在當(dāng)今人工成本暴漲的今天，來(lái)談?wù)劰S自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)工廠，自動(dòng)化是指用自動(dòng)裝置或系統(tǒng)控制來(lái)管理生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程, 它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、激光技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)之大成。一般認(rèn)為, 工廠自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)充分掌握從接受訂貨開(kāi)始, 到產(chǎn)品發(fā)貨結(jié)束之間所有生產(chǎn)活動(dòng)的復(fù)雜信息流，并對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)整體進(jìn)行高度管理和控制的自動(dòng)化過(guò)程．
其目的主要是:
1、省力；
2、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率和利用率；
3、實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)管理, 即減少零件、材料、半成品和成品的庫(kù)存量、減少資金積壓, 加快資金周轉(zhuǎn), 創(chuàng)造大的經(jīng)濟(jì)效益；
4、縮短從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研制到產(chǎn)品出廠之間的生產(chǎn)周期；
5、滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的多樣化、多功能化和智能化需求。
工廠自動(dòng)化, 按其性質(zhì)又可分為連續(xù)生產(chǎn)自動(dòng)化和斷續(xù)生產(chǎn)自動(dòng)化兩種。連續(xù)生產(chǎn)自動(dòng)化又叫過(guò)程自動(dòng)化, 主要是指石油、化工、冶金、電力等工業(yè)部門中連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化．即通過(guò)采用各種檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)儀表、控制裝置、電子計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化技術(shù)工具, 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)督和控制, 以達(dá)到實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率, 節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等目標(biāo)。
一個(gè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工廠，應(yīng)具有以下特征：
第一就是有一個(gè)內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)、信息采集與處理、財(cái)務(wù)、人事、技術(shù)與設(shè)備等的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化管理；
第二就是生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，即單個(gè)設(shè)備由計(jì)算機(jī)控制，生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸?shù)龋?
第三就是建成一個(gè)“柔性生產(chǎn)系統(tǒng)”，即具備一種新型的多品種、少批量生產(chǎn)的加工設(shè)備。這種系統(tǒng)比較容易適應(yīng)設(shè)計(jì)的改變和加工物形狀、數(shù)量的變化。這種系統(tǒng)可大可小，大的由若干個(gè)工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及控制裝置、監(jiān)控電腦及無(wú)人運(yùn)輸車組成，可以構(gòu)成整條生產(chǎn)線；小的則可以獨(dú)立完成各種各樣的加工生產(chǎn)任務(wù)；
第四就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法，這樣既節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間和費(fèi)用，又大大提高了生產(chǎn)效率；
第五就是建立了自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的一個(gè)必備的條件。對(duì)一個(gè)工廠的原材料、半成品和成品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，不僅能提高場(chǎng)地的利用效率，減少管理費(fèi)用，還能使物品的存取變得井然有序，一旦某種生產(chǎn)原料告缺，采購(gòu)部門將立即從中獲得信息，及時(shí)進(jìn)貨。
“無(wú)人化自動(dòng)工廠”是一個(gè)自動(dòng)化程度很高的自動(dòng)化工廠，以上的各種條件它不僅全部俱備，而且，還建有自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，原材料、半成品及成品自動(dòng)傳送線和現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)，使生產(chǎn)線上的人員減少到最低限度。除少數(shù)的維修人員外，生產(chǎn)線上的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不需人員參與，可以一天24小時(shí)連續(xù)不停地生產(chǎn)，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率也很高。
工廠自動(dòng)化發(fā)展：
40年代
單參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)
50-60年代
實(shí)行車間集中控制
過(guò)程控制系統(tǒng)采用
采用單元組合儀表
70-90年代
微計(jì)算機(jī)的問(wèn)世
最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制等設(shè)計(jì)方法
微機(jī)控制的智能單元組合儀表
21世紀(jì) 各種技術(shù)大發(fā)展
20世紀(jì)40年代開(kāi)始, 人們開(kāi)始使用分散式測(cè)量?jī)x表和控制裝置, 進(jìn)行單參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié), 取代了傳統(tǒng)的手工操作。
50 年代，人們開(kāi)始把檢測(cè)與控制儀表集中在中央控制室, 實(shí)行車間集中控制, 一些工廠企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)儀表化和局部自動(dòng)化．
這一階段, 過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)還是單輸入單輸出系統(tǒng), 受控變量主要是溫度、壓力、流量和液位四種參數(shù), 控制的目的是保持這些參數(shù)的穩(wěn)定, 消除或減少對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的干擾影響．而過(guò)程控制系統(tǒng)采用的方法是經(jīng)典控制理論中的頻率法和軌跡法, 主要解決了單輸入單輸出系統(tǒng)的常值控制和系統(tǒng)綜合控制問(wèn)題．
60 年代, 工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展, 工廠自動(dòng)化程度大大提高。在自動(dòng)化儀表方面, 開(kāi)始大量采用單元組合儀表．為了滿足定型、靈活、多功能等要求, 還出現(xiàn)了組裝儀表, 以適應(yīng)比較復(fù)雜的模擬和邏輯規(guī)律相結(jié)合的控制系統(tǒng)需要．與此同時(shí), 開(kāi)始采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)大型設(shè)備, 如大型蒸餾塔、大型軋鋼機(jī)等, 進(jìn)行最優(yōu)控制, 實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制（DDC）及設(shè)定值控制（SPC）。在系統(tǒng)方面,出現(xiàn)了包括反饋和前饋的復(fù)合控制系統(tǒng)。在過(guò)程控制理論方面, 除了仍采用經(jīng)典控制理論解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題外, 現(xiàn)代控制理論也開(kāi)始得到應(yīng)用, 控制系統(tǒng)由單變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)向復(fù)雜的多變量系統(tǒng)．在此期間, 工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了車間或大型裝置的集中控制．
70—90年代, 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展, 自動(dòng)化儀表與硬件的開(kāi)發(fā), 微計(jì)算機(jī)的問(wèn)世, 使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化進(jìn)入了新的高水平階段。對(duì)整個(gè)工廠或整個(gè)工藝流程的集中控制, 應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行多參數(shù)綜合控制, 或者用多臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分級(jí)綜合控制和參與經(jīng)營(yíng)管理, 是這一階段的主要特征。在新型自動(dòng)化技術(shù)工具方面, 開(kāi)始采用微機(jī)控制的智能單元組合儀表, 顯示和調(diào)節(jié)儀表, 以適應(yīng)各種復(fù)雜控制系統(tǒng)的需要。現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)反饋、最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制等設(shè)計(jì)方法和特殊控制規(guī)律, 在過(guò)程控制中得到了廣泛應(yīng)用, 自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的新景象。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，“以人為本”、“節(jié)能環(huán)保”的觀念深入人心，對(duì)工廠自動(dòng)化提出了新的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、IT技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，傳感器技術(shù)以及安全技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，工廠自動(dòng)化發(fā)展到了新階段，不斷增加的功能集成提升了所有驅(qū)動(dòng)技術(shù)中集散的智能化，保證這些設(shè)備在初次連接時(shí)能得到恰如其分的使用，并在系統(tǒng)中充分地發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)化制造商正不斷增加整體模塊在系統(tǒng)中的功能。 這個(gè)功能是通過(guò)集成開(kāi)發(fā)的通信接口、可靠的控制軟件、統(tǒng)一的工程工具和各種創(chuàng)新的模擬工具。這些進(jìn)步推動(dòng)著項(xiàng)目規(guī)劃和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也不斷降低著總成本。在未來(lái)，“無(wú)線工廠”、“數(shù)字化工廠”、“綠色工廠”將成為人們追求的目標(biāo)，控制技術(shù)和傳感器也將越來(lái)越大程度地主宰新生代的工廠和機(jī)器。
