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工厂自动化是如何演变的?发生了什么变化以及将来会如何变化。
工厂自动化是指自动化概念中要求最苛刻的制造行业中的自动化技术。它指的是实现工厂生产过程自动化的过程和用于该目的的系统。工厂自动化的首字母有时被称为 FA(F.A.)。
工厂自动化的主要目的之一是在以前由人完成的工作中节省劳动力。这与机器人、传感器和信息系统等广泛领域的技术密切相关。
将来,制造业利用工厂自动化将非常重要。想一想,让我们回顾一下工厂自动化的历史。
世界大战结束后不久,我开始考虑日本工业中的工厂自动化。当时,从美国派出的工程师正在接受有关各种技术的指导,主要是国内基础设施项目。根据该指南,对自动控制的需求增加了。
在 20 世纪 50 年代中期,钢铁公司成为工厂自动化渗透的中心。由于战争期间的军事需求,钢铁相关公司最接近现代化。在这种背景下,我们成功地使用机床实现了连续轧制和铸造工艺,实现了批量生产。随着材料工业的发展,可以说是所有工业的基础,世界进入了一个经济高速增长的时代。
在 20 世纪 60 年代中期,随着 IC 的问世,工厂自动化迅速发展。集成电路嵌入式机床实现了前所未有的工作并创造了多个工业机器人。
从1970年到1980年,仪器变得越来越数字化,机床连接到计算机进行操作。同时,还开发了传感器,高精度控制已开始成为可能。此外,在每个部分提供控制设备并将整体控制作为系统连接的分布式控制系统成为主流。
在20世纪90年代,分布式控制系统变得更加复杂,而计算机则发生了革命性的变化。由于应用范围的扩大,以前被称为 “FA计算机” 的型号被称为 “工业计算机”,并且多任务处理成为可能。此外,IT 概念变得很重要,从而形成了集成信息、网络和控制的工厂自动化系统。
让我们来看看自2000年以来工厂自动化发生了怎样的变化。
起初,工厂自动化仅侧重于通过节省劳动力来降低成本。但是,除了节省成本外,还将重点放在其他好处上。工厂自动化的具体优点,例如:
这是引起注意的第一件事。通过节省劳动力可以降低劳动力成本。除了减少工作人数外,节省劳动力还将提高工作水平,从而使新移民可以降低教育成本。
当人们反复做同样的工作时,错误总是会发生。工厂自动化消除了这些质量差异和人为错误,有望稳定和提高质量。
现代工厂自动化不仅需要节省劳动力和节省人们手动完成的工作,还需要进一步提高效率。当工厂可以每天 24 小时运行时,工厂自动化可显著提高生产率。缩短生产周期也是工厂自动化的主要优势。
在工厂中,人们可能难以工作,例如高温和低温环境以及运送噪音和重型货物的环境。但是,随着工厂自动化的发展,即使在这些人难以工作的环境中也可以进行工作。
虽然工厂自动化具有许多优点,但也有缺点,例如:
对于那些一直在工作的人来说,可能会担心工作会因为节省劳动力的进展而消失。但是,工厂自动化旨在简化流程,节省劳动力,并将创造性工作分配给人们。因此,即使工厂自动化取得了进步,人们也认为它将转移到规划工作等创造性工作上。
最初有人指出,可以降低的人力成本仅是设备安装时的初始投资金额之外的优势。高效省力、省力的设备安装成本也更高。无论这是优点还是劣势,都需要各种各样的比例分配。
如果需要对每种产品进行定制,则可能难以处理工厂自动化。在进行工厂自动化时,应尽可能调整工作流程。
近年来,工厂自动化发生了重大变化。它改变了目的,例如工厂自动化的用途和想要做什么。
到目前为止,工厂自动化的目的是实现 “不落入人们手中的生产”,例如节省劳动力。随着信息和通信技术(ICT)的发展以及物联网的演变和传播,这种情况正在发生巨大变化。
这种变化发生在节省生产过程中的劳动力的地方。到目前为止,节省工作本身的劳动力一直备受关注。但是,现在,与其减少生产所需的人造工具的数量,不如知道如何处理从流程各个部分获得的信息。
在实现物联网的工厂中,生产设备和设备连接到因特网并收集所有信息。根据这些信息,我们调整设备和机器人的行为,以可视化和管理生产状态。现代智能工厂自动化会积累和分析这些信息,并为下一次生产提供反馈。
边缘计算是一项重要技术,它进一步推动了物联网的使用。通过优化对收集的大量数据的处理,实现了设备和机器人的更准确、更精确的行为。通过将边缘计算添加到现代工厂自动化中,我们正在使与ICT的连接更加紧密和有效。
我们考虑了工厂自动化的起源和发展,以及未来的演变。自第二次世界大战结束以来一直在进步的工厂自动化即将发展到一个新的水平。不仅设备和机器人的行为速度,而且处理信息的速度将成为未来的主题。在未来的工厂自动化中,不仅仅是自动化,如何有效利用由自动化生成的信息,以及如何提高其准确性将是很重要的。
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