自動化技術

自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論、資訊理論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關係，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。

基本介紹

• 中文名：自動化技術
• 特點：多學科綜合的套用技術
• 相關技術：計算機 感測器 系統工程
• 主要套用：機電一體化 物聯網 工業機器人

自動化技術的發展歷史

• 最早的反饋控制機制被用於搭風車的風帆，它在1745年已經被埃德蒙·李(Edmund Lee)申請了專利。
• 1788年瓦特改良蒸汽機，人類開始進入了使用機器的時代。其藉助於離心調速裝置而使其本身的轉速保持穩定。這種離心調速裝置就是世界上最早的自動化機器。
• 20世紀40年代，通過美國數學家維納等人的努力，在自動調節、計算機、通信技術、仿生學以及其他學科互相滲透的基礎上，產生了控制論。這一理論對自動化技術有著深遠影響。維納提出的反饋控制原理，仍然是控制理論中的一條重要規律。
• 20世紀60年代，隨著複雜的工業生產過程、航空及航天技術、社會經濟系統等領域的進步使自動控制理論得以迅速發展，自動化技術水平大大提高。兩個顯著進展是數字計算機得到廣泛套用以及現代控制理論的誕生。
• 到了21世紀，自動化技術進入了計算機自動設計（英文：Computer-Automated Design，CAutoD）的年代。

自動化技術的工具

工程師可以數字控制自動化設備。其結果是迅速擴大了套用範圍和人類活動。

不同類型的自動化工具存在：

• ANN -人工神經網路
• DCS - 分散式控制系統
• HMI - 人-機用戶界面
• SCADA -數據採集與監控系統
• PLC -可程式邏輯控制器
• 機器人學

自動化技術的套用

工業自動化是自動化技術套用的一個最為重要的方向。其具體運用的方面有：

• 計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助製造（CAM）
• 綜合辦公自動化（OA）(例如:門禁系統、資訊科技稽核)
• 過程控制與自動化儀器儀表
• 人工智慧技術

自動化在工業上帶來的影響

工業自動化多以自動設備取代高危險、單調性、高頻率的人力行為，如取熱鑄件、每隔幾分鐘取料、組裝線。 透過自動化的設備導入，協助解決人資調漲、技術斷層、品質穩定的狀況。自動化為固定模式的概念，在導入前需要準備的工作如下：

• 標準化作業：自動化為一切由計算、規劃、輸入電腦設定，控制重複作業所構成的功能，將每一項生產步驟統一制度化才能接著由人去規劃、計算。
• 風險性評估：對於生產過程中間可能會有的風險，如：金屬加工所生鐵屑、壓鑄、成型要夾取未去毛編的鋁塊‥考驗的是規劃商的技術與經驗，風險評估將大大影響這套產品最後所生成效益，最好讓規劃自動化設備廠商與機械製造廠商間多評估，以避免生產狀況影響自動化運作。
• 效能評估：一般來說，規劃商會以人力與時間作為依據，預估可節省之效益，因自動化設備如機械手臂Robot一組高至百萬，或門型機械手價格平近但仍不斐，若效益未達，則不建議導入。

簡易三要點評斷是否適合自動化導入：

• 年產量大。
• 加工時間短。
• 產品形狀單純。

同時自動化也可能造成失業問題的增加成為政治議題，傳統自動化機械隨著電腦發展逐漸智慧型化，有可能導致滲透進更下端的產業和更小型的公司，取代更多的職缺，這種取代有可能是一種等比級數的擴張，日經新聞曾研究2030年後日本可能被機器人搶走735萬工作機會，而被搶工作的人會湧向其他工作機會，讓其他工作的勞工在資方面前更弱勢而遭到薪資和福利的不利影響，所以自動化技術有可能加劇貧富差距而成為未可知的巨大問題。

自動化技術的未來趨勢

自動化套用領域可分為：辦公自動化，機械自動化，信息自動化，工業自動化，污水處理自動化等等，套用十分廣泛。其總體發展趨勢是：更廣泛地與各地現代化技術相結合、特別是與計算機技術及控制論結合，從物理活動的自動化向著信息活動的自動化發展，比如利用計算機來自動設計，而不只是輔助設計。

• 機械功能多元化：工商業產品已趨向精緻化及多元化，在大環境變化下，多元化、彈性化且具有多種切換功能的包裝機種方能適應市場需求。
• 控制智慧型化：包裝機械廠家普遍使用PLC動力負載控制器，雖然PLC彈性很大，但仍未具有電腦（含軟體）所擁有的強大功能。未來包裝機械必須具備多功能化、調整操作簡單等條件，基於電腦的智慧型型儀器將成為食品包裝控制器的新趨勢。
• 結構設計標準化、模組化：充分利用原有機型模組化設計，可在短時間內轉換新機型。

新套用

產業的大環境為工業領域提出了很多新的課題，如產業結構的最佳化、競爭力和創新能力的提升、製造業的綠色與智慧型化等等，尤其是“十八大”盛會的召開，更加強調了在新形勢下將“創新”、“綠色”等關鍵字融入行業發展趨勢中的必要性和緊迫性，產業創新升級、單位GDP能耗等“硬”指標也將在未來一段時期內不斷考驗中國的製造業發展。正是在這樣的背景之下，製造業中的自動化技術也被賦予越來越重要的定位，除了其固有的控制、監測等功能，自動化技術也成為了提高能效、改善生產管理水平的利器，其在各個分支領域的技術套用也在不斷走向深化。

工業機器人的套用“熱”

工業機器人是製造業創新自動化套用的一個典型例子，而這一前沿技術也毫無爭議地成為了業界討論的熱點，這樣的現象也吸引了很多套用行業投來的目光，大有一奪業界眼球之勢。從製造業大鱷富士康高調向“機器勞動力”伸出“橄欖枝”，到眾多機器人廠商攜新產品新套用頻頻出鏡，工業機器人仿佛已經走上了技術升級、套用拓展的快行道。

業界有一句話，說自動化技術是工業領域的“萬金油”技術，由此可見自動化技術的套用之廣泛。事實上，從上層的控制系統，到底層的數據採集、傳動驅動，都是自動化技術的用武之地。尤其是隨著產業巨觀需求的變化，自動化技術在整個工業體系內的角色和定位也在不斷深入。

物聯網

自動化技術在物聯網中的套用主要有：感測器等數據採集與儲存；對數據自動分析處理，給出執行流程；對售後產品進行監測和提供個性化服務方案。

未來趨勢

隨著科技的不斷發展進步，各種食品加工品的出現，對包裝技術和包裝設備都提出了新的挑戰，包裝自動化技術在流通領域中發揮著越來越大的作用。包裝機械競爭日趨激烈，未來的包裝機械將配合產業自動化趨勢，促進包裝設備總體水平提高，發展多功能、高效率、低消耗的包裝設備，而包裝自動化技術也正朝著以下幾個趨勢發展：結構設計標準化、模組化充分利用原有機型模組化設計，可在短時間內轉換新機型。