改變?nèi)祟惿畹淖詣?dòng)化時(shí)代,終將替代人工勞動(dòng)力
前言:
工控自動(dòng)化的概念在很早以前就在德國(guó)有人提出來了,只是到目前才完善;自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)時(shí)代的進(jìn)步,對(duì)全人類都有著非凡的意義。當(dāng)自動(dòng)化普及全世界的時(shí)候,人工勞動(dòng)力也將終結(jié)。那么什么是自動(dòng)化?自動(dòng)化有哪些優(yōu)勢(shì)?自動(dòng)化會(huì)對(duì)人類社會(huì)造成哪些影響?更多知識(shí)內(nèi)容還看本文!
在 久遠(yuǎn)以前,人類很早便有了應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的歷史。古埃及人發(fā)明以水為動(dòng)力的“水鐘”,穩(wěn)居世界上計(jì)時(shí)最精確的寶座長(zhǎng)達(dá)兩千年,便是人類記載上應(yīng)用自動(dòng)化技 術(shù)的濫觴。而後直至十八世紀(jì),被用於風(fēng)車的自動(dòng)化控制系統(tǒng)啟發(fā)了瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),帶動(dòng)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(jìn)入了以 動(dòng)力機(jī)械取代手工勞動(dòng)的時(shí)代。
自動(dòng)化的技術(shù)使得制造工業(yè)的效率提升了、效能進(jìn)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(yùn)輸、隨時(shí)接收來自世界各地的訊息,并擁有多樣化的生活消費(fèi)選擇,都與自動(dòng)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(dòng),以智慧工廠、智慧機(jī)器人為主的發(fā)展趨勢(shì)中,自動(dòng)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(dòng)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(shì)。
什么是自動(dòng)化?
廣 義上,自動(dòng)化(Automation)的定義為:以人力以外的資源,例如機(jī)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)。可有效節(jié)省人力及時(shí)間、降低人為錯(cuò)誤的機(jī)率、減少人員暴露在危險(xiǎn)的環(huán)境中,并提升產(chǎn)品品質(zhì)。自動(dòng)化囊括的范圍廣泛,除了各行各業(yè)的機(jī)器與輔助機(jī) 具,也在日常生活中處處可見,小至家中會(huì)自動(dòng)煮飯的電鍋、便利商店的自動(dòng)門,大至大樓的空調(diào)管控與電梯、捷運(yùn)的自動(dòng)化系統(tǒng)等,都屬於自動(dòng)化的應(yīng)用。
在工業(yè)上狹義的自動(dòng)化,則專指應(yīng)用機(jī)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(dòng)化工具機(jī)、物流及倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、品管檢測(cè)、數(shù)據(jù)收集與回饋及電腦制程控制等。
自動(dòng)化系統(tǒng)
如果我們要了解自動(dòng)化的技術(shù),就要拆解復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng),從最基本的單元開始認(rèn)識(shí)起。在自動(dòng)化系統(tǒng)的機(jī)制中,自動(dòng)化控制元件是在自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮功能的最小單元,一個(gè)封閉回路的自動(dòng)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(dòng)部位,類似人類器官的肌肉、關(guān)節(jié)。例如機(jī)械手臂末端的夾爪。
(2)感測(cè)器:探測(cè)、感知外界的訊號(hào)、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成,并將訊號(hào)傳遞給其他部位,類似人類器官的神經(jīng)。例如圖像感測(cè)器、溫度感測(cè)器。
(3)控制器:感測(cè)器所傳達(dá)的訊號(hào)傳遞到控制器後,透過控制器內(nèi)的演算法計(jì)算,發(fā)送處理過後的訊號(hào)給驅(qū)動(dòng)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(dòng)器:驅(qū)動(dòng)機(jī)械產(chǎn)生動(dòng)作的動(dòng)力來源,類似人類器官的心臟。例如:線性馬達(dá)、氣壓缸。
各 種功能元件所組成的自動(dòng)化系統(tǒng),則包括:用於工業(yè)通訊的工業(yè)網(wǎng)路、可進(jìn)行信息識(shí)別辨認(rèn)的RFID系統(tǒng)、用於遠(yuǎn)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(jìn)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(yùn)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(zhǎng)的加速器。
自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)上的應(yīng)用
自 動(dòng)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(jì)發(fā)展使得現(xiàn)代人有條件改善過去的勞動(dòng)水準(zhǔn),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(dòng)力的條件下,仍然取得制造工業(yè)的優(yōu)勢(shì)呢?對(duì)工廠來說,自動(dòng)化的技術(shù)的應(yīng)用,便是一 大契機(jī)。在技術(shù)發(fā)展之初,人們開始思考:要怎麼將自動(dòng)化應(yīng)用在過去的工業(yè)制程?最需要以機(jī)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(dòng)力缺乏的問題,還可達(dá)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(cè)與成形工具機(jī),便成了自動(dòng)化技術(shù)最大宗的應(yīng)用。
另 外,工業(yè)機(jī)器人則是近年來自動(dòng)化技術(shù)所衍生的一大類別,除了原先的工具機(jī)逐漸發(fā)展出機(jī)械手臂,用於從事搬運(yùn)、制造、測(cè)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(jī)器人發(fā)展,透過工業(yè)電腦等控制系統(tǒng),結(jié)合云端計(jì)算、數(shù)據(jù)分析,提升原先自動(dòng)化設(shè)備與零組件的品質(zhì),進(jìn)行軟體與硬體的全方位系統(tǒng)整合。
這 些自動(dòng)化的工具機(jī)、工業(yè)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化流程、因而自動(dòng)化程度極高的汽車工業(yè),近年來也逐 漸擴(kuò)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(dòng)化技術(shù)如今已成了工業(yè)制程中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)。(原標(biāo)題:當(dāng)機(jī)器 取代人力 改變?nèi)祟惿畹摹白詣?dòng)化技術(shù)”)
前
面介紹了什么是自動(dòng)化,自動(dòng)化的應(yīng)用。相信也能了解到,工業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)優(yōu)勢(shì)以及帶來的效益。自動(dòng)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(duì)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(dāng)
然,自動(dòng)化也有它的缺陷,比如技術(shù)性問題,編程,維修,以及設(shè)計(jì)方面,都需要用到行業(yè)頂級(jí)人才,包括人工的靈活性和應(yīng)變性,都不是機(jī)器所能替代的;說了很
多關(guān)于自動(dòng)化的帶來的好處,自動(dòng)化帶來的好處同時(shí),也令許許多多的人工面臨失業(yè)的困難,不光是中國(guó),全世界人口超過65億,在社會(huì)底層生活掙扎的勞動(dòng)力多
不勝數(shù),假如全球普及化自動(dòng)化,那么底層的人工勞動(dòng)力該何去何從?希望在未來的社會(huì)里,能解決各項(xiàng)問題以及周全!