前言：

工控自動化的概念在很早以前就在德國有人提出來了，只是到目前才完善；自動化技術(shù)是一個(gè)時(shí)代的進(jìn)步，對全人類都有著非凡的意義。當(dāng)自動化普及全世界的時(shí)候，人工勞動力也將終結(jié)。那么什么是自動化？自動化有哪些優(yōu)勢？自動化會對人類社會造成哪些影響？更多知識內(nèi)容還看本文！

在久遠(yuǎn)以前，人類很早便有了應(yīng)用自動化技術(shù)的歷史。古埃及人發(fā)明以水為動力的“水鐘”，穩(wěn)居世界上計(jì)時(shí)最精確的寶座長達(dá)兩千年，便是人類記載上應(yīng)用自動化技術(shù)的濫觴。而後直至十八世紀(jì)，被用於風(fēng)車的自動化控制系統(tǒng)啟發(fā)了瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)，帶動第一次工業(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)入了以動力機(jī)械取代手工勞動的時(shí)代。

自動化的技術(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，以智慧工廠、智慧機(jī)器人為主的發(fā)展趨勢中，自動化技術(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。

什么是自動化？

廣義上，自動化（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)?？捎行Ч?jié)省人力及時(shí)間、降低人為錯誤的機(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，小至家中會自動煮飯的電鍋、便利商店的自動門，大至大樓的空調(diào)管控與電梯、捷運(yùn)的自動化系統(tǒng)等，都屬於自動化的應(yīng)用。

在工業(yè)上狹義的自動化，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)零組件的自動化工具機(jī)、物流及倉儲系統(tǒng)、品管檢測、數(shù)據(jù)收集與回饋及電腦制程控制等。

自動化系統(tǒng)

如果我們要了解自動化的技術(shù)，就要拆解復(fù)雜的自動化系統(tǒng)，從最基本的單元開始認(rèn)識起。在自動化系統(tǒng)的機(jī)制中，自動化控制元件是在自動化系統(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）感測器：探測、感知外界的訊號、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成，并將訊號傳遞給其他部位，類似人類器官的神經(jīng)。例如圖像感測器、溫度感測器。

（3）控制器：感測器所傳達(dá)的訊號傳遞到控制器後，透過控制器內(nèi)的演算法計(jì)算，發(fā)送處理過後的訊號給驅(qū)動器，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）致動器：驅(qū)動機(jī)械產(chǎn)生動作的動力來源，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)成長的加速器。

自動化設(shè)備在工業(yè)上的應(yīng)用

自動化技術(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)勞動力的條件下，仍然取得制造工業(yè)的優(yōu)勢呢？對工廠來說，自動化的技術(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、檢測與成形工具機(jī)，便成了自動化技術(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畹摹白詣踊夹g(shù)”)

前面介紹了什么是自動化，自動化的應(yīng)用。相信也能了解到，工業(yè)自動化的一個(gè)優(yōu)勢以及帶來的效益。自動化的革命創(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)于自動化的帶來的好處，自動化帶來的好處同時(shí)，也令許許多多的人工面臨失業(yè)的困難，不光是中國，全世界人口超過65億，在社會底層生活掙扎的勞動力多不勝數(shù)，假如全球普及化自動化，那么底層的人工勞動力該何去何從？希望在未來的社會里，能解決各項(xiàng)問題以及周全！