改變?nèi)祟惿畹淖詣踊瘯r代,終將替代人工勞動力
前言:
工控自動化的概念在很早以前就在德國有人提出來了,只是到目前才完善;自動化技術(shù)是一個時代的進步,對全人類都有著非凡的意義。當自動化普及全世界的時候,人工勞動力也將終結(jié)。那么什么是自動化?自動化有哪些優(yōu)勢?自動化會對人類社會造成哪些影響?更多知識內(nèi)容還看本文!
在 久遠以前,人類很早便有了應(yīng)用自動化技術(shù)的歷史。古埃及人發(fā)明以水為動力的“水鐘”,穩(wěn)居世界上計時最精確的寶座長達兩千年,便是人類記載上應(yīng)用自動化技 術(shù)的濫觴。而後直至十八世紀,被用於風(fēng)車的自動化控制系統(tǒng)啟發(fā)了瓦特發(fā)明蒸汽機,帶動第一次工業(yè)革命,大大顛覆了數(shù)千年來慣有的生產(chǎn)方式,并隨之進入了以 動力機械取代手工勞動的時代。
自動化的技術(shù)使得制造工業(yè)的效率提升了、效能進步了,并直接影響了人們的生活,如今我們得以享用方便的交通運輸、隨時接收來自世界各地的訊息,并擁有多樣化的生活消費選擇,都與自動化技術(shù)的革新息息相關(guān)。
而在最近,第四波的工業(yè)革命已然啟動,以智慧工廠、智慧機器人為主的發(fā)展趨勢中,自動化技術(shù)仍舊扮演了不可或缺的關(guān)鍵力量。此篇將介紹自動化技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一窺它所衍生的產(chǎn)業(yè)連結(jié)及未來趨勢。
什么是自動化?
廣 義上,自動化(Automation)的定義為:以人力以外的資源,例如機械、水力、電力等能源,代替人類操縱、控制及監(jiān)視設(shè)備或程式,執(zhí)行人類難以完成 的任務(wù)??捎行Ч?jié)省人力及時間、降低人為錯誤的機率、減少人員暴露在危險的環(huán)境中,并提升產(chǎn)品品質(zhì)。自動化囊括的范圍廣泛,除了各行各業(yè)的機器與輔助機 具,也在日常生活中處處可見,小至家中會自動煮飯的電鍋、便利商店的自動門,大至大樓的空調(diào)管控與電梯、捷運的自動化系統(tǒng)等,都屬於自動化的應(yīng)用。
在工業(yè)上狹義的自動化,則專指應(yīng)用機械、電子與電腦化的系統(tǒng),來操控及生產(chǎn)的科技。主要包括生產(chǎn)零組件的自動化工具機、物流及倉儲系統(tǒng)、品管檢測、數(shù)據(jù)收集與回饋及電腦制程控制等。
自動化系統(tǒng)
如果我們要了解自動化的技術(shù),就要拆解復(fù)雜的自動化系統(tǒng),從最基本的單元開始認識起。在自動化系統(tǒng)的機制中,自動化控制元件是在自動化系統(tǒng)中發(fā)揮功能的最小單元,一個封閉回路的自動化系統(tǒng)主要可由以下四種元件組成:
(1)受控體:泛指在系統(tǒng)中接收命令、受到控制的被動部位,類似人類器官的肌肉、關(guān)節(jié)。例如機械手臂末端的夾爪。
(2)感測器:探測、感知外界的訊號、物理條件或化學(xué)組成,并將訊號傳遞給其他部位,類似人類器官的神經(jīng)。例如圖像感測器、溫度感測器。
(3)控制器:感測器所傳達的訊號傳遞到控制器後,透過控制器內(nèi)的演算法計算,發(fā)送處理過後的訊號給驅(qū)動器,類似人類器官的大腦。例如可程式化邏輯控制器(PLC)、工業(yè)電腦。
(4)致動器:驅(qū)動機械產(chǎn)生動作的動力來源,類似人類器官的心臟。例如:線性馬達、氣壓缸。
各 種功能元件所組成的自動化系統(tǒng),則包括:用於工業(yè)通訊的工業(yè)網(wǎng)路、可進行信息識別辨認的RFID系統(tǒng)、用於遠端監(jiān)控與資料擷取的工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)、 優(yōu)化生產(chǎn)過程管理的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、將企業(yè)資源進行垂直流程整合的企業(yè)資源系統(tǒng)(ERP),以及資訊科技系統(tǒng)等。廣泛地運用在各領(lǐng)域的工業(yè)制程 中。
它們除了可以優(yōu)化生產(chǎn)過程,幫助工廠縮短產(chǎn)品交貨期、增加生產(chǎn)效率、并提升產(chǎn)品品質(zhì)之外,也有助企業(yè)邁向更彈性、更注重顧客導(dǎo)向的作業(yè)管理,可謂企業(yè)成長的加速器。
自動化設(shè)備在工業(yè)上的應(yīng)用
自 動化技術(shù)帶來的效益之廣,尤其以制造工業(yè)為最。由於經(jīng)濟發(fā)展使得現(xiàn)代人有條件改善過去的勞動水準,因此使得越來越少工人愿意以過去的薪資水平從事工廠工 作。這迫使了以勞力密集為主的制造工業(yè)面臨轉(zhuǎn)型,要如何在缺乏低技術(shù)勞動力的條件下,仍然取得制造工業(yè)的優(yōu)勢呢?對工廠來說,自動化的技術(shù)的應(yīng)用,便是一 大契機。在技術(shù)發(fā)展之初,人們開始思考:要怎麼將自動化應(yīng)用在過去的工業(yè)制程?最需要以機器來取代人力的環(huán)節(jié)有哪些?
很容易便有了答案:能解決低階勞動力缺乏的問題,還可達成比人力更高的精確度的制程,最直覺的就是組裝、切削等低技術(shù)門檻的工作。因此用於生產(chǎn)零件、金屬加工、檢測與成形工具機,便成了自動化技術(shù)最大宗的應(yīng)用。
另 外,工業(yè)機器人則是近年來自動化技術(shù)所衍生的一大類別,除了原先的工具機逐漸發(fā)展出機械手臂,用於從事搬運、制造、測量等重復(fù)性工作,近來也立基於原有基 礎(chǔ),漸漸往智慧化的機器人發(fā)展,透過工業(yè)電腦等控制系統(tǒng),結(jié)合云端計算、數(shù)據(jù)分析,提升原先自動化設(shè)備與零組件的品質(zhì),進行軟體與硬體的全方位系統(tǒng)整合。
這 些自動化的工具機、工業(yè)機器人,現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用於各種產(chǎn)業(yè)的制造過程。除了一直以來要求高精密度與標準化流程、因而自動化程度極高的汽車工業(yè),近年來也逐 漸擴及3C產(chǎn)業(yè)、塑膠產(chǎn)品制造、生技醫(yī)療、食品科技、綠能與航太等五花八門的類別。自動化技術(shù)如今已成了工業(yè)制程中不可或缺的一項技術(shù)。(原標題:當機器 取代人力 改變?nèi)祟惿畹摹白詣踊夹g(shù)”)
前
面介紹了什么是自動化,自動化的應(yīng)用。相信也能了解到,工業(yè)自動化的一個優(yōu)勢以及帶來的效益。自動化的革命創(chuàng)新是一種直觀的技術(shù),能給人類帶來直接的效
益,不僅僅對生產(chǎn)的效率和品質(zhì)有著巨大的提升,更有效的解放了人類的雙手,能更有效的生產(chǎn)一些大型復(fù)雜,需要大量人力的工作,這是人工很難辦到的事情。當
然,自動化也有它的缺陷,比如技術(shù)性問題,編程,維修,以及設(shè)計方面,都需要用到行業(yè)頂級人才,包括人工的靈活性和應(yīng)變性,都不是機器所能替代的;說了很
多關(guān)于自動化的帶來的好處,自動化帶來的好處同時,也令許許多多的人工面臨失業(yè)的困難,不光是中國,全世界人口超過65億,在社會底層生活掙扎的勞動力多
不勝數(shù),假如全球普及化自動化,那么底層的人工勞動力該何去何從?希望在未來的社會里,能解決各項問題以及周全!