工廠自動化發(fā)展方向

【摘 要】工廠自動化指的是利用自動系統(tǒng)和裝置來進行設生產(chǎn)和設備管理的過程，工廠自動化可以滿足當前的多元化市場的需要。在當前由于市場中競爭激烈程度不斷增加，工廠企業(yè)對自動化的要求也越來越高，所以工廠企業(yè)要加強對自動化的進一步探索，提高生產(chǎn)過程中自動化水平，同時也要對未來自動化發(fā)展趨勢進行有效的預測，提前做好準備工作。文章對工廠自動化的發(fā)展歷史做了簡單分析，同時對工廠自動化發(fā)展方向做了相應的闡述。

【關(guān)鍵詞】工廠自動化；計算機技術(shù)；發(fā)展方向；自動化系統(tǒng)

當前工業(yè)的發(fā)展非常迅速，自動化技術(shù)功不可沒，自動化技術(shù)的使用對于提高工廠的經(jīng)濟效益和實力有很大的影響。在當前由于市場中競爭激烈程度不斷增加，工廠企業(yè)對自動化的要求也越來越高，但是因為當前工廠企業(yè)發(fā)展面臨的環(huán)境條件有了新的變化，現(xiàn)有的自動化技術(shù)不能與工廠企業(yè)整個生產(chǎn)過程相適應。所以工廠企業(yè)要加強對自動化的進一步探索，提高生產(chǎn)過程中自動化水平，同時也要對未來自動化發(fā)展趨勢進行有效的預測，提前做好準備工作。

一、工廠自動化及其發(fā)展史

工廠自動化指的是利用自動系統(tǒng)和裝置來進行設生產(chǎn)和設備管理的過程，在工廠自動化中包含了計算機技術(shù)、激光技術(shù)、自動化技術(shù)和機器人技術(shù)。一般意義上工廠自動化指的是利用計算機掌握工廠從接受訂單開始到發(fā)貨結(jié)束之間的所有生產(chǎn)活動的信息流，同時對生產(chǎn)過程中進行高度控制和管理的過程。工廠自動化可以降低工廠生產(chǎn)活動人力資源的使用，提高人力物力的使用效率，而且能降低企業(yè)成本，便于企業(yè)周轉(zhuǎn)資金。另外，工廠自動化還能實現(xiàn)客戶個性化需求，滿足當前的多元化市場的需要。

工廠自動化最先是在上世界40年代，人們開始使用控制裝置，代替手工操作，到了50年代在工廠的中央控制室中使用檢測和控制儀表，實現(xiàn)了對工廠車間的集中控制，但是在這個階段中主要還是處于單輸入、單輸出的控制系統(tǒng)中。在上世紀60年代，因為科學技術(shù)的進一步發(fā)展，工廠自動化的程度也就大大提高了，各種單元組合儀表的出現(xiàn)，滿足了對自動化多功能的需要，適用于更加復雜的控制系統(tǒng)中，甚至在一些工廠中開始利用計算機控制一些大型的設備，在自動化系統(tǒng)中出現(xiàn)了反饋和前饋復合控制系統(tǒng)。在70—90年代，工廠自動化中各種自動化儀表的開發(fā)和使用比較普遍，利用計算機系統(tǒng)開展多參數(shù)的綜合控制、利用多臺極端及對整個生產(chǎn)過程采用分級控制成為這個階段自動化的主要特征。到了二十世紀，因為工廠生產(chǎn)過程中對節(jié)能環(huán)保的重視，無線技術(shù)、計算機技術(shù)、計息人技術(shù)、安全技術(shù)、傳感技術(shù)等的使用將工廠自動化逐漸推向了工廠綜合自動化，將工廠生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)督、工程管理等都融合在一起，降低工廠運行中的成本，提高了工作效率。

二、工廠自動化發(fā)展方向

在科學技術(shù)高速發(fā)展的今天，工廠自動化也必然要適應市場的需要進行進一步的發(fā)展和改進，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展和當前工廠自動化的實際情況，以及對近年來各種自動化論壇的全面回顧，工廠自動化發(fā)展的方向有如下幾個：

1、以信息化推動自動化

在當前工廠運行中從車間生產(chǎn)到工廠的管理都實現(xiàn)考了無縫信息流，現(xiàn)代集成制造將網(wǎng)絡技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)以及信息技術(shù)等相結(jié)合應用在企業(yè)產(chǎn)品的各個流通階段，將信息和資源不斷優(yōu)化，企業(yè)的物流、價值流、信息流高度集成，實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本以及改善生產(chǎn)環(huán)境的作用，使得企業(yè)逐漸開始使用新的管理軟件，例如，ERP系統(tǒng)、MIS軟件、MRP軟件等等，在企業(yè)發(fā)展中為且有的管理層提供更多的信息，讓企業(yè)管理層可以做出準確的發(fā)展決策。

2、自動化技術(shù)和IT技術(shù)的結(jié)合進一步加強

在工廠目前的發(fā)展中計算機技術(shù)、控制技術(shù)等的深層次的結(jié)合還處在理論和實驗階段，在工廠生產(chǎn)運行中并沒有得到全面的使用。但是在未來計算機技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)等的結(jié)合將會更加的緊密，各種先進的理論成果將會逐漸在實踐中得到證實，模糊控制、多變量控制等發(fā)揮的作用會越來越明顯。另外在工廠自動化中由于自適應算法在DCS、PLC控制器中的使用趨勢加快，而且公共數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、無限技術(shù)在控制系統(tǒng)中的使用會使得控制系統(tǒng)逐漸扁平化，對于實現(xiàn)跨平臺的控制有很大的幫助。

3、DCS、IPC、PLC三種自動技術(shù)實現(xiàn)互補和滲透

在自動化控制領(lǐng)域中最主要的就是DCS、IPC、PLC，他們之間既有很強的競爭性，但是相互之間的融合和滲透也在逐漸進行，最終會導致形成一個混合型的控制系統(tǒng)，也就是會形成可變編程自動化系統(tǒng)，這也是自動化最主要的發(fā)展趨勢之一。這個混合型的系統(tǒng)主要是可以構(gòu)建一個集成的開發(fā)系統(tǒng)，滿足不同領(lǐng)域自動化集成的需要，對多個領(lǐng)域具有控制功能，在一個平臺上能實現(xiàn)多個不同功能應用程序的運行，甚至還能根據(jù)不同程序的運行的需要進行有效的資源分配。目前混合型自動化控制系統(tǒng)在市面上已經(jīng)開始使用，在未來相信會有更大的發(fā)展和改進。

4、工廠自動化向安全化發(fā)展

工廠在運行中的安全管理是非常重要的，安全事故的發(fā)生往往會給工廠生產(chǎn)帶來巨大的影響。鑒于此，在工廠自動化中對安全的關(guān)注程度將會進一步加強。目前世界推出的主要標準有EN954-1的類別從0-4等，相對應于這些標準的產(chǎn)品也有很多，例如，Gruard PLC、S7400F/FH等，還有的自動化系統(tǒng)裝有專門的安全模塊，轉(zhuǎn)變被動的安全維護狀態(tài)，實現(xiàn)預防性的安全維護。雖然這些安全性措施的使用在一定程度上減少了自動化中的安全隱患，但是在未來隨著自動化的進一步發(fā)展，安全預防等級和措施也要進一步提高。

5、智能化的運動控制

對于當前工廠生產(chǎn)中的運動控制已經(jīng)開始逐步向高度智能化發(fā)展，智能化控制系統(tǒng)、運動系統(tǒng)以及視覺系統(tǒng)等正在逐漸形成一個整體。在運動控制中新型的驅(qū)動器可以對運動中的故障及時診斷，同時可以實現(xiàn)對集成質(zhì)量的控制，對于速度、位置、溫度等都能設定公差帶，還可以根據(jù)已有的運算法則配置復合參數(shù)。在智能化的運動控制中還能利用信息技術(shù)向用戶發(fā)送當前的運動狀態(tài)和所需要的維護措施。另外，工廠自動化智能運動控制器中的接線將會越來越簡單，減少了不兼容問題的出現(xiàn)。

6、人機界面的人性化

隨著人性化的考慮，在工廠自動化控制中人際操作將會更加方便，操作機形式多樣，手持式、臺式、PC機式等全面發(fā)展，在操作界面中將會為操作人員提供更多的信息，功能的也逐漸強大，人機界面的系統(tǒng)性將會進一步加強，異構(gòu)系統(tǒng)間的通信服務和無線通信能力將會越來越強。

結(jié)論：

隨著當前科學技術(shù)的發(fā)展，新理論、新裝置給各項技術(shù)的發(fā)展提供了更大的舞臺，對于工廠企業(yè)來說，當前自動化技術(shù)還存在一定的缺陷。相關(guān)人員必須了解到自動化技術(shù)是不斷發(fā)展的，在實施自動化的過程中不能安于現(xiàn)狀，要不斷創(chuàng)新，對于國內(nèi)外的各種技術(shù)動向要有深入的了解，對于一些新產(chǎn)品和新裝置性能要深入研究，對工廠自動化技術(shù)的未來發(fā)展做出準確的預測，工廠在運行的過程中要及時進行技術(shù)儲備工作，這樣才能保證工廠有較高的生產(chǎn)效率，推動工廠的進一步發(fā)展。

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