自动化技术的发展

2017-01-28徐鼎昱辽宁省阜新市高级中学

消费导刊 2017年18期

徐鼎昱辽宁省阜新市高级中学

自动化技术的发展

徐鼎昱辽宁省阜新市高级中学

随着社会的发展，自动化技术在不断地发展，日益完善。如今的社会是信息化与智能化的社会，可以说，现在的社会已经离不开自动化。我们可以从身边的事物发现，自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。我们有理由相信，自动化会发展的越来越好，自动化一定会有更广阔的未来！

一、自动化的基本概念

所谓自动化，是指机器或装置在无人干预的情况下用各种元件和仪表按规定的程序自动地进行操作运行或控制以达到预定的要求。广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的活动。

自动化是一个涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术，归属于控制科学与工程的范畴。

从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等等。

采用自动化技术可以把人类从笨重，单调，重复性的劳动中解放出来。但仅仅如此是不够的，要进一步解放人力，就要求对机器不断的改进，在不确定或变化的环境中自动保持必要的功能，以达到预定目标的能力。

由此可见，自动化在人类社会中的地位至关重要。因此专家学者说，自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。

二、自动化技术的发展史

具有不同程度＂自动化＂功能的装置自古就有。

在我国的古代，很多的能工巧匠就发明了许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名的就有以下几种：指南车，铜壶滴漏，饮酒速度的自动调节，记里鼓车，漏水转浑天仪，候风地动仪，水运仪象台等等。中国古代人民在原始的自动装置的创造和发明上作出了辉煌的成就，也为后来自动化的发展奠定了基础。

自动化的发展在世界的其他地方也有很大的发展。古埃及和希腊的教堂庙门自动开启、铜祭司自动洒圣水、投币式圣水箱等。17世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：法国物理学家B.帕斯卡发明的加法器；荷兰机械师C.惠更斯发明的钟表；英国机械师E.李发明的带有风向控制的风磨；俄国机械师H.波尔祖诺夫发明了蒸气锅炉水位保持恒定用的浮子式阀门水位调节器。

第一次工业革命后，自动化调节有了更广泛的应用。到了20世纪20~30年代，美国开始采用PID调节器。第二次世界大战后工业迅速发展，随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大化工厂提出了新控制问题。1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出了“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。20世纪50年代研制出了电动单元组合仪表，这些为工业自动化提供了必不可少的技术工具，并使得构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了。

60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。

70年代后，微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统，如办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。

三、自动化技术的内容与应用

自动化技术的内容包括：控制理论，工程系统与控制，系统科学与系统工程，模式信息处理，人工智能，机器人学与机器人技术。它研究的是如何通过各种技术工具和系统（包括计算机）进行信息获取、处理和决策控制的功能，从而更好地进行生产和生活，以提高劳动生产率和生活质量。

自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无所不在。

自动化技术正在迅速地渗入家庭生活中。比如全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗得干干净净。电脑控制的微波炉，不但能按时进行自动烹调，做出美味的饭菜，而且安全节电。电脑控制的电冰箱，不但能自动控温，保持食物鲜美，而且能告诉食物存储的数量和时间，还能为烹饪美味佳肴提供建议。还有空调机能提供温暖如春的环境，清扫机器人能打扫房间等。

在工厂，人们使用各种自动化装置或系统，如机器人、自动化小车、数控机床、柔性生产线和计算机集成制造系统等，完成产品的加工、装配、包装、运输、存储等工作。

在办公室，人们广泛地引入微型电脑及信息网络、文字处理机、电子传真机、专用交换机、多功能复印机和秘书机器人等技术和设备，不断实现办公自动化。

在交通运输中采用自动化设备，实现交通工具自动化及管理自动化。

在医疗保健事业及图书馆、商业服务行业中，在农作物种植、养殖业生产过程中，都可实现自动化管理及自动化生产。

在生态环境和社会等复杂系统中，控制科学和技术为人类开辟了崭新的研究途径，为决策和管理的科学化提供了可能。

在现代的和未来的战场上，飞机、舰艇、战车、火炮、导弹、军用卫星以及后勤保障、军事指挥等，更是时时离不开控制和自动化技术。

四、自动化的发展展望

自动化技术的发展水平是一个国家在高技术领域发展水平的重要标志之一。随着自动化技术的发展，计算机集成制造系统将得到进一步的发展，人们可以在这些计算机中存入“专家知识”，使它更善于处理未曾遇到过的问题，例如火星探测车，从而满足人类无法身临其境实现的更高要求。而机器人技术将应用于生产和社会生活的各个方面，高速列车和太空飞行器的智能控制将有一番新天地，虚拟现实技术更将我们带入一个新的世界，数字地球与机敏传感网络将更加发达，巡航导弹和预警飞机使祖国更加安全，人们的社会生活将得到大大改善。自动化技术的发展及应用将彻底改变人类的生存模式、生产模式和生活模式，必将引发深刻的人类社会变革。