
工(gong)業自動化(hua)是(shi)在工業(ye)生産中廣(guang)泛采(cai)用自動控(kong)制、自(zi)動調(diao)整裝置,用(yong)以代(dai)替(ti)人(ren)工操(cao)縱機器和(he)機器(qi)體系(xi)進行(hang)加工(gong)生産(chan)的趨(qu)勢。在(zai)工業(ye)生(sheng)産自動(dong)化條件下,人隻(zhi)是間(jian)接地(di)照管(guan)和監督(du)機(ji)器進行生(sheng)産。工(gong)業自(zi)動化(hua),按其(qi)發展階段可分(fen)爲:(1) 半(ban)自動化(hua)。即(ji)部分(fen)采用(yong)自動控制(zhi)和自動裝置,而另一部(bu)分則由(you)人工操(cao)作(zuo)機器進行(hang)生産。(2) 全自(zi)動化。指(zhi)生(sheng)産過(guo)程中(zhong)全部工序(xu),包括(kuo)上料(liao)、下料(liao)、裝卸(xie)等(deng),都不需(xu)要人直接(jie)進行生産(chan)操作(zuo) (人隻(zhi)是間接(jie)地(di)看管和監督機器運(yun)轉),而(er)由(you)機(ji)器連(lian)續地、重複地自(zi)動生産出(chu)一個或一(yi)批産品。 [1]
工(gong)業自動(dong)化(hua)是
機(ji)器設(she)備(bei)或生産(chan)過程(cheng)在(zai)不需要(yao)人工(gong)
直接幹預(yu)的情況下,按預(yu)期的(de)目标(biao)實現(xian)測量、操(cao)縱(zong)等信(xin)息處理(li)和(he)過程(cheng)控制的統(tong)稱。
自(zi)動化技(ji)術(shu)就是(shi)探索和研(yan)究實現自動化過程(cheng)的方法和技術(shu)。它是(shi)涉及(ji)機械(xie)、
微電(dian)子、計算機(ji)、
機器(qi)視(shi)覺等技(ji)術領域的(de)一門(men)綜合(he)性(xing)技術。
工(gong)業革命是(shi)自動(dong)化技(ji)術(shu)的
助産(chan)士。正是由于工(gong)業革(ge)命的需要(yao),自動化技(ji)術才(cai)沖破(po)了
卵殼,得(de)到了(le)蓬(peng)勃發展(zhan)。同時(shi)自動化技(ji)術也(ye)促進了工業的(de)進步(bu),如今(jin)自動化技(ji)術已(yi)經被(bei)廣泛(fan)的應(ying)用于
機械(xie)制造、電力、建築(zhu)、
交通(tong)運輸、信息技術(shu)等領(ling)域,成爲提(ti)高
勞動(dong)生産率(lü)的主(zhu)要手段。
[2] 工(gong)業自動(dong)化(hua)是德(de)國得以啓動
工(gong)業4.0的重(zhong)要(yao)前提(ti)之一(yi),主(zhu)要(yao)是在(zai)
機械制造和
電(dian)氣工(gong)程領域。目(mu)前在(zai)德國和國(guo)際制(zhi)造業(ye)中廣(guang)泛采用(yong)的“
嵌入式系統”,正(zheng)是将(jiang)機械或(huo)電氣部(bu)件完(wan)全嵌入到(dao)受控器件(jian)内部(bu),是一(yi)種特定
應(ying)用設計(ji)的專用計算機系(xi)統。
數(shu)據顯示(shi),這(zhe)種“嵌(qian)入式系(xi)統”每年(nian)獲得的市(shi)場效(xiao)益高(gao)達(da)200億(yi)歐元(yuan),而這個(ge)數字到(dao)2020年将提升至400億(yi)歐元(yuan)。
[3] 工業(ye)
自動化技術是(shi)一種運(yun)用(yong)
控制(zhi)理論、儀(yi)器(qi)儀表、計算(suan)機和(he)其他(ta)信息技(ji)術(shu),對工(gong)業
生(sheng)産過程實(shi)現檢(jian)測(ce)、控制、優(you)化、調度(du)、管理和(he)決策,達到(dao)增加産量(liang)、提(ti)高(gao)質量(liang)、降低消(xiao)耗、确保(bao)安全(quan)等(deng)目的的(de)綜合(he)性高技術(shu),包括(kuo)工業(ye)自動(dong)化軟(ruan)件(jian)、硬(ying)件和(he)系統三大部分(fen)。 工業自動化技(ji)術作(zuo)爲20世(shi)紀現(xian)代制造領域中(zhong)最重(zhong)要(yao)的(de)技術(shu)之一,主(zhu)要(yao)解決
生産效率(lü)與一(yi)緻性(xing)問題。無論(lun)高速(su)大(da)批(pi)量制(zhi)造企業還是追求靈(ling)活、柔性和(he)定制化(hua)企業,都(dou)必須(xu)依靠(kao)自動(dong)化技術(shu)的(de)應用(yong)。
自動(dong)化系統本(ben)身并(bing)不直(zhi)接創(chuang)造效益,但(dan)它對(dui)企業生(sheng)産(chan)過程(cheng)起着明顯(xian)的提(ti)升作(zuo)用:
(1)提高生産過程的(de)安全(quan)性;
(2)提(ti)高生(sheng)産效(xiao)率;
(4)減(jian)少生(sheng)産過(guo)程的(de)原(yuan)材料、能(neng)源損耗。
據(ju)國際(ji)權威(wei)咨詢機構(gou)統計,對自(zi)動化(hua)系統(tong)投入和
企(qi)業效益(yi)方面提(ti)升産(chan)出比約1:4至(zhi)1:6之間。特别(bie)在
資(zi)金密集型(xing)企業(ye)中,自(zi)動化(hua)系統(tong)占設備(bei)
總(zong)投資(zi)10%以下,起到“四兩(liang)撥千(qian)金”的作用(yong)。 傳統的工(gong)業自動化(hua)系(xi)統(tong)即機(ji)電一(yi)體(ti)化系統(tong)主要(yao)是對設備(bei)和生(sheng)産(chan)過(guo)程的(de)控制(zhi),即由機械(xie)本體(ti)、動(dong)力(li)部分(fen)、測試(shi)傳感(gan)部分(fen)、執行機構(gou)、驅動(dong)部分、控制(zhi)及信(xin)号處理單元、接(jie)口等硬(ying)件元素(su),在
軟件程(cheng)序和(he)
電子(zi)電(dian)路邏輯(ji)的有目(mu)的的
信(xin)息流引導下,相(xiang)互協調、有(you)機融(rong)合和(he)集(ji)成(cheng),形成(cheng)物質和能量的(de)有序規則(ze)運動(dong),從而(er)組(zu)成(cheng)工業(ye)自動化系(xi)統或(huo)産品(pin)。
第一(yi)階段(duan)
40年代(dai)--60年代(dai)初
需(xu)求動力:市(shi)場競争(zheng),
資(zi)源利(li)用,減(jian)輕
勞(lao)動強(qiang)度,提高(gao)産(chan)品質量,适(shi)應批量生(sheng)産需(xu)要(yao)。主要特(te)點:此階段主要(yao)爲單機自(zi)動化(hua)階段,主(zhu)要特點(dian)是:各種單(dan)機
自(zi)動化(hua)加(jia)工設備(bei)出現,并不斷擴(kuo)大應(ying)用(yong)和(he)向縱(zong)深方(fang)向發展。典(dian)型成果(guo)和産品(pin):硬件數控(kong)系統(tong)的數(shu)控機床。
第(di)二階段
60年(nian)代中--70年代(dai)初期
需求(qiu)動力(li):市場(chang)競争(zheng)加劇(ju),要求(qiu)産品(pin)更新(xin)快,産(chan)品質量高(gao),并适應(ying)大(da)中批(pi)量生産需(xu)要和(he)減輕勞動(dong)強度(du)。主要特點(dian):此階(jie)段主要以
自動(dong)生産(chan)線爲标志(zhi),其主(zhu)要特(te)點是(shi):在單(dan)機(ji)自動化(hua)的基礎上(shang),各種(zhong)組合機床、組合(he)生産線出(chu)現,同時軟件數控系(xi)統出現并用于(yu)機床(chuang),CAD、CAM等軟件開(kai)始用(yong)于實(shi)際工(gong)程的(de)設(she)計(ji)和制(zhi)造中,此階段硬(ying)件加(jia)工(gong)設(she)備适(shi)合于(yu)大中(zhong)批量的生産(chan)和(he)加工(gong)。典型成果(guo)和産(chan)品:用(yong)于(yu)鑽、镗、銑(xi)等加工的(de)自動(dong)生産線(xian)。
第三階(jie)段
70年代中(zhong)期(qi)
需求動(dong)力:
市場環(huan)境的(de)變化,使多品種(zhong)、中小批量(liang)生産中
普(pu)遍(bian)性(xing)問題(ti)愈發嚴(yan)重(zhong),要求自動(dong)化(hua)技術向(xiang)其廣(guang)度(du)和深度發展(zhan),使其各
相(xiang)關技術(shu)高度綜合,發(fa)揮整體最(zui)佳效能(neng)。主(zhu)要特(te)點:自70年代(dai)初期(qi)美國(guo)學者首次(ci)提出(chu)
CIM概(gai)念至今(jin),自動(dong)化領(ling)域已(yi)發生(sheng)了(le)巨(ju)大變(bian)化,其主(zhu)要(yao)特點是:CIM已(yi)作(zuo)爲一種(zhong)哲理、一種(zhong)方法(fa)逐步爲人(ren)們所(suo)接受(shou);CIM也是一種(zhong)實現(xian)集(ji)成的相(xiang)應技(ji)術,把(ba)分散(san)獨立的(de)單元自(zi)動化(hua)
技術(shu)集成(cheng)爲一(yi)個(ge)優化的(de)整體。所謂哲理(li),就是(shi)企業應根(gen)據需(xu)求來分析(xi)并克(ke)服現(xian)存的(de)“瓶頸”,從(cong)而(er)實現不斷(duan)提高實力(li)、競争力的(de)思想策略;而(er)作爲實(shi)現集成(cheng)的相應(ying)技術(shu),一(yi)般認爲(wei)是:
數(shu)據獲(huo)取、分(fen)配、共(gong)享;網(wang)絡和(he)通信;車間(jian)層
設(she)備控制器;計算(suan)機硬(ying)、軟件(jian)的規(gui)範、标準(zhun)等。同時(shi),并行工程(cheng)作爲(wei)一種(zhong)經營哲理(li)和
工作(zuo)模(mo)式自(zi)80年代末期開始(shi)應用和(he)活躍于(yu)自動化技(ji)術領(ling)域,并(bing)将(jiang)進(jin)一步(bu)促進(jin)單(dan)元(yuan)自動(dong)化技術的集成(cheng)。典型(xing)成果和産(chan)品:CIMS工廠,
柔(rou)性制(zhi)造系(xi)統(tong)(FMS)。
管理(li)控制
電(dian)力系(xi)統運行管(guan)理和調(diao)度(du)的任(ren)務很複雜(za),但簡(jian)單說(shuo)來(lai),就(jiu)是:
①、盡量維持
電力系(xi)統的(de)正(zheng)常運行(hang),安全是電力系(xi)統的(de)頭(tou)等(deng)大事,系統一(yi)旦發生(sheng)事故,其危(wei)害是難以(yi)估計(ji)的,因(yin)此,努力維(wei)持電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)正常(chang)運行是(shi)首(shou)要任(ren)務;
工業自動化(hua)②、爲用戶提(ti)供高(gao)質量(liang)的(de)電能,反(fan)映電能質量的(de)三個(ge)參(can)數就是(shi)電壓(ya)、頻率(lü)和波形。這三個(ge)參數(shu)必須在(zai)規(gui)定範(fan)圍内(nei),才能保證(zheng)電能(neng)的(de)質(zhi)量。穩定電壓的關鍵(jian)是調節(jie)系統中無功功率的平(ping)衡,頻率的變化,是整個(ge)系(xi)統
有(you)功功率的(de)平衡(heng)問題(ti),波形是由(you)發電(dian)機(ji)決(jue)定的(de);
電力(li)系統(tong)是一(yi)個(ge)分布面(mian)廣、設備量(liang)大、信(xin)息參數多的系(xi)統,發電廠(chang)發出(chu)電能(neng)供(gong)給(gei)用戶(hu),必須經幾(ji)級變(bian)壓器(qi)變壓才能(neng)傳輸。各級(ji)電壓(ya)通過
輸(shu)電(dian)線路(lu)向用戶供(gong)電,電壓從低到(dao)高,再(zai)從高到低(di),以利(li)于能(neng)量的(de)傳送(song)。電壓的變換,形成不同的電壓(ya)級别,形(xing)成(cheng)一個(ge)個不(bu)同電(dian)壓級(ji)别的變電(dian)站,變(bian)電站之間是輸(shu)電線,因(yin)而(er)形成(cheng)了複(fu)雜(za)的
電力(li)網拓撲(pu)結(jie)構。電(dian)網調(diao)度正是按(an)照電(dian)網的(de)這種拓撲(pu)結(jie)構進行(hang)管理(li)和調度的(de)。
電網調(diao)度
電網
調度自動化是一(yi)個總(zong)稱,由(you)于(yu)各級調(diao)度中(zhong)心的任務(wu)不同,調度(du)自動化系統的規模(mo)也不(bu)同(tong),但(dan)無論(lun)哪一級調(diao)度自(zi)動化系統(tong),都具(ju)有一(yi)種最基本(ben)的功能(neng),就(jiu)是
監視控(kong)制(zhi)和
數據(ju)收集系統,又稱(cheng)
SCADA系統(tong)功能(neng)(Supervisory Control And Data Acquisition)。
SCADA主要(yao)包括(kuo)以下一些(xie)功能(neng):
經濟(ji)調度(du)控制(zhi)功能(neng)EDC(Economic Dispatch Control):EDC的目(mu)的是(shi)控制(zhi)電力系統(tong)中各(ge)發電(dian)機的出力(li)分配,使(shi)
電(dian)網運行成(cheng)本最小,EDC常(chang)包含在(zai)AGC中(zhong)。
柔性制(zhi)造
簡介
柔(rou)性制造技(ji)術(FMS)是(shi)對各種不同形(xing)狀加(jia)工對象實現程(cheng)序化(hua)
柔性(xing)制造加(jia)工(gong)的各(ge)種技(ji)術的總和(he)。柔性制造(zao)技術(shu)是
技術密(mi)集型(xing)的技術群(qun),凡是側重于柔性,适(shi)應于多(duo)品種、中小批(pi)量(liang)(包(bao)括單(dan)件産品)的(de)加工(gong)技術都屬(shu)于柔(rou)性制造技(ji)術。
柔性可(ke)以表述爲(wei)兩個(ge)方(fang)面(mian)。第一(yi)方面(mian)是系(xi)統适(shi)應外部
環(huan)境變化的(de)能力,可用(yong)系統滿(man)足(zu)新産品要(yao)求的程度(du)來衡量;第二方面是(shi)系統适應(ying)内部(bu)變(bian)化(hua)的能(neng)力,可用在有幹(gan)擾(如機器出現故障(zhang))情況下,這(zhe)時系統的(de)
生産(chan)率與(yu)無幹擾情(qing)況下的生(sheng)産率(lü)
期望(wang)值(zhi)之比可(ke)以用來(lai)衡(heng)量柔性。“
柔(rou)性”是相對(dui)于“剛性”而(er)言的(de),傳統(tong)的(de)“剛性”
自(zi)動化生産(chan)線主(zhu)要實現單一品(pin)種的(de)
大(da)批量生(sheng)産。其優點是生(sheng)産率(lü)很高(gao),由于(yu)設備是(shi)固定的(de),所以
設備(bei)利用(yong)率也很高(gao),單件(jian)産品的成(cheng)本低(di)。但價(jia)格相(xiang)當昂(ang)貴,且(qie)隻(zhi)能(neng)加工一個(ge)或(huo)幾個相(xiang)類似的(de)零(ling)件。如果想(xiang)要獲得其(qi)他品種的(de)産品,則必(bi)須(xu)對其結(jie)構進(jin)行大調整,重新配置(zhi)系統(tong)内各要素(su),其工(gong)作量(liang)和經費投(tou)入與(yu)構(gou)造一個(ge)新的(de)生産線往(wang)往不相上下。剛性的(de)大(da)批量制(zhi)造自動化(hua)生産(chan)線隻适合生産(chan)少數(shu)幾個(ge)品種(zhong)的産品,難以應(ying)付多(duo)品(pin)種中小(xiao)批量(liang)的(de)生産。随(sui)着社會進(jin)步和生活水平(ping)的提(ti)高,市場更(geng)加需(xu)要具(ju)有(you)特色、符(fu)合顧(gu)客個(ge)人要(yao)求樣式(shi)和(he)功能(neng)千差(cha)萬别(bie)的産(chan)品。激(ji)烈的(de)
市場(chang)競争迫(po)使傳統(tong)的大(da)規(gui)模
生産(chan)方式(shi)發生改變(bian),要求(qiu)對(dui)傳(chuan)統的(de)零部(bu)件
生産工(gong)藝加(jia)以改進。傳(chuan)統的
制(zhi)造(zao)系統不能(neng)滿足(zu)市場(chang)對多品種(zhong)小批(pi)量産品的需求(qiu),這就(jiu)使(shi)系統的(de)柔性(xing)對系(xi)統的(de)生存(cun)越來越重要。随(sui)着批量生(sheng)産時(shi)代正逐漸被适(shi)應
市(shi)場動(dong)态變化(hua)的(de)生産(chan)所替換(huan),一(yi)個制(zhi)造自動化(hua)系統(tong)的生(sheng)存(cun)能力和(he)
競争能力(li)在很(hen)大程度上(shang)取決(jue)于它是否能在(zai)很短的(de)開(kai)發周(zhou)期内,生産(chan)出較(jiao)低成本、較(jiao)高質(zhi)量的(de)不同品種(zhong)産品的(de)能力。柔(rou)性已占(zhan)有(you)相當(dang)重要(yao)的(de)位(wei)置。
分類(lei)
●
機(ji)器柔(rou)性 當要求生産(chan)一系列不(bu)同類型的(de)産品時,機(ji)器随(sui)産品變化而加工不(bu)同零(ling)件的難(nan)易程度(du)。
●工藝柔性(xing) 一是(shi)
工藝(yi)流程不變(bian)時自身适應産(chan)品或原(yuan)材(cai)料變化的(de)能力;二是(shi)制造(zao)系(xi)統(tong)内爲(wei)适應産品或原(yuan)材料變(bian)化(hua)而改(gai)變相(xiang)應工藝的(de)難易程度(du)。
●
産品(pin)柔性(xing) 一(yi)是産品(pin)更新或完(wan)全轉向後(hou),系統能夠(gou)非常經(jing)濟(ji)和迅(xun)速地生産出新(xin)産品的能(neng)力;二(er)是産(chan)品更(geng)新後(hou),對老(lao)産品(pin)有用特性(xing)的
繼承能(neng)力和兼容(rong)能力。
工業(ye)自動化●維(wei)護柔性 采(cai)用多(duo)種方(fang)式查詢、處(chu)理故(gu)障(zhang),保(bao)障生(sheng)産正(zheng)常進(jin)行的(de)能力。
●
生産(chan)能力(li)柔性 當生産量(liang)改變、系統(tong)也能(neng)經濟(ji)地運(yun)行的(de)能力(li)。對于根據(ju)訂貨而組織生(sheng)産的(de)制造(zao)系統,這一(yi)點尤爲重(zhong)要。
●擴(kuo)展柔性 當(dang)生産(chan)需要(yao)的時(shi)候,可以很(hen)容易地擴(kuo)展(zhan)
系統結(jie)構,增加模(mo)塊,構成一(yi)個(ge)更大系(xi)統的能力(li)。
●運行柔性(xing) 利用不同(tong)的機(ji)器(qi)、材(cai)料、
工(gong)藝流(liu)程(cheng)來生産(chan)一系列産品的(de)能力(li)和同樣的(de)産品,換(huan)用(yong)不同工序加(jia)工的能(neng)力。
柔性(xing)制(zhi)造系統
是(shi)有一(yi)個由(you)計算機集(ji)成管(guan)理和(he)控制的、用(yong)于高(gao)效率(lü)地制(zhi)造中(zhong)小批量多(duo)品種零部(bu)件的(de)自動化制造系(xi)統。它(ta)具(ju)有(you):
●多個(ge)标準(zhun)的(de)制(zhi)造單(dan)元,具有自(zi)動上(shang)下料(liao)功(gong)能(neng)的
數(shu)控機(ji)床;
●可(ke)同(tong)時加工具(ju)有相似形(xing)體特征和加工(gong)工藝(yi)的多種零(ling)件;
●能自(zi)動更換刀具和工件;
●能(neng)方便(bian)地上(shang)網,容(rong)易于其(qi)它(ta)
系統(tong)集成;
FMS規(gui)模趨于小(xiao)型化(hua)、低成本,演(yan)變成(cheng)
柔性制(zhi)造單元FMC,它可(ke)能隻有一(yi)台加工(gong)中(zhong)心,但(dan)具有(you)獨(du)立
自動(dong)加工能力(li)。有的FMC具有(you)自動傳送(song)和監控管理的功能(neng),有的FMC還可(ke)以實現24小(xiao)時無(wu)人運(yun)轉(zhuan)。用于裝(zhuang)備的FMS稱(cheng)爲(wei)柔性裝備(bei)系(xi)統(FAS)。
智能(neng)制造(zao)
簡介(jie)
智能(neng)制造(zao)(Intelligent Manufacturing,
IM)是一種(zhong)由(you)
智能(neng)機器和人類專(zhuan)家共同組(zu)成的(de)人機一體化
智(zhi)能系(xi)統,它(ta)在制造過(guo)程(cheng)中能進(jin)行智能(neng)活(huo)動,諸如分析、推理、判(pan)斷、構思。和決策等。通(tong)過(guo)人與智(zhi)能機(ji)器(qi)的合作共事,去(qu)擴(kuo)大、延(yan)伸和部分(fen)地取(qu)代人(ren)類專(zhuan)家在(zai)制造過程(cheng)中的(de)
腦力(li)勞動。它把(ba)制造自動(dong)化的概念(nian)更新,擴展(zhan)到柔性化(hua)、智能(neng)化和(he)高(gao)度集成(cheng)化。
工(gong)業自(zi)動化毫無疑問(wen),智能化(hua)是制造(zao)自動(dong)化(hua)的發展(zhan)方向(xiang)。在(zai)制(zhi)造過(guo)程的各個環節(jie)幾乎都廣(guang)泛應用人(ren)工(gong)智(zhi)能技(ji)術。專家
系(xi)統技術可(ke)以用于
工(gong)程設計(ji),
工(gong)藝過(guo)程設計,
生産調(diao)度,
故障診(zhen)斷等(deng)。也可(ke)以(yi)将神經(jing)網絡和
模(mo)糊控(kong)制技(ji)術(shu)等先進(jin)的
計(ji)算機智能(neng)方法(fa)應(ying)用于産(chan)品配方(fang),生産調度等,實現(xian)制造(zao)過程智能化。而(er)人工(gong)智能(neng)技術(shu)尤其适(shi)合于解(jie)決特别(bie)複雜和(he)不确(que)定的(de)問題(ti)。但同樣顯(xian)然的(de)是,要在企業制造的全過程中(zhong)全部(bu)實現智能(neng)化,如(ru)果(guo)不是完(wan)全做(zuo)不(bu)到(dao)的事(shi)情,至少也是在(zai)遙遠的(de)将來。有(you)人甚至(zhi)提出這(zhe)樣的問(wen)題(ti),下個世紀(ji)會(hui)實(shi)現智(zhi)能自動(dong)化(hua)嗎?而如果(guo)隻是在企(qi)業的某個局部(bu)緩解(jie)實現智能(neng)化,而又(you)無(wu)法保(bao)證全局的優化(hua),則這(zhe)種智(zhi)能化(hua)的意(yi)義是有限(xian)的。
從(cong)廣(guang)義概念上來(lai)理(li)解,CIMS(
計算(suan)機集成制(zhi)造系統),敏(min)捷制造等(deng)都可(ke)以(yi)看(kan)作是(shi)智能(neng)自動化的(de)例子(zi)。的确(que),除了制造過(guo)程(cheng)本身(shen)可以(yi)實現(xian)智能化外,還可以逐(zhu)步實現
智(zhi)能設(she)計,
智能(neng)管(guan)理等(deng),再加上信(xin)息集成,全(quan)局優化,逐(zhu)步提(ti)高(gao)系(xi)統的(de)智能化(hua)水(shui)平,最(zui)終建立(li)智(zhi)能制(zhi)造系統(tong)。這可能(neng)是實(shi)現智(zhi)能制(zhi)造的一(yi)種可行(hang)途徑。
多智能體
Agent原爲(wei)代理商(shang),是(shi)指在
商品(pin)經濟活動(dong)中被授(shou)權(quan)代表(biao)委托人(ren)的一方(fang)。後來被(bei)借用到(dao)人工(gong)智(zhi)能和
計(ji)算機(ji)科(ke)學(xue)等領(ling)域,以描述計算(suan)機軟件(jian)的(de)智能(neng)行爲(wei),稱爲
智能(neng)體。1992年曾經有人(ren)預言(yan):“基于(yu)Agent的計(ji)算将可能(neng)成爲下一代(dai)
軟(ruan)件開(kai)發的重大(da)突破(po)。"随着人工智能(neng)和計算機(ji)技術(shu)在制(zhi)造業(ye)中的(de)廣泛(fan)應(ying)用(yong),多智(zhi)能體(ti)系統(tong)技術(shu)對解決
産品設計、
生産(chan)制造乃(nai)至産品的整個(ge)
生命(ming)周期(qi)中的(de)多領域(yu)間的協(xie)調合作(zuo)提供了(le)一種智能(neng)化的方法(fa),也爲(wei)系統(tong)集成、
并(bing)行設計(ji),并實(shi)現智能制(zhi)造提供了(le)更有(you)效的(de)手(shou)段。
整子系統(tong)
整
子系統(tong)的基(ji)本構(gou)件是(shi)整子(zi)(Holon)。Holon是從(cong)
希臘語借(jie)過來(lai)的,人們用(yong)Holon表示系統的最(zui)小組成(cheng)個(ge)體,整(zheng)子系統就(jiu)是由(you)很多不同種類(lei)的整(zheng)子構成。整(zheng)子的(de)最本(ben)質特征是(shi):
●自治(zhi)性,每(mei)個整子(zi)可(ke)以對(dui)其自(zi)身的(de)
操作(zuo)行爲作(zuo)出規劃(hua),可以(yi)對(dui)
意外事(shi)件(如
制造(zao)資源變化(hua)、制造任務(wu)貨物(wu)要(yao)求變化(hua)等)作(zuo)出反應,并(bing)且其行爲可控(kong);
●
合作(zuo)性,每個整(zheng)子可以請求其(qi)它整子執行某(mou)種操作(zuo)行(hang)爲,也(ye)可以(yi)對其他整(zheng)子提出(chu)的(de)操作(zuo)申請提供(gong)服務(wu);
●智能(neng)性(xing),整(zheng)子具(ju)有推(tui)理、判(pan)斷等(deng)智力,這(zhe)也(ye)是它具有(you)自治性和(he)合作性的(de)内在(zai)原因。整(zheng)子的上(shang)述特點表明,它(ta)與智能(neng)體的概(gai)念相(xiang)似。由(you)于整(zheng)子的(de)
全能(neng)性,有(you)人把(ba)它也(ye)譯爲(wei)全能系統。
整子(zi)系統的特(te)點是(shi):
●
敏捷性,具(ju)有自(zi)組織能(neng)力(li),可快速、可(ke)靠地組建(jian)新系統。
●柔性,對于
快速變(bian)化的(de)市場(chang)、變化(hua)的制(zhi)造要(yao)求有(you)很強(qiang)的适應(ying)性(xing)。除此(ci)之外(wai),還(hai)有
生物(wu)制造、
綠色制造(zao)、
分形(xing)制(zhi)造(zao)
等模(mo)式。
制(zhi)造(zao)模式主(zhu)要反映了
管理(li)科學的(de)發展,也(ye)是自(zi)動化(hua)、系統(tong)技術的研究成果,它将對各種(zhong)單元自動(dong)化技(ji)術提(ti)出新的課(ke)題,從而(er)在(zai)整體上影(ying)響(xiang)到制造(zao)自動化的(de)發展方向。展(zhan)望未來(lai),21世紀(ji)的(de)制(zhi)造自(zi)動化将(jiang)沿着曆(li)史的軌(gui)道(dao)繼續前進。
[5] 熱點(dian)技術(shu)
工業(ye)控制(zhi)自動化技(ji)術是一種(zhong)運用(yong)控制(zhi)理論、儀器(qi)儀表、計(ji)算機和(he)其它(ta)信息(xi)技術(shu),對工(gong)業生(sheng)産過(guo)程實(shi)現檢測、控(kong)制、優化、調(diao)度、管(guan)理和(he)決策,達到(dao)增加産(chan)量(liang)、提高(gao)質量(liang)、降低消耗(hao)、确保安(an)全(quan)等目(mu)的的綜合性技(ji)術,主要(yao)包(bao)括工(gong)業自(zi)動化軟件(jian)、硬件和系(xi)統三(san)大部(bu)分。工業控(kong)制自(zi)動(dong)化(hua)技術(shu)作爲20世紀(ji)現代(dai)制造領域中最(zui)重要的技術之(zhi)一,主(zhu)要解決生産效(xiao)率(lü)與一緻(zhi)性問題。雖然自(zi)動化系(xi)統(tong)本身(shen)并不直接創造效益(yi),但它對企(qi)業生産過(guo)程有(you)明顯(xian)的(de)提(ti)升作(zuo)用。
⒈以工(gong)業PC爲(wei)基礎的低(di)成本工業(ye)控制自動(dong)化将(jiang)成爲(wei)主流
衆所(suo)周知(zhi),從(cong)20世(shi)紀60年代開(kai)始,
西方國(guo)家就依靠(kao)
技術(shu)進步(bu)(即(ji)新設備(bei)、新工藝以(yi)及
計(ji)算機應用)開始(shi)對
傳統工業進(jin)行改(gai)造(zao),使工業(ye)得到飛速發展。20世紀(ji)末世界上(shang)最大的(de)變(bian)化就(jiu)是全球市場的(de)形成。全球(qiu)市場(chang)導緻競(jing)争空前(qian)激烈, 促使(shi)企業(ye)必須(xu)加快(kuai)新産(chan)品投放
市(shi)場時間(Time to Market)、改善質(zhi)量(Quality)、
降(jiang)低成本(ben)(Cost)以(yi)及完(wan)善
服務體系(Service),這(zhe)就是(shi)企(qi)業(ye)的T.Q.C.S.。雖然計(ji)算(suan)機(ji)集成(cheng)制造系統(CIMS)結合信息(xi)集成和系(xi)統集成,追(zhui)求更完善(shan)的T.Q.C.S.,使企業(ye)實現(xian)“在(zai)正(zheng)确的(de)時間(jian),将正确的(de)信息以正(zheng)确的方式傳給正确(que)的人(ren),以(yi)便作出正确(que)的(de)決策”,即(ji)“五個正(zheng)确(que)”。然而這種(zhong)自(zi)動(dong)化需(xu)要投(tou)入大(da)量的(de)資金(jin),是一(yi)種高(gao)投資、高效(xiao)益同(tong)時是
高風險的(de)
發展模(mo)式(shi),很難(nan)爲大(da)多(duo)數(shu)中小(xiao)企業(ye)所采用。在(zai)中國(guo),
中小型企(qi)業以及(ji)準大型企業(ye)走的還是(shi)低成本工(gong)業控(kong)制自動化(hua)的道(dao)路。
工業控(kong)制自動化主要(yao)包含(han)三個層(ceng)次(ci),從下(xia)往上(shang)依(yi)次是基(ji)礎自動(dong)化、
過程自動(dong)化和
管理(li)自動化(hua),其(qi)核心(xin)是基礎(chu)自(zi)動化(hua)和過(guo)程(cheng)自動化。
傳統(tong)的自動化(hua)系統(tong),基礎(chu)自動化部(bu)分基本被(bei)
PLC和DCS所壟斷(duan),過程自動化(hua)和(he)管理(li)自動化(hua)部(bu)分主要是由各(ge)種進(jin)口的(de)過程(cheng)計算(suan)機或
小型機組(zu)成,其硬件(jian)、系統(tong)軟件(jian)和(he)應(ying)用軟(ruan)件的(de)價格之高令衆多企業望(wang)而卻(que)步。
20世紀90年(nian)代以(yi)來,由(you)于PC-based的(de)
工業計算(suan)機(簡稱工(gong)業PC)的發展(zhan),以工(gong)業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網(wang)絡組成(cheng)的PC-based的自(zi)動化系統(tong)得到(dao)了迅速(su)普(pu)及,成(cheng)爲實現(xian)低(di)成本(ben)工業(ye)自動(dong)化的(de)重要(yao)途(tu)徑(jing)。
由于(yu)基于PC的控(kong)制器(qi)被證(zheng)明可以像(xiang)PLC一樣可靠,并且(qie)被操(cao)作和維護(hu)人員(yuan)接(jie)受(shou),所以,一個(ge)接(jie)一個的(de)制造(zao)商(shang)至(zhi)少在(zai)部分(fen)生(sheng)産(chan)中正(zheng)在采用PC控(kong)制方(fang)案。基(ji)于PC的控制(zhi)系統易于(yu)安裝和使(shi)用(yong),有(you)高級(ji)的診斷功(gong)能,爲
系統集成(cheng)商提(ti)供了更(geng)靈(ling)活的(de)選擇(ze),從長遠角(jiao)度看,PC控制系統(tong)維護成本(ben)低。由(you)于
可(ke)編(bian)程(cheng)控制器(PLC)受(shou)PC控制(zhi)的威(wei)脅最(zui)大,所(suo)以PLC供(gong)應商(shang)對(dui)PC的應用(yong)感到很不(bu)安。事(shi)實上(shang),他們也加(jia)入到(dao)了PC控制“浪(lang)潮”中。
工(gong)業PC在中(zhong)國得(de)到了(le)異常(chang)迅速的發展。從(cong)世界(jie)範圍(wei)來看(kan),工業(ye)PC主要(yao)包含(han)兩種類型(xing):IPC工控(kong)機和Compact PCI工控機以(yi)及它們的(de)變形(xing)機,如AT96總線工控(kong)機等。由于基礎(chu)自動化和(he)過程(cheng)自動化(hua)對(dui)工業(ye)PC的運(yun)行(hang)穩定性(xing)、
熱插拔和冗餘配置要求(qiu)很高(gao),現有的IPC已經不(bu)能完(wan)全(quan)滿(man)足要(yao)求,将逐漸(jian)退出該領(ling)域(yu),取而代(dai)之的将是(shi)CompactPCI-based工控機,而(er)IPC将占據管(guan)理自動(dong)化(hua)層。國(guo)家于(yu)2001年設(she)立了(le)“以工(gong)業(ye)控(kong)制計(ji)算機爲(wei)基(ji)礎的(de)開放(fang)式控(kong)制系統産(chan)業(ye)化(hua)”工業(ye)自動化重大專(zhuan)項,目标就是發(fa)展具(ju)有
自主知識産(chan)權的PC-based控制(zhi)系統(tong),在3~5年(nian)内,占(zhan)領30%~50%的(de)
國(guo)内市場(chang),并實現産(chan)業化(hua)。
幾年(nian)前(qian),當(dang)“
軟PLC”出(chu)現時(shi),業界(jie)曾認(ren)爲工(gong)業PC将會取(qu)代PLC。然而,時(shi)至今(jin)日工(gong)業PC并沒有(you)代替PLC,主要(yao)有兩(liang)個原(yuan)因(yin):一個是(shi)系統(tong)集成(cheng)原因(yin);另一(yi)個(ge)是軟件(jian)操作系統(tong)
Windows NT的原(yuan)因。一(yi)個成(cheng)功的(de)PC-based控制系統要具(ju)備兩點:一(yi)是所(suo)有工(gong)作要(yao)由一(yi)個平(ping)台(tai)上的軟(ruan)件完成;二(er)是向(xiang)客戶提(ti)供所需(xu)要的所有東西。可以(yi)預見(jian),工業(ye)PC與PLC的競(jing)争(zheng)将主(zhu)要在(zai)高端應用(yong)上,其(qi)數據(ju)複雜(za)且設備
集成度(du)高。工(gong)業(ye)PC不可能(neng)與低(di)價(jia)的微型(xing)PLC競争(zheng),這也(ye)是PLC市(shi)場增長(zhang)最(zui)快的(de)一部(bu)分(fen)。從
發展趨勢(shi)看,控(kong)制系(xi)統的将來很可能存(cun)在于工業(ye)PC 和 PLC之間,這(zhe)些融(rong)合的迹象已經(jing)出現。
和PLC一(yi)樣,工(gong)業PC市(shi)場在過去(qu)的兩年(nian)裏(li)保持平穩(wen)。與(yu)PLC相(xiang)比,工(gong)業PC軟(ruan)件(jian)很(hen)便宜(yi)。
⒉PLC在向(xiang)微型化、網(wang)絡化、PC化(hua)和
開放性方(fang)向發展
全(quan)世界PLC生産廠家約200家(jia),生産(chan)300多種(zhong)産品。國内(nei)PLC市場(chang)仍以(yi)國外(wai)産品(pin)爲主(zhu),如Siemens、Modicon、
A-B、
OMRON、
三(san)菱、
GE的(de)産品。經(jing)過多年(nian)的發展(zhan),國(guo)内PLC生産廠家約有三(san)十家(jia),但(dan)都沒有形成(cheng)頗具規模(mo)的
生産能(neng)力和(he)
名牌(pai)産品,可以(yi)說PLC在中(zhong)國(guo)尚未(wei)形成(cheng)制(zhi)造産業(ye)化。在PLC應(ying)用(yong)方面(mian),中國(guo)是很(hen)活躍(yue)的,應用的(de)行業(ye)也很(hen)廣。專家估(gu)計,2000年PLC的(de)國(guo)内市(shi)場銷(xiao)量爲15~20萬套(tao)(其中進口(kou)占90%左(zuo)右),約25~35億(yi)元
人民(min)币,年(nian)
增長(zhang)率約(yue)爲12%。預(yu)計到2005年全(quan)國PLC
需求量(liang)将達(da)到25萬套(tao)左右,約(yue)35~45億元(yuan)人(ren)民币。
PLC市(shi)場也(ye)反映了全(quan)世界制(zhi)造(zao)業的(de)狀況(kuang),2000後大幅度(du)下滑。但是(shi),按照(zhao)Automation Research Corp的預(yu)測(ce),盡管全(quan)球
經濟下(xia)滑,PLC市場将(jiang)會複蘇,估(gu)計全(quan)球(qiu)PLC市場在2000年爲(wei)76億(yi)美元,到(dao)2005年底(di)将回(hui)到76億(yi)美元(yuan),并繼續略(lue)微增長(zhang)。
微型化、網絡化(hua)、PC化和開(kai)放性(xing)是PLC未來發(fa)展的(de)主要方向(xiang)。在基(ji)于(yu)PLC自(zi)動化(hua)的早(zao)期,PLC體積大(da)而且價(jia)格昂貴。但在(zai)最(zui)近幾年(nian),微型(xing)PLC(小于(yu)32 I/O)已經(jing)出現,價格(ge)隻有(you)幾百歐(ou)元。随着(zhe)軟PLC(Soft PLC)控制
組态軟(ruan)件的進一(yi)步完善和(he)發展,安裝(zhuang)有軟PLC組(zu)态(tai)軟件(jian)和PC-based控制的
市場(chang)份額将逐步得(de)到增(zeng)長。
當前,過(guo)程控制(zhi)領(ling)域最大的(de)發展(zhan)趨勢(shi)之一(yi)就是(shi)
Ethernet技術(shu)的擴(kuo)展(zhan),PLC也不例(li)外。如今(jin)越(yue)來越(yue)多的(de)PLC供(gong)應(ying)商開(kai)始提供Ethernet接口。可以相(xiang)信,PLC将繼續(xu)向開放(fang)式控制(zhi)系統(tong)方向(xiang)轉移(yi),尤其是基于工(gong)業PC的控(kong)制(zhi)系統(tong)。
[6] 集散控(kong)制系(xi)統DCS(Distributed Control System)問世于1975年,生(sheng)産廠家(jia)主(zhu)要集(ji)中在(zai)美、日(ri)、德等(deng)國。中(zhong)國(guo)從(cong)70年代(dai)中後(hou)期起,首先(xian)由大型進口
設(she)備成套中引入(ru)國外(wai)的DCS,首(shou)批有(you)
化纖(xian)、
乙烯(xi)、化肥(fei)等進口(kou)項(xiang)目。當(dang)時,中(zhong)國主要行(hang)業(如電力、石化(hua)、建材(cai)和冶金等(deng))的DCS基本全(quan)部進(jin)口。80年代初(chu)期在(zai)引進(jin)、
消(xiao)化和吸收的(de)同時,開始(shi)了研(yan)制國(guo)産化(hua)DCS的技(ji)術攻關。
由(you)于3C(Computer、Control、Communication)技(ji)術的發展(zhan),
過程(cheng)控制系統将由(you)DCS發展到FCS(
Fieldbus Control System)。FCS可(ke)以将(jiang)
PID控制(zhi)徹(che)底(di)分散(san)到現(xian)場設(she)備(Field Device)中(zhong)。基于(yu)現場(chang)總線(xian)的FCS又(you)是(shi)全分散(san)、全數字(zi)化、全開(kai)放和(he)可
互操作(zuo)的新(xin)一代生産(chan)過程自動(dong)化系統,它(ta)将取(qu)代現(xian)場一對一(yi)的4~20mA模拟
信号(hao)線(xian),給傳(chuan)統的(de)工(gong)業(ye)自動(dong)化控(kong)制
系統體(ti)系結構帶來革命性的變化。
根(gen)據
IEC61158的定義,現場(chang)總線是安(an)裝在(zai)制造或過(guo)程區(qu)域的現(xian)場裝置(zhi)與控制(zhi)室内的(de)
自動(dong)控(kong)制(zhi)裝置(zhi)之間的(de)數字式(shi)、
雙向(xiang)傳(chuan)輸、多分(fen)支結(jie)構的(de)
通信網絡(luo)。現(xian)場總線(xian)使測(ce)控設備具(ju)備了(le)數字(zi)計算(suan)和數字
通信能(neng)力,提(ti)高了信号(hao)的測量、傳輸和
控制(zhi)精度,提高(gao)了系(xi)統與(yu)設備(bei)的功(gong)能、性能。IEC/TC65的(de)SC65C/WG6工作組于(yu)1984年開始緻力于推出(chu)世界上單(dan)一的(de)
現場總線标準(zhun)工作,走(zou)過了16年的艱(jian)難曆(li)程,于(yu)1993年推(tui)出(chu)了(le)IEC61158-2,之後的标(biao)準制(zhi)定就(jiu)陷于混亂。
計算(suan)機控(kong)制系統的(de)發展在(zai)經曆了(le)基地式氣動儀(yi)表控制系(xi)統、電(dian)動單(dan)元組(zu)合式(shi)模拟儀(yi)表(biao)控制(zhi)系統、集(ji)中(zhong)式數(shu)字控(kong)制(zhi)系(xi)統以(yi)及集(ji)散控制系(xi)統(DCS)後,将(jiang)朝(chao)着
現場總線控(kong)制系(xi)統(FCS)的方向(xiang)發展。雖然(ran)以現場總(zong)線爲基礎的FCS發展很快,但(dan)FCS發展(zhan)還有(you)很多(duo)工作(zuo)要做,如統一标(biao)準、儀表(biao)智(zhi)能化等。另(ling)外(wai),傳統控(kong)制系統的維護(hu)和改(gai)造還需要(yao)DCS,因此(ci)FCS完全取代(dai)傳統(tong)的(de)DCS還需要(yao)一個(ge)較(jiao)長(zhang)的過(guo)程,同(tong)時DCS本(ben)身也(ye)在不(bu)斷的發展(zhan)與完(wan)善。可(ke)以肯(ken)定的是,結(jie)合DCS、
工(gong)業以太網、
先進(jin)控制等(deng)新技術的FCS将(jiang)具有強大(da)的生命力(li)。工業(ye)以太網以及現(xian)場總線技(ji)術作(zuo)爲一(yi)種靈活、方(fang)便、可靠的(de)
數據傳輸(shu)方式,在工(gong)業現(xian)場(chang)得(de)到了越來越多(duo)的應(ying)用,并(bing)将(jiang)在(zai)控制領域(yu)中占(zhan)有更(geng)加重要的地位(wei)。
⒌儀器(qi)儀(yi)表技術(shu)在向數(shu)字(zi)化、智能化(hua)、網(wang)絡化、微(wei)型化方向發展(zhan)
經過(guo)五十年的(de)發展,中國(guo)儀器(qi)儀表(biao)工業已有(you)相當(dang)基(ji)礎(chu),初步(bu)形成(cheng)了門類比(bi)較齊全(quan)的(de)生産(chan)、科研、
營銷體系(xi),成爲
亞(ya)洲(zhou)除日(ri)本之外(wai)第(di)二大(da)儀器儀(yi)表(biao)
生産國。随(sui)着(zhe)國際上(shang)數字化、智能化(hua)、網絡化、微型化(hua)的産品逐(zhu)漸成(cheng)爲主(zhu)流,差距還(hai)将進一(yi)步(bu)加大(da)。中國(guo)高檔、大型(xing)儀器(qi)設備大多(duo)依賴(lai)進口。中檔(dang)産品(pin)以及(ji)許多(duo)
關鍵零部(bu)件,國(guo)外産品(pin)占(zhan)有中(zhong)國市場(chang)60%以上的(de)份額(e),而(er)國産分(fen)析儀(yi)器(qi)占全球(qiu)市場(chang)不到(dao)千分(fen)之二(er)的(de)份額。
今(jin)後儀(yi)器(qi)儀表技術的(de)主要(yao)發展(zhan)趨勢(shi):儀器(qi)儀表向智(zhi)能化方向(xiang)發展,産生智能儀器儀表;測控(kong)設備的(de)PC化,
虛拟(ni)儀器(qi)技術将迅(xun)速發展;儀(yi)器儀(yi)表網(wang)絡化,産生(sheng)網絡(luo)儀器與遠(yuan)程
測控系(xi)統。
幾(ji)點建議:開(kai)發具有自主知(zhi)識産(chan)權的(de)産品(pin),掌握
核心(xin)技術;加強(qiang)儀器儀(yi)表行業(ye)的系統集成能(neng)力;進(jin)一步(bu)拓展(zhan)儀器(qi)儀表(biao)的
應(ying)用領(ling)域。
⒍
數(shu)控技(ji)術向智(zhi)能化、開(kai)放性(xing)、網絡(luo)化、信(xin)息化發(fa)展(zhan)
中國(guo)數控系(xi)統(tong)的開(kai)發與(yu)生産(chan),通過(guo)“七五”引進(jin)、消化(hua)、吸收(shou),“八(ba)五”攻關(guan)和“九五”産業化,取得了很大的(de)進展,基本(ben)上掌(zhang)握了
關鍵技術(shu),建立(li)了數(shu)控開(kai)發、生(sheng)産基(ji)地,培(pei)養了一(yi)批數控(kong)人才(cai),初步形成(cheng)了自己的數控(kong)産業(ye),也帶動了(le)機電(dian)
控制與傳動控制技術的(de)發展。同時,具有(you)中國特色的經(jing)濟型數控系統(tong)經過(guo)這些年來(lai)的發(fa)展,産(chan)品的(de)性能(neng)和(he)可靠性(xing)有了較(jiao)大(da)的提(ti)高,逐(zhu)漸被用戶(hu)認可。
進(jin)入21世紀,人(ren)類社(she)會将(jiang)逐步進入(ru)知識(shi)經(jing)濟(ji)時代(dai),知識(shi)将成爲科(ke)技和(he)生産(chan)發展(zhan)的資本與(yu)動力(li),而
機(ji)床工業,作(zuo)爲
機(ji)器(qi)制造業(ye)、工業以至(zhi)整個國民(min)經濟發展(zhan)的裝(zhuang)備部(bu)門,毫(hao)無疑問,其戰略(lue)性重(zhong)要地(di)位、受(shou)重視程度,也将(jiang)更加鮮(xian)明突出(chu)。
智能(neng)化(hua)、開放性(xing)、網絡化、信(xin)息化(hua)成爲(wei)未來數控(kong)系統(tong)和數控機(ji)床發展的主要(yao)趨勢(shi):向(xiang)高(gao)速、高效、高(gao)精度(du)、
高可(ke)靠性方向發展(zhan);向模塊(kuai)化(hua)、智能(neng)化、柔性化(hua)、網絡(luo)化和(he)集成(cheng)化方(fang)向發(fa)展;向PC-based化和(he)開放性方向發(fa)展;出現新(xin)一代(dai)
數控加工工藝(yi)與裝備,機(ji)械加(jia)工向(xiang)虛拟(ni)制造(zao)的方向(xiang)發(fa)展;
信(xin)息技術(IT)與(yu)機床(chuang)的結(jie)合(he),
機(ji)電一體化(hua)先(xian)進機床(chuang)将得到發展;納(na)米技術将(jiang)形成(cheng)新發(fa)展潮(chao)流,并(bing)将有(you)新(xin)的突破(po);
節能環(huan)保(bao)機床(chuang)将加(jia)速發展,占(zhan)領廣大(da)市(shi)場。
⒎工業控(kong)制(zhi)網絡将(jiang)向有線(xian)和(he)無線(xian)相結(jie)合方向發(fa)展
計算(suan)機網(wang)絡(luo)技術、
無(wu)線技術(shu)以(yi)及
智(zhi)能傳(chuan)感(gan)器技術(shu)的結(jie)合(he),産生了“基于(yu)無(wu)線技術(shu)的網絡化(hua)智能傳感器”的全新(xin)概念。這種基于(yu)無線(xian)技術的網(wang)絡化智(zhi)能(neng)傳感(gan)器使(shi)得工業現(xian)場的數(shu)據(ju)能夠(gou)通過(guo)無(wu)線鏈路(lu)直接在網絡上(shang)傳輸(shu)、發布和共(gong)享。無線(xian)局域網技術能夠在工(gong)廠環境(jing)下(xia),爲各(ge)種智(zhi)能現場設(she)備、移動(dong)機(ji)器人(ren)以及(ji)各種
自動(dong)化設備之(zhi)間的通信提供高帶(dai)寬的
無線(xian)數據(ju)鏈路(lu)和靈活的(de)
網絡拓撲結構(gou),在一(yi)些
特殊環(huan)境下有效(xiao)地彌(mi)補了(le)
有(you)線(xian)網絡(luo)的不(bu)足,進(jin)一步完善(shan)了(le)工業控(kong)制網(wang)絡(luo)的(de)通信(xin)性能(neng)。
⒏工業
控制(zhi)軟件正向先進(jin)控制(zhi)方向(xiang)發展(zhan)
作爲(wei)
工控(kong)軟件(jian)的一個重(zhong)要組(zu)成部分,國(guo)内
人(ren)機界面組(zu)态軟(ruan)件研(yan)制方面近(jin)幾年(nian)取得(de)了較(jiao)大進(jin)展,軟件和硬件相結合,爲(wei)企業測(ce)、控(kong)、管一體化(hua)提供了比(bi)較完整(zheng)的解決(jue)方案。在此(ci)基礎(chu)上,工業控(kong)制軟(ruan)件将從(cong)人機界(jie)面和基本策略(lue)組态(tai)向先進控(kong)制方向發(fa)展。
由(you)于先(xian)進控制和(he)
優化(hua)軟(ruan)件可以(yi)創造(zao)巨大的
經(jing)濟效(xiao)益,因(yin)此這(zhe)些軟(ruan)件(jian)也身價(jia)倍增(zeng)。國(guo)際(ji)上已(yi)經有幾十(shi)家公(gong)司,推出了(le)上百(bai)種先(xian)進(jin)控(kong)制和(he)優化軟(ruan)件(jian)産品(pin),在世(shi)界範圍内(nei)形成(cheng)了一(yi)個強(qiang)大的(de)流程(cheng)工業(ye)應用(yong)軟件(jian)産業(ye)。因此(ci),開發中國(guo)具有自主知識(shi)産權(quan)的先進控(kong)制和(he)優化(hua)軟件,打破(po)外國産品(pin)的壟斷(duan),替(ti)代進(jin)口,具(ju)有十分重(zhong)要的意義(yi)。
在未(wei)來,工業(ye)控(kong)制軟(ruan)件将繼(ji)續(xu)向标(biao)準化(hua)、網(wang)絡化、智(zhi)能化(hua)和開(kai)放性發展方向(xiang)。
由于(yu)大力(li)發(fa)展(zhan)工業(ye)自動化是加快(kuai)
傳統(tong)産(chan)業(ye)改造(zao)提升(sheng)、提(ti)高企業(ye)整體素(su)質(zhi)、提高國家(jia)整體國力(li)、調整
工(gong)業(ye)結構(gou)、迅速(su)搞活大中(zhong)型企(qi)業的(de)有效途徑(jing)和手(shou)段,國(guo)家将繼續(xu)通過(guo)實施(shi)一(yi)系(xi)列工(gong)業過程自動化
高技(ji)術(shu)産業化(hua)專項,用信(xin)息化帶動工(gong)業化,推(tui)動工業自(zi)動化技術(shu)的(de)進(jin)一步(bu)發展,加強(qiang)技術(shu)創新,實現産業(ye)化,解(jie)決(jue)國(guo)民
經濟發(fa)展面臨的(de)深層問題(ti),進一(yi)步提(ti)高(gao)國民經(jing)濟整體(ti)素質和(he)
綜合國力(li),實現(xian)
跨越(yue)式發展。
倉庫(ku)自動化
簡(jian)介
自(zi)動化(hua)倉庫ABC ,自動(dong)化技(ji)術(shu)在倉儲(chu)領域(包括主體(ti)倉庫(ku))中的發展可分(fen)爲五(wu)個階(jie)段:人工倉(cang)儲階(jie)段、機械(xie)化倉儲(chu)階段(duan)、自動化倉(cang)儲階(jie)段、集(ji)成化(hua)倉儲階段和智(zhi)能自(zi)動化倉儲(chu)階段。在90年代後(hou)期及21世(shi)紀的若(ruo)幹年内,智(zhi)能自(zi)動化(hua)倉(cang)儲将是(shi)自動化(hua)技(ji)術的主要發(fa)展方向(xiang)。
第一階(jie)段(duan)
物資的輸(shu)送、存儲、管(guan)理和控(kong)制(zhi)主要(yao)靠人工實(shi)現,其(qi)實時(shi)性和
直觀(guan)性是(shi)明顯的優(you)點。人(ren)工倉儲技術在(zai)初(chu)期
設備(bei)投資的(de)
經(jing)濟指(zhi)标也(ye)具(ju)有優越(yue)性。
第(di)二階(jie)段(duan)
第(di)三(san)階段
工(gong)業自(zi)動化(hua)是自(zi)動化(hua)倉(cang)儲(chu)技術(shu)階段,自動(dong)化技(ji)術對倉儲(chu)技術(shu)和發(fa)展起(qi)了重(zhong)要的
促進作用(yong)。50年代末(mo)和60年代(dai),相繼(ji)研制(zhi)和采(cai)用了自動導引(yin)小車(che)(
AGV)、自動貨架(jia)、自動存(cun)取(qu)機器(qi)人、
自動識别和(he)自動分揀(jian)等系(xi)統。70年(nian)代(dai)和80年代(dai),旋轉(zhuan)體式(shi)貨架(jia)、
移動(dong)式貨架、
巷(xiang)道式(shi)堆(dui)垛(duo)機和(he)其他搬運(yun)設備(bei)都加入了(le)自動(dong)控制的(de)行列,但(dan)這時隻(zhi)是(shi)各個設備(bei)的(de)
局(ju)部自(zi)動化(hua)并各(ge)自獨(du)立應(ying)用,被稱爲(wei)"
自動(dong)化孤(gu)島"。随着
計(ji)算機技術(shu)的發(fa)展(zhan),工(gong)作重(zhong)點轉向物(wu)資的(de)控制和(he)管理,要(yao)求實時(shi),協調和(he)一體(ti)化(hua),計算機(ji)之間(jian)、
數據采集(ji)點之間(jian)、
機械設(she)備的(de)控制(zhi)器之(zhi)間以及它(ta)們與主計(ji)算(suan)機(ji)之間(jian)的通信可(ke)以及(ji)時地(di)彙總信息(xi),倉庫計算(suan)機及(ji)時地(di)記(ji)錄訂貨(huo)和到(dao)貨時間,顯(xian)示
庫存量,計劃(hua)人員(yuan)可以(yi)方便(bian)地作(zuo)出供貨決(jue)策,他(ta)們知(zhi)道正在生産(chan)什(shi)麽、訂(ding)什麽貨(huo)、什麽時(shi)間發(fa)什(shi)麽(me)貨、管(guan)理人員随(sui)時掌(zhang)握貨源(yuan)及(ji)需求(qiu)。信息(xi)技術(shu)的應(ying)用已(yi)成爲(wei)倉儲(chu)技術的重(zhong)要支(zhi)柱。
第(di)四階段(duan)
第四階(jie)段是(shi)集成(cheng)自動(dong)化倉儲技術階(jie)段,在(zai)70年代(dai)末和(he)80年代(dai),自動(dong)化技(ji)術被越來(lai)越多(duo)地用到生(sheng)産和(he)分配(pei)領(ling)域,顯然(ran),“自動化孤島”需要集(ji)成(cheng)化,于是(shi)便形(xing)成(cheng)了(le)“集成系統”的概(gai)念。在(zai)集成化系(xi)統中,整個(ge)系統的有(you)機協作(zuo),使總體效益(yi)和生(sheng)産的(de)
應變能力(li)大大(da)超過(guo)各部(bu)分獨(du)立效(xiao)益的(de)總和(he)。
集成(cheng)化倉庫技(ji)術作(zuo)爲(wei)
計算機(ji)集成制(zhi)造系統(tong)(
CIMS-Computer Integrated Manufacturing System)中物(wu)資存儲的中心(xin)受(shou)到(dao)人們(men)的重視(shi)。雖(sui)然人(ren)們在80年代(dai)已經(jing)注意到(dao)系(xi)統集成化(hua),但至今在(zai)中國已(yi)建(jian)成的(de)集成化
倉儲系(xi)統還不多(duo)。在集成化(hua)系(xi)統裏包(bao)括了人、設備和(he)控制(zhi)系(xi)統(tong),前述(shu)三個階段(duan)是基(ji)礎。
第五(wu)階段
第五(wu)階(jie)段(duan)是智(zhi)能自動(dong)化(hua)倉儲(chu)技術(shu),人工智能(neng)技術(shu)發展了自(zi)動化技(ji)術(shu)向更(geng)高級的階(jie)段——
智能自(zi)動化(hua)方向(xiang)發展。智能自動化倉(cang)儲技(ji)術還(hai)處于(yu)初級(ji)
發展(zhan)階段(duan),到二十世(shi)紀倉(cang)儲技(ji)術的(de)智能(neng)化(hua)将具有(you)廣闊的應用前(qian)景。