淺談自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)

張昕

我們經(jīng)?？吹缴钪杏性S多不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單小事，浪費(fèi)了我們大量的時(shí)間，尤其在工廠生產(chǎn)中，如果設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器讓它來(lái)做這些將是一件多么方便的事呀。我所了解的自動(dòng)化是指機(jī)器或裝置在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)地進(jìn)行操作或運(yùn)行。

一、自動(dòng)化的產(chǎn)生與發(fā)展

人類對(duì)自動(dòng)化的追求，可以追溯到相當(dāng)古代，如早期的指南車和三國(guó)時(shí)期的流牛木馬，都可以說(shuō)是自動(dòng)化設(shè)備的雛形，但真正以控制原理實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化設(shè)備，是工業(yè)革命時(shí)期瓦特發(fā)明的離心調(diào)節(jié)器。工業(yè)革命有力地推動(dòng)了各類機(jī)械系統(tǒng)的自動(dòng)化，使人類社會(huì)進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代，但直到20世紀(jì)40年代維納提出控制論后，以信息和控制為特征的自動(dòng)化才正式進(jìn)入了科學(xué)技術(shù)舞臺(tái)。

二、自動(dòng)化的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工、采礦冶煉、化學(xué)工業(yè)、電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、軍事技術(shù)、航空航天、科學(xué)研究、辦公服務(wù)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。例如：機(jī)械制造自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、飛行器控制、樓宇自動(dòng)化與智能建筑……

在家庭中，我們比較常見(jiàn)的應(yīng)用有全自動(dòng)洗衣機(jī)，照相機(jī)，電飯煲。在日常生活中，ATM自動(dòng)取款機(jī)，紅綠燈等。這些再常見(jiàn)不過(guò)的應(yīng)用，只是自動(dòng)化專業(yè)的冰山一角，現(xiàn)在依靠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的自動(dòng)控制設(shè)備。比如無(wú)人化的自動(dòng)化工廠、無(wú)人飛機(jī)、還有人們津津樂(lè)道的機(jī)器人，既可以接受人類的指揮，又可以運(yùn)行先前編好的程序。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以把我們從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)省人們的時(shí)間，提高人們的物質(zhì)、文化生活水平，節(jié)約能源和原材料消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力，這樣說(shuō)一點(diǎn)也不夸張。

三、自動(dòng)化的研究?jī)?nèi)容

自動(dòng)化是一門涉及學(xué)科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)。作為一個(gè)系統(tǒng)工程，他由五個(gè)單元組成：① 程序單元。檢測(cè)過(guò)程的性能和狀態(tài)。②作用單元。施加能量和定位。③傳感單元。檢測(cè)過(guò)程的性能狀態(tài)。④制定單元。對(duì)傳感單元送來(lái)的信息進(jìn)行比較，制定和發(fā)出

指令信號(hào)。⑤控制單元。進(jìn)行制定并調(diào)節(jié)作用單元的機(jī)構(gòu)。自動(dòng)化的研究?jī)?nèi)容主要有自動(dòng)控制和信息處理兩個(gè)方面，包括理論、方法、硬件和軟件等，從應(yīng)用觀點(diǎn)來(lái)看，研究?jī)?nèi)容有過(guò)程自動(dòng)化、機(jī)械制造自動(dòng)化、管理自動(dòng)化、實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化等。

自動(dòng)化技術(shù)是綜合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)和管理科學(xué)等學(xué)科知識(shí)，采用設(shè)備集成和信息集成，實(shí)現(xiàn)了從規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、管理銷售等功能的自動(dòng)化控制。所涵蓋內(nèi)容從最底層的感應(yīng)元件、傳感器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等非常廣泛，是現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的一個(gè)重要支柱技術(shù)，是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活改善的關(guān)鍵技術(shù)之一。

四、自動(dòng)化的展望

自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究﹑應(yīng)用和推廣﹐對(duì)人類的生產(chǎn)﹑生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化可極大地提高社會(huì)生產(chǎn)率和工作效率﹐節(jié)約能源和原材料消耗﹐保證產(chǎn)品質(zhì)量﹐改善勞動(dòng)條件﹐改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制﹐加速社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會(huì)信息化的進(jìn)程。

隨著人工成本的增加，機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)更加突出。自動(dòng)化設(shè)備或智能機(jī)器人替代人工將成為趨勢(shì)，對(duì)機(jī)器人的需求也隨之迅速增長(zhǎng)。隨著人型機(jī)器人的出現(xiàn)，過(guò)去難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的領(lǐng)域變?yōu)榭赡堋Ｆ诖诵蜋C(jī)器人成為帶動(dòng)發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)回歸的生力軍，因此各式各樣的機(jī)器人孕育而生。

我國(guó)是全球機(jī)器人行業(yè)增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。有數(shù)據(jù)顯示，去年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到了2.7萬(wàn)臺(tái)。雖然落后于日本，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求將使得我國(guó)在2年內(nèi)超過(guò)日本，成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。但是，與國(guó)際同行業(yè)相比，我國(guó)的自動(dòng)化水平現(xiàn)時(shí)還處于比較稚嫩和脆弱時(shí)期，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基本上還處于起步階段，工業(yè)化還處于發(fā)展的中期階段，工業(yè)自動(dòng)化水平與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存有較大差距。因此，國(guó)家提出了在本世紀(jì)頭20 年經(jīng)濟(jì)建設(shè)和改革的主要任務(wù) 是基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，大力推進(jìn)信息化，并進(jìn)一步提出信息化是我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。 五、學(xué)好自動(dòng)化，實(shí)踐很重要

自動(dòng)化專業(yè)不僅僅是一門理論，更是一門廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的技術(shù)，因此理論實(shí)踐對(duì)于自動(dòng)化的學(xué)習(xí)而言，是不可或缺的。自動(dòng)化的就業(yè)動(dòng)手能力很重要，要學(xué)會(huì)熟練使用仿真軟件。

考慮專業(yè)發(fā)展中，應(yīng)充分關(guān)注經(jīng)濟(jì)的、社會(huì)的發(fā)展與變化，并且要有預(yù)見(jiàn)性。未來(lái)中國(guó)、世界發(fā)展需要什么樣的人才，高等科學(xué)與工程教育就應(yīng)該而且能夠培養(yǎng)出這樣的人才

“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，一門理論只有應(yīng)用于實(shí)踐才能顯現(xiàn)出其本來(lái)的面貌。對(duì)于自動(dòng)化而言，專業(yè)的學(xué)習(xí)最終是指向工作的，因此，在學(xué)習(xí)階段就加強(qiáng)理論的實(shí)踐環(huán)節(jié)，無(wú)疑對(duì)以后工作有百益而無(wú)一害。想在任何事情上學(xué)有所成，都必須遵循一定的方法。只要方法得當(dāng)，刻苦勤奮，自己又善于摸索，年齡和基礎(chǔ)都不會(huì)成為成功的障礙。相信自己，這就是我最后的總結(jié)。自信才能成功！