(青島工學(xué)院 山東青島 266300)
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。
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)。
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。
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。
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?。期待人型機(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!