著電子和信息技術的發展,特別是隨著計算機的出現和廣泛應用,自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動,以自動地完成特定的作業。自動化的廣義內涵至少包括以下幾點:在形式方面,制造自動化有三個方面的含義:代替人的體力勞動,代替或輔助人的腦力勞動,制造
系統中人機及整個系統的協調、管理、控制和優化。在功能方面,自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標體系的一部分。自動化的功能目標是多方面的,已形成一個有機體系。在范圍方面,制造自動化不僅涉及到具體生產制造過程,而是涉及
產品生命周期所有過程。
研究內容
自動化是一門涉及學科較多、應用廣泛的綜合性科學技術。作為一個系統工程,它由5個單元組成:
1、程序單元。決定做什么和如何做。
2、作用單元。施加能量和定位。
3、傳感單元。檢測過程的性能和狀態。
4、制定單元。對傳感單元送來的信息進行比較,制定和發出指令信號。
5、控制單元。進行制定并調節作用單元的機構。自動化的研究內容主要有自動控制和信息處理兩個方面,包括理論、方法、硬件和軟件等,從應用觀點來看,研究內容有過程自動化、機械制造自動化、管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。
過程自動化:石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理自動化。一般采用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程控制系統,對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。
機械制造自動化:這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果,處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后,由于電子計算機的應用,出現了數控機床、加工中心、
機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統(FMS)。以柔性制造系統為基礎的自動化車間,加上信息管理、生產管理自動化,出現了采用計算機集成制造系統(CIMS)的工廠自動化。
管理自動化:工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理自動化,是以信息處理為核心的綜合性技術,涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網絡。
現代已在管理信息系統的基礎上研制出決策支持系統(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。
對社會的影響自動化是新的技術革命的一個重要方面。自動化技術的研究、應用和推廣,對人類的生產、生活等方式將產生深遠影響。生產過程自動化和辦公室自動化可極大地提高社會生產率和工作效率,節約能源和原材料消耗,保證產品質量,改善勞動條件,改進生產工藝和管理體制,加速社會的產業結構的變革和社會信息化的進程。
實施時機
1、記錄生產過程。
2、進行增值分析,把哪些非增值性的操作項目鑒定出來。
3、把非增值性操作盡可能多地消除掉。
4、評估“新的經過該站”的過程,對在該過程匯總應用自動化進行成本效益分析。
5、如果效益大于成本,或者能取得顯著的質量效益,則實行自動化。
發展趨勢
現代生產和科學技術的發展,對自動化技術提出越來越高的要求,同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。70年代以后,自動化開始向復雜的系統控制和高級的
智能控制發展,并廣泛地應用到國防、科學研究和經濟等各個領域,實現更大規模的自動化,例如大型
企業的綜合
自動化系統、全國鐵路自動調度系統、國家電力網自動調度系統、空中交通管制系統、城市交通控制系統、自動化指揮系統、國民經濟管理系統等。自動化的應用正從工程領域向非工程領域擴展,如醫療自動化、人口控制、經濟管理自動化等。自動化將在更大程度上模仿人的智能,機器人已在工業生產、海洋開發和宇宙探測等領域得到應用,專家系統在醫療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和
農業自動化將成為新技術革命的重要內容,并得到迅速發展。
智能化:是指由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用。從感覺到記憶再到思維這一過程稱為“
智慧”,智慧的結果產生了行為和語言,將行為和語言的表達過程稱為“能力”,兩者合稱“智能”。智能一般具有這樣一些特點:一是具有感知能力,即具有能夠感知外部世界、獲取外部信息的能力,這是產生智能活動的前提條件和必要條件;二是具有記憶和思維能力,即能夠存儲感知到的外部信息及由思維產生的知識,同時能夠利用已有的知識對信息進行分析、計算、比較、判斷、聯想、決策;三是具有學習能力和自適應能力,即通過與環境的相互作用,不斷學習積累知識,使自己能夠適應環境變化;四是具有行為決策能力,即對外界的刺激作出反應,形成決策并傳達相應的信息。具有上述特點的系統則為智能系統或智能化系統。
智慧化:就是升級版的智能化。就是人機環境系統之間的交互角色最優化,取長補短、優勢互補,除了必要的計算機知識、數學算法外,還應把哲學、心理學、生理學、語言學、人類學、神經科學、社會學、地理學......等等融為一體。
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