工業(yè)自動化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實現(xiàn)各種過程控制,在整個工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動物以外的能源與各種資訊來進行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動化生產(chǎn),而使工業(yè)能進行自動生產(chǎn)之過程稱為工業(yè)自動化。
工業(yè)自動化是機器設備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預的情況下,按預期的目標實現(xiàn)測量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。自動化技術就是探索和研究實現(xiàn)自動化過程的方法和技術。它是涉及機械、微電子、計算機、機器視覺等技術領域的一門綜合性技術。工業(yè)改革是自動化技術的助產(chǎn)士。正是由于工業(yè)改革的需要,自動化技術才沖破了卵殼,得到了蓬勃發(fā)展。同時自動化技術也促進了工業(yè)的進步,如今自動化技術已經(jīng)被廣泛的應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域,成為提高勞動生產(chǎn)率的主要手段。
工業(yè)自動化是德國得以啟動工業(yè)4.0的重要前提之一,主要是在機械制造和電氣工程領域。目前在德國和制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”,正是將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內部,是一種特定應用設計的專用計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場效益高達200億歐元,而這個數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。
工業(yè)自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術,對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策,達到增加產(chǎn)量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術,包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。 工業(yè)自動化技術作為20世紀現(xiàn)代制造領域中重要的技術之一,主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。無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),都必須依靠自動化技術的應用。 自動化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益,但它對企業(yè)生產(chǎn)過程起著明顯的提升作用:
(1)提高生產(chǎn)過程的安全性;
(2)提高生產(chǎn)效率;
(3)提高產(chǎn)品質量;
(4)減少生產(chǎn)過程的原材料、能源損耗。
據(jù)權威咨詢機構統(tǒng)計,對自動化系統(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,自動化系統(tǒng)占設備總投資10%以下,起到“四兩撥千金”的作用。 傳統(tǒng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)即機電一體化系統(tǒng)主要是對設備和生產(chǎn)過程的控制,即由機械本體、動力部分、測試傳感部分、執(zhí)行機構、驅動部分、控制及信號處理單元、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下,相互協(xié)調、有機融合和集成,形成物質和能量的有序規(guī)則運動,從而組成工業(yè)自動化系統(tǒng)或產(chǎn)品。
在工業(yè)自動化領域,傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、電動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、計算機、通信、網(wǎng)絡等技術的發(fā)展,信息交互溝通的領域正迅速覆蓋從工廠的現(xiàn)場設備層到控制、管理各個層次。工業(yè)控制機系統(tǒng)一般是指對工業(yè)生產(chǎn)過程及其機電設備、工藝裝備進行測量與控制的自動化技術工具(包括自動測量儀表、控制裝置)的總稱。今天,對自動化簡單的理解也轉變?yōu)椋河脧V義的機器(包括計算機)來部分代替或完全取代或超越人的體力。
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