未來的自動(dòng)化工廠將會(huì)如何發(fā)展？

　　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)過程的自動(dòng)化。即通過采用各種檢測(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)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸?shù)?

　　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

　　20世紀(jì)40年代開始，人們開始使用分散式測(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)過程的干擾影響。而過程控制系統(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)過程中的問題外，現(xiàn)代控制理論也開始得到應(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)化儀表與硬件的開發(fā)，微計(jì)算機(jī)的問世，使生產(chǎn)過程自動(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，“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)功能是通過集成開發(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，“無線工廠”、“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)和傳感器也將越來越大程度地主宰新生代的工廠和機(jī)器。