制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程和及前景

1、精品制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程和前景自動(dòng)化( Automation )是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程(生 產(chǎn)、管理過程) 在沒有人或較少人的直接參與下， 按照人的要求， 經(jīng)過自動(dòng)檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目 標(biāo)的過程。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè) 治療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不 僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、 危險(xiǎn)的 工作環(huán)境中解放出來， 而且能擴(kuò)展人的器官功能， 極大地提高勞 動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化 是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。自動(dòng)化是美國科學(xué)家哈德在 19

2、36 年提出的。他認(rèn)為在一個(gè) 生產(chǎn)過程中， 機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人區(qū)搬運(yùn)就是自動(dòng)化， 這 就是早期自動(dòng)化的概念。制造自動(dòng)化概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過 程，在過去一段時(shí)間內(nèi)人們認(rèn)為自動(dòng)化使用機(jī)器代替人的體力勞 動(dòng)能夠只能完成指定的作業(yè)， 但是隨著科技不斷地進(jìn)步， 計(jì)算機(jī) 技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用， 制造自動(dòng)化的功能目標(biāo)不再是僅僅代替 人的部分腦力勞動(dòng)去自動(dòng)完成指定的作業(yè)。隨著制造技術(shù).電子技術(shù) .信息技術(shù) .管理技術(shù)等發(fā)展， 制造自動(dòng)化已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破上述 傳統(tǒng)的概念。二十世紀(jì)以來，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，人們研究和制造 了成千上萬種自動(dòng)控制系統(tǒng)， 極大地推動(dòng)了生產(chǎn)勞動(dòng)、 社會(huì)服務(wù)、welcome精品軍事工程和科

3、學(xué)研究等活動(dòng)。 自動(dòng)控制系統(tǒng)通常由控制器、 執(zhí)行 機(jī)構(gòu)和信息反饋裝置三部分組成。反饋裝置的任務(wù)是監(jiān)視和測量 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和工作對(duì)象的狀態(tài)變化和執(zhí)行結(jié)果，把這些信息反饋給 控制器?？刂破鲃t根據(jù)任務(wù)的定義和當(dāng)前執(zhí)行情況決定以后應(yīng)該 采取的措施， 以機(jī)械的、光電的或其他的物理方式向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā) 出指令，以便后者準(zhǔn)確地加以執(zhí)行。第二次世界大戰(zhàn)以來的四十多年中，特別是六十年代以 后，在發(fā)達(dá)國家和很多發(fā)展中國家， 人們的生產(chǎn)方式和生活 方式都發(fā)生了巨大的變化。 這種變化最重要的標(biāo)志是， 在社 會(huì)勞動(dòng)時(shí)間不斷縮減的情況下， 社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率和人均國民 收入都增長了大約十倍， 人的平均壽命大大延長。 促成這種 急劇變

4、化的主要原因是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 所以普遍認(rèn)為人類 正在經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命。 在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里對(duì)新技術(shù) 革命貢獻(xiàn)最大的是兩個(gè)相互聯(lián)系緊密的領(lǐng)域：一是信息技術(shù)（微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等）的重大突破；二 是系統(tǒng)科學(xué)的概念、 理論和方法的工程化應(yīng)用。 前者是后者 得以成功的物資基礎(chǔ)，后者又為前者的發(fā)展開辟了道路制造自動(dòng)化的發(fā)展與技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)，其生產(chǎn)模式也 經(jīng)歷了五個(gè)階段。第一階段：剛性自動(dòng)化階段。這一階段包 括單機(jī)自動(dòng)線和剛性自動(dòng)線， 在上世紀(jì)四五十年代這個(gè)技術(shù) 已經(jīng)相當(dāng)成熟， 在這一階段中應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工 藝方法， 其特征是高生產(chǎn)率和剛性結(jié)構(gòu)，很難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品welcom

5、e精品的改變。 第二階段： 數(shù)控加工階段。 數(shù)控技術(shù)包括數(shù)控和計(jì) 算機(jī)數(shù)控，數(shù)控加工設(shè)備包括數(shù)控機(jī)床， 加工中心等， 該階 段引入的新技術(shù)有數(shù)控技術(shù)， 計(jì)算機(jī)編程技術(shù)等。 第三階段： 柔性制造階段。該階段的特征是強(qiáng)調(diào)制造過程的柔性和高效 率，比較適合于多品種 .中小批量的生產(chǎn)， 此階段涉及的主要 技術(shù)包括成組技術(shù)，計(jì)算機(jī)直接數(shù)控和分布式數(shù)控，柔性制 造單元，柔性制造系統(tǒng)，柔性加工線，離散系統(tǒng)理論和方法 . 仿真技術(shù) .車間計(jì)劃與控制 .制造過程監(jiān)控技術(shù) .計(jì)算機(jī)控制與 通信網(wǎng)絡(luò)等。 第四階段： 計(jì)算機(jī)集成制造和計(jì)算機(jī)集成制造 系統(tǒng)階段， 其特征是強(qiáng)調(diào)制造全過程的系統(tǒng)性和集成性。 第 五階段：新

6、的制造自動(dòng)化模式階段， 包括智能制造 .敏捷制造 . 虛擬制造 .網(wǎng)絡(luò)制造 .全球制造和綠色制造。發(fā)展趨勢 現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出 越來越高的要求，同時(shí)也為自動(dòng)化技術(shù)的革新提供了必要條 件。70 年代以來， 自動(dòng)化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智 能控制發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用到國防、 科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè) 領(lǐng)域， 實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化，例如大型企業(yè)的綜合自動(dòng)化 系統(tǒng)、 全國鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、 國家電力網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、國民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。 自動(dòng)化的應(yīng)用正從工程領(lǐng)域向非工程領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)療自動(dòng)化、人口控制、經(jīng)濟(jì)管理自動(dòng)化等。welcome精品自動(dòng)化將在更大程度上模仿人的智能， 機(jī)器人已在工業(yè)生 產(chǎn)、 海洋開發(fā)和宇宙探測等領(lǐng)域得到應(yīng)用， 專家系統(tǒng)在醫(yī)療 診斷、 地質(zhì)勘探等方面取得顯著效果。工廠自動(dòng)化、辦公自 動(dòng)化、家庭自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化將成為新技術(shù)革命的重要內(nèi) 容， 并得到迅速發(fā)展。 但是制造業(yè)的發(fā)展也要盡可能的減少 當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染， 綠色制造是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源利 用效率的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì).制造 .包裝 .運(yùn)輸 .使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品壽命周期中，對(duì)環(huán)境的 負(fù)面影響最小 .資源利用效率最高。總之制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主要支柱，而先進(jìn)制造技術(shù)室增 強(qiáng)新產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)競爭力的重要手段， 先進(jìn)制