Tự động hóa – Wikipedia tiếng Việt

Cánh tay robot trong công nghiệp, một trong những ứng dụng của tự động hóa

Tự động hóa hay Điều khiển tự động mô tả một loạt các công nghệ làm giảm sự can thiệp của con người vào các quy trình. Sự can thiệp của con người được giảm thiểu bằng cách xác định trước các tiêu chí quyết định, các mối quan hệ của quy trình phụ và các hành động liên quan – và thể hiện những xác định trước đó trong máy móc.

Tự động hóa, gồm có việc sử dụng những mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh khác nhau để quản lý và vận hành thiết bị như máy móc, quá trình trong xí nghiệp sản xuất, nồi hơi và lò giải quyết và xử lý nhiệt, quy đổi trên mạng điện thoại thông minh, lái và không thay đổi tàu thủy, máy bay, và những ứng dụng và phương tiện đi lại khác với sức người sự can thiệp .

Tự động hóa bao gồm các ứng dụng khác nhau, từ bộ điều nhiệt gia dụng điều khiển lò hơi, đến hệ thống điều khiển công nghiệp lớn với hàng chục nghìn phép đo đầu vào và tín hiệu điều khiển đầu ra. Về độ phức tạp của điều khiển, nó có thể bao gồm từ điều khiển bật-tắt đơn giản đến các thuật toán cấp cao đa biến.

Trong loại đơn thuần nhất của vòng tinh chỉnh và điều khiển tự động, bộ tinh chỉnh và điều khiển so sánh giá trị đo được của quy trình với giá trị đặt mong ước và giải quyết và xử lý tín hiệu lỗi tác dụng để biến hóa một số ít nguồn vào cho quy trình, theo cách sao cho quy trình vẫn ở điểm đặt của nó mặc kệ những trộn lẫn. Điều khiển vòng kín này là một ứng dụng của phản hồi xấu đi so với một mạng lưới hệ thống. Cơ sở toán học của kim chỉ nan tinh chỉnh và điều khiển được khởi đầu vào thế kỷ 18 và tăng trưởng nhanh gọn vào thế kỷ 20 .Tự động hóa đã đạt được bằng nhiều phương tiện đi lại khác nhau gồm có những thiết bị cơ khí, thủy lực, khí nén, điện, điện tử và máy tính, thường là tích hợp. Các mạng lưới hệ thống phức tạp, ví dụ điển hình như những xí nghiệp sản xuất tân tiến, máy bay và tàu thủy thường sử dụng toàn bộ những kỹ thuật phối hợp này. Lợi ích của tự động hóa gồm có tiết kiệm chi phí lao động, giảm tiêu tốn lãng phí, tiết kiệm chi phí ngân sách điện, tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách vật tư và nâng cấp cải tiến chất lượng, độ đúng chuẩn và độ đúng mực .Báo cáo Phát triển Thế giới năm 2019 của Ngân hàng Thế giới cho thấy dẫn chứng cho thấy những ngành công nghiệp và việc làm mới trong nghành nghề dịch vụ công nghệ tiên tiến lớn hơn tác động ảnh hưởng kinh tế tài chính của việc lao động bị sửa chữa thay thế bởi tự động hóa .Mất việc làm và năng lực vận động và di chuyển đi xuống do Tự động hóa được coi là một trong nhiều yếu tố dẫn đến sự trỗi dậy của chính trị dân tộc bản địa chủ nghĩa, chủ nghĩa bảo lãnh và dân túy ở Hoa Kỳ, Anh và Pháp, cùng những vương quốc khác kể từ những năm 2010 .

Thuật ngữ tự động hóa, lấy cảm hứng từ từ tự động trước đó (đến từ automaton), không được sử dụng rộng rãi trước năm 1947, khi Ford thành lập bộ phận tự động hóa. Chính trong thời gian này, ngành công nghiệp đã nhanh chóng áp dụng các bộ điều khiển phản hồi, được giới thiệu vào những năm 1930.

Điều khiển vòng lặp mở và vòng lặp kín[sửa|sửa mã nguồn]

Về cơ bản, có hai loại vòng điều khiển và tinh chỉnh ; tinh chỉnh và điều khiển vòng hở và tinh chỉnh và điều khiển phản hồi vòng kín .Trong tinh chỉnh và điều khiển vòng mở, hành vi tinh chỉnh và điều khiển từ bộ điều khiển và tinh chỉnh độc lập với ” đầu ra của quy trình ” ( hoặc ” biến quy trình được trấn áp ” ). Một ví dụ nổi bật về điều này là lò hơi sưởi TT chỉ được điều khiển và tinh chỉnh bằng bộ hẹn giờ, do đó nhiệt được cấp trong một thời hạn không đổi, bất kể nhiệt độ của tòa nhà là bao nhiêu. ( Hành động tinh chỉnh và điều khiển là tắt và bật lò hơi. Đầu ra của quy trình là nhiệt độ tòa nhà ) .Trong tinh chỉnh và điều khiển vòng kín, hành vi tinh chỉnh và điều khiển từ bộ tinh chỉnh và điều khiển nhờ vào vào đầu ra của quy trình. Trong trường hợp tựa như lò hơi, điều này sẽ gồm có một cảm ứng nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ của tòa nhà và do đó phân phối tín hiệu trở lại bộ điều khiển và tinh chỉnh để bảo vệ nó duy trì tòa nhà ở nhiệt độ đặt trên bộ điều nhiệt. Do đó, bộ tinh chỉnh và điều khiển vòng kín có vòng phản hồi bảo vệ bộ tinh chỉnh và điều khiển thực thi hành vi điều khiển và tinh chỉnh để đưa ra đầu ra quy trình bằng ” Đầu vào tham chiếu ” hoặc ” điểm đặt “. Vì nguyên do này, bộ điều khiển và tinh chỉnh vòng kín còn được gọi là bộ tinh chỉnh và điều khiển phản hồi .Định nghĩa về mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh vòng kín theo Viện Tiêu chuẩn Anh là ‘ một mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển có phản hồi giám sát, tín hiệu rơi lệch được hình thành do phản hồi này được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh hoạt động giải trí của thành phần tinh chỉnh và điều khiển ở đầu cuối theo cách như có khuynh hướng giảm độ lệch xuống 0. ‘

Tương tự như vậy, Hệ thống kiểm soát phản hồi là một hệ thống có xu hướng duy trì mối quan hệ quy định của biến hệ thống này với biến hệ thống khác bằng cách so sánh chức năng của các biến này và sử dụng sự khác biệt làm phương tiện kiểm soát. Loại tự động hóa tiên tiến đã cách mạng hóa sản xuất, máy bay, thông tin liên lạc và các ngành công nghiệp khác, là điều khiển phản hồi, thường liên tục và liên quan đến việc thực hiện các phép đo bằng cách sử dụng cảm biến và thực hiện các điều chỉnh được tính toán để giữ cho biến đo được trong một phạm vi nhất định. Cơ sở lý thuyết của tự động hóa vòng kín là lý thuyết điều khiển.

Các bộ điều khiển và tinh chỉnh dùng trong tự động hóa[sửa|sửa mã nguồn]

Bộ điều khiển và tinh chỉnh gián đoạn ( on / off )[sửa|sửa mã nguồn]

Một trong những bộ điều khiển và tinh chỉnh đơn thuần nhất là điều khiển và tinh chỉnh on / off. Ví dụ để tinh chỉnh và điều khiển những thiết bị nhiệt trong mái ấm gia đình ví dụ điển hình như nồi cơm điện, nó cần một cái rơ-le nhiệt để đóng và ngắt điện. Trong rơ-le nhiệt có một lò xo đàn hồi, khi nhiệt độ tăng lên lò xo sẽ bị co và giãn ra, dựa vào đặc tính trên người ta hoàn toàn có thể tạo ra tính năng đóng ngắt dòng điện khi nhiệt độ tăng đến một mức mong ước. Loại tinh chỉnh và điều khiển này hoàn toàn có thể thuộc một trong hai kiểu tinh chỉnh và điều khiển vòng lặp mở và điều khiển và tinh chỉnh vòng lặp kín .Điều khiển trình tự, trong đó một chuỗi lập trình của riêng rẽ những hoạt động giải trí được triển khai, thường dựa trên logic mạng lưới hệ thống có tương quan đến trạng thái của mạng lưới hệ thống. Một mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển thang máy là một ví dụ về điều khiển và tinh chỉnh trình tự .Các loại tiên tiến và phát triển của tự động hóa, cách mạng hóa sản xuất, máy bay, thông tin liên lạc và những ngành công nghiệp khác, là tinh chỉnh và điều khiển phản hồi, mà thường liên tục và tương quan đến việc lấy số đo bằng cách sử dụng một cảm ứng và kiểm soát và điều chỉnh thống kê giám sát để giữ cho những biến giám sát trong khoanh vùng phạm vi bộ .

Bộ điều khiển và tinh chỉnh PID[sửa|sửa mã nguồn]

Một bộ tinh chỉnh và điều khiển PID vòng lặp kín có dòng phản hồi, r ( t ) là tham số mong ước hay còn gọi là ” điểm thiết lập “. còn y ( t ) giá trị của quy trình đầu ra

Bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ (bộ điều khiển PID- Proportional Integral Derivative) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển (bộ điều khiển) tổng quát được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp – bộ điều khiển PID là bộ điều khiển được sử dụng nhiều nhất trong các bộ điều khiển phản hồi. Bộ điều khiển PID sẽ tính toán giá trị “sai số” là hiệu số giữa giá trị đo thông số biến đổi và giá trị đặt mong muốn. Bộ điều khiển sẽ thực hiện giảm tối đa sai số bằng cách điều chỉnh giá trị điều khiển đầu vào. Trong trường hợp không có kiến thức cơ bản (mô hình toán học) về hệ thống điều khiển thì bộ điều khiển PID là sẽ bộ điều khiển tốt nhất. Tuy nhiên, để đạt được kết quả tốt nhất, các thông số PID sử dụng trong tính toán phải điều chỉnh theo tính chất của hệ thống-trong khi kiểu điều khiển là giống nhau, các thông số phải phụ thuộc vào đặc thù của hệ thống.

Bộ tinh chỉnh và điều khiển tuần tự và tinh chỉnh và điều khiển tuần tự logic[sửa|sửa mã nguồn]

Sơ đồ trạng thái UML ( Ngôn ngữ quy mô hóa thống nhất ) được dùng để phong cách thiết kế cho mạng lưới hệ thống cửa, chỉ dùng để đóng và mởĐiều khiển tuần tự hoàn toàn có thể là một chuỗi cố định và thắt chặt hay một logic rằng sẽ thực thi những hành vi khác nhau tùy thuộc vào trạng thái mạng lưới hệ thống khác nhau. Một ví dụ về một chuỗi kiểm soát và điều chỉnh nhưng nếu không cố định và thắt chặt là một bộ đếm thời hạn trên một máy tưới cỏ .Hoa tìm hiểu thêm những điều kiện kèm theo khác nhau mà hoàn toàn có thể xảy ra trong một trình tự sử dụng hoặc ngữ cảnh của mạng lưới hệ thống. Một ví dụ là một thang máy, trong đó sử dụng logic dựa trên những mạng lưới hệ thống nhà nước để thực thi 1 số ít hành vi để cung ứng với trạng thái và hành nguồn vào của nó. Ví dụ, nếu những nhà quản lý và điều hành nhấn nút n tầng, mạng lưới hệ thống sẽ cung ứng tùy thuộc vào việc những thang máy dừng lại hay vận động và di chuyển, đi lên hoặc xuống, hoặc nếu cửa đang mở hoặc ngừng hoạt động, và những điều kiện kèm theo khác .Một sự tăng trưởng sớm của điều khiển và tinh chỉnh liên tục là lý chuyển tiếp, do đó rơle điện tham gia tiếp xúc điện hoàn toàn có thể mở màn hoặc ngắt điện đến một thiết bị. Rơle tiên phong được sử dụng trong những mạng điện báo trước khi được tăng trưởng để trấn áp những thiết bị khác, ví dụ điển hình như khi khởi động và dừng động cơ điện công nghiệp lớn hoặc đóng mở van solenoid. Sử dụng rơ le cho mục tiêu trấn áp được cho phép trấn áp hướng sự kiện, nơi những hành vi hoàn toàn có thể được kích hoạt theo trật tự nào, để cung ứng với những sự kiện bên ngoài. Đây là linh động hơn trong phản ứng của họ hơn so với đơn tự cam giờ cứng ngắc. Ví dụ phức tạp tương quan đến việc duy trì chuỗi bảo đảm an toàn cho những thiết bị như tinh chỉnh và điều khiển cầu swing, nơi một tia khóa thiết yếu để được thảnh thơi trước khi cầu hoàn toàn có thể được vận động và di chuyển, và những tia khóa hoàn toàn có thể không được phát hành cho đến khi cửa bảo đảm an toàn đã bị đóng cửa .Tổng số rơ le, giờ cam và trình tự trống hoàn toàn có thể đánh số vào hàng trăm hoặc thậm chí còn hàng ngàn trong số những nhà máy sản xuất. Đầu lập trình kỹ thuật và ngôn từ là thiết yếu để làm cho mạng lưới hệ thống như vậy hoàn toàn có thể quản trị, một trong những việc tiên phong là lý bậc thang, nơi sơ đồ của những rơle nối tiếp với nhau giống như những nấc thang. Máy tính đặc biệt quan trọng gọi là bộ tinh chỉnh và điều khiển logic lập trình sau đó đã được phong cách thiết kế để sửa chữa thay thế những bộ sưu tập của phần cứng với một duy nhất, đơn vị chức năng thuận tiện hơn tái lập trình .Trong một động cơ có dây thường thì khó khởi động và dừng mạch ( gọi là một mạch tinh chỉnh và điều khiển ) một động cơ được mở màn bằng cách đẩy một nút ” Start ” hoặc ” Run ” để kích hoạt một cặp của những rơle điện. Các ” lock-in ” khóa chuyển tiếp trong danh bạ mà giữ cho mạch tinh chỉnh và điều khiển nguồn năng lượng khi những nút nhấn được phát hành. ( Các nút mở màn là 1 số ít liên lạc thường mở và nút dừng là thông thường liên lạc kín. ) Một sinh lực tiếp sức một switch mà quyền hạn của thiết bị mà ném quy đổi động cơ khởi động ( ba bộ liên lạc cho công nghiệp điện ba pha ) trong mạch điện chính. ( Lưu ý :. Động cơ lớn sử dụng điện áp cao và kinh nghiệm tay nghề cao trong cao điểm hiện tại, làm cho vận tốc quan trọng trong việc đưa ra và phá vỡ liên hệ này hoàn toàn có thể nguy khốn cho nhân viên cấp dưới và gia tài với công tắc nguồn tay. ) Tất cả những địa chỉ liên lạc được tổ chức triển khai tham gia của nam châm hút điện của mình cho đến khi một ” dừng lại ” hay ” nút tắt ” được nhấn, mà de-sinh lực những khóa trong relay. Xem sơ đồ : Motor Starters Hand-Off-Auto With Start-Stop ( Lưu ý : Các miêu tả ở trên là ” Auto ” vị trí trong sơ đồ trường hợp này ) .Thường khoá liên động được thêm vào một mạch điều khiển và tinh chỉnh. Giả sử rằng những động cơ trong ví dụ này là cung ứng nguồn năng lượng, máy móc mà có một nhu yếu quan trọng để bôi trơn. Trong trường hợp này một khóa liên động hoàn toàn có thể được thêm vào để bảo vệ rằng những máy bơm dầu đang chạy trước khi động cơ mở màn. Timers, công tắc nguồn số lượng giới hạn và mắt điện là những yếu tố phổ cập khác trong mạch tinh chỉnh và điều khiển .Van điện từ được sử dụng thoáng rộng trên khí nén hoặc chất lỏng thủy lực để cấp nguồn cho thiết bị truyền động vào những thành phần cơ khí. Trong khi động cơ được sử dụng để cung ứng hoạt động quay liên tục, cơ cấu tổ chức truyền động thường là một lựa chọn tốt hơn cho không liên tục tạo ra một khoanh vùng phạm vi số lượng giới hạn của hoạt động cho một thành phần cơ khí, ví dụ điển hình như vận động và di chuyển cánh tay cơ khí khác nhau, mở hoặc đóng những van, nâng cuộn báo chí truyền thông nặng, vận dụng áp lực đè nén để ép .

Bộ điều khiển dùng máy tính

[sửa|sửa mã nguồn]

Máy tính hoàn toàn có thể triển khai cả hai tinh chỉnh và điều khiển liên tục và trấn áp thông tin phản hồi, và thường là một máy tính duy nhất sẽ làm cả hai trong một ứng dụng công nghiệp. bộ điều khiển và tinh chỉnh logic khả trình ( PLC ) là một loại vi giải quyết và xử lý mục tiêu đặc biệt quan trọng thay thế sửa chữa nhiều những thành phần phần cứng như giờ và trình tự trống được sử dụng trong tiếp sức lý mạng lưới hệ thống loại. Máy tính tinh chỉnh và điều khiển quy trình nhằm mục đích mục tiêu chung đã ngày càng thay thế sửa chữa đứng một mình điều khiển và tinh chỉnh, với một máy tính duy nhất hoàn toàn có thể thực thi những hoạt động giải trí của hàng trăm bộ điều khiển và tinh chỉnh. Máy tính điều khiển và tinh chỉnh quy trình hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý tài liệu từ một mạng lưới những PLC, dụng cụ và những bộ điều khiển và tinh chỉnh để thực thi những nổi bật ( như PID ) trấn áp của nhiều biến số cá thể hoặc trong một số ít trường hợp, để thực thi tinh chỉnh và điều khiển phức tạp thuật toán sử dụng nhiều nguồn vào và những thao tác toán học. Họ cũng hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích tài liệu và tạo ra thời hạn thực hiển thị đồ họa cho những nhà khai thác và chạy những báo cáo giải trình cho những nhà khai thác, những kỹ sư và quản trị .Kiểm soát của một máy rút tiền tự động ( ATM ) là một ví dụ về một quy trình tương tác, trong đó một máy tính sẽ triển khai một logic bắt nguồn phân phối với một lựa chọn người sử dụng dựa trên thông tin lấy từ một cơ sở tài liệu trên mạng. Quá trình ATM có điểm tương đương với những tiến trình thanh toán giao dịch trực tuyến khác. Các câu vấn đáp hài hòa và hợp lý khác nhau được gọi là ngữ cảnh. Quá trình như vậy thường được phong cách thiết kế với sự trợ giúp của những trường hợp sử dụng và sơ đồ, trong đó hướng dẫn những văn bản của những mã ứng dụng .
Cơ chế điều khiển và tinh chỉnh phản hồi sớm nhất đã được sử dụng vào lều cánh buồm của cối xay gió. Nó đã được cấp văn bằng bản quyền trí tuệ của Edmund Lee năm 1745 [ 1 ]Bộ ổn tốc ly tâm, đã được sử dụng để kiểm soát và điều chỉnh khoảng cách giữa những cối xay [ 2 ]. Bộ ổn tốc ly tâm đã được sử dụng trong những nhà máy sản xuất say bột tự động được tăng trưởng bởi Oliver Evans năm 1785, làm cho nó trọn vẹn tự động hóa tiên phong trong công nghiệp. Bộ ổn tốc đã được sử dụng bởi James Watt trên một động cơ hơi nước vào năm 1788 sau khi đối tác chiến lược của Watt Boulton thấy một tại một xí nghiệp sản xuất bột Boulton và Watt kiến thiết xây dựng trước đó [ 1 ]Bộ ổn tốc hoàn toàn có thể không thực sự giữ một vận tốc pháp luật ; động cơ sẽ giả định một vận tốc không thay đổi để cung ứng với tải đổi khác. Bộ ổn tốc đã hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý những biến nhỏ hơn như những người gây ra bởi dịch chuyển tải nhiệt cho lò hơi. Ngoài ra, đã có một khuynh hướng giao động bất kỳ khi nào có sự biến hóa vận tốc. Như một hệ quả, động cơ được trang bị với những bộ ổn tốc này là không thích hợp cho những hoạt động giải trí yên cầu vận tốc không đổi, ví dụ điển hình như bông sợi. [ 1 ]Một số nâng cấp cải tiến cho những ổn tốc, cộng với những nâng cấp cải tiến cho van cắt thời hạn trên những động cơ hơi nước, triển khai những công cụ thích hợp cho hầu hết sử dụng công nghiệp trước khi kết thúc của thế kỷ 19. Những văn minh trong những động cơ hơi nước nằm xa về phía trước của khoa học, cả hai nhiệt động lực học và điều khiển và tinh chỉnh kim chỉ nan [ 1 ]Bộ ổn tốc nhận được tương đối ít chăm sóc đến khoa học James Clerk Maxwell xuất bản một bài báo rằng xây dựng vào đầu của một cơ sở lý luận cho sự hiểu biết triết lý điều khiển và tinh chỉnh. Phát triển của những bộ khuếch đại điện tử trong năm 1920, đó là quan trọng so với điện thoại cảm ứng đường dài, cần một tín hiệu cao hơn tỷ suất tiếng ồn, mà đã được xử lý bằng cách xấu đi hủy bỏ tiếng ồn thông tin phản hồi. Này và ứng dụng điện thoại cảm ứng khác góp phần vào triết lý trấn áp. Ứng dụng quân sự chiến lược trong Chiến tranh quốc tế thứ hai góp thêm phần và hưởng lợi từ triết lý điều khiển và tinh chỉnh là mạng lưới hệ thống trấn áp hỏa lực và tinh chỉnh và điều khiển máy bay. Từ ” tự động hóa ” bản thân nó đã được đặt ra trong năm 1940 bởi General Electric. [ 3 ] Những cái gọi là điều trị triết lý cổ xưa của trấn áp ngày kim chỉ nan vào những năm 1940 và 1950. [ 4 ]Rơ-le lý đã được trình làng với những nhà máy sản xuất điện khí, mà trải qua thích ứng nhanh gọn từ năm 1900 mặc dầu những năm 1920. Trạm điện TW cũng đã trải qua sự tăng trưởng và hoạt động giải trí của lò hơi áp suất cao mới, tua bin hơi và những trạm biến áp điện nhanh gọn tạo ra một nhu yếu lớn về dụng cụ và tinh chỉnh và điều khiển .Phòng tinh chỉnh và điều khiển TT đã trở thành thông dụng trong những năm 1920, nhưng đến tận cuối những năm 1930, hầu hết những quy trình trấn áp là on-off. Các nhà khai thác thường theo dõi bảng xếp hạng được vẽ bằng máy ghi âm mưu rằng tài liệu từ những công cụ. Để triển khai sửa chữa thay thế, quản lý và vận hành bằng tay mở hoặc đóng những van hoặc bật công tắc nguồn bật hoặc tắt. Phòng điều khiển và tinh chỉnh cũng được sử dụng mã màu đèn để gửi tín hiệu cho công nhân trong nhà máy sản xuất để tự làm cho những đổi khác nhất định. [ 5 ]Bộ điều khiển và tinh chỉnh, mà đã hoàn toàn có thể làm biến hóa thống kê giám sát để cung ứng với độ lệch từ một điểm thiết lập hơn là on-off trấn áp, đã mở màn được trình làng năm 1930. Bộ điều khiển và tinh chỉnh được cho phép sản xuất liên tục cho thấy tăng hiệu suất để bù đắp những ảnh hưởng tác động suy giảm của những nhà máy sản xuất điện khí. [ 6 ]

Năm 1959 nhà máy lọc dầu Port Arthur Texaco đã trở thành các nhà máy hóa chất đầu tiên để sử dụng điều khiển số.[7] chuyển đổi của nhà máy để kiểm soát kỹ thuật số bắt đầu lan truyền nhanh chóng trong những năm 1970 là giá của phần cứng máy tính giảm.

Các ứng dụng quan trọng[sửa|sửa mã nguồn]

Tổng đài điện thoại thông minh tự động đã được trình làng vào năm 1892 cùng với điện thoại cảm ứng quay số. [ 8 ] Đến năm 1929, 31,9 % của mạng lưới hệ thống Bell là tự động. Chuyển mạch điện thoại thông minh tự động bắt đầu sử dụng chân không khuếch đại ống và chuyển mạch điện cơ, mà tiêu thụ một lượng điện lớn. Khối lượng cuộc gọi ở đầu cuối tăng trưởng quá nhanh mà nó đã sợ hãi mạng lưới hệ thống điện thoại cảm ứng sẽ tiêu thụ hết sản lượng điện, khiến Bell Labs để khởi đầu điều tra và nghiên cứu về những bóng bán dẫn. [ 9 ]Logic thực thi qua điện thoại thông minh chuyển mạch rơ le là nguồn cảm hứng cho những máy tính kỹ thuật số .Máy thổi chai thủy tinh thương mại thành công xuất sắc tiên phong là một quy mô tự động được trình làng vào năm 1905. [ 10 ] Máy khu công trình, quản lý và điều hành bởi một phi hành đoàn hai người đàn ông thao tác ca 12 giờ, hoàn toàn có thể sản xuất 17.280 chai trong 24 giờ, so với 2.880 chai được thực thi bởi một phi hành đoàn sáu người đàn ông và trẻ em trai thao tác trong một shop trong một ngày. Chi tiêu triển khai những chai bằng máy là 10-12 cent mỗi tổng so với USD 1,80 cho mỗi gộp theo những thợ thủy tinh xứ dẫn sử dụng và những người giúp sức .Ổ điện cắt được tăng trưởng bằng cách sử dụng kim chỉ nan tinh chỉnh và điều khiển. Ổ điện cắt được sử dụng trên những phần khác nhau của một máy mà một độc lạ đúng chuẩn phải được duy trì giữa những phần. Trong cán thép, sắt kẽm kim loại để lê dài khi nó đi qua những cặp con lăn, mà phải chạy ở vận tốc liên tục nhanh hơn. Trong bài báo làm cho tờ giấy co lại khi nó đi xung quanh sấy nóng bằng hơi sắp xếp theo nhóm, mà phải chạy với vận tốc chậm hơn ở liền. Ứng dụng tiên phong của một ổ điện cắt là trên một máy giấy trong năm 1919. [ 11 ] Một trong những tăng trưởng quan trọng nhất trong ngành công nghiệp thép trong thế kỷ 20 đã liên tục lăn rộng dải, được tăng trưởng bởi Armco vào năm 1928. [ 12 ]Trước khi tự động hóa nhiều chất hóa học đã được thực thi theo lô. Năm 1930, với việc sử dụng thoáng đãng những công cụ và sử dụng mới nổi của bộ tinh chỉnh và điều khiển, người sáng lập của Công ty Dow Chemical đã ủng hộ sản xuất liên tục. [ 13 ]Máy công cụ tự động mà sơ tán bàn tay khôn khéo để họ hoàn toàn có thể được quản lý và vận hành bởi con trai và người lao động không có kinh nghiệm tay nghề được tăng trưởng bởi James Nasmyth trong những năm 1840. [ 14 ] Máy công cụ được tự động với điều khiển và tinh chỉnh bằng số ( NC ) sử dụng băng giấy đục lỗ trong năm 1950. Điều này sớm tăng trưởng thành điều khiển và tinh chỉnh số bằng máy tính ( CNC ) .Ngày nay tự động hóa lan rộng ra được triển khai trong toàn bộ những loại trong thực tiễn của sản xuất và lắp ráp quy trình. Một số quy trình lớn hơn gồm có hệ điện, lọc dầu, hóa chất, nhà máy sản xuất thép, nhựa, xí nghiệp sản xuất xi-măng, nhà máy sản xuất phân bón, giấy và bột giấy nhà máy sản xuất, xe hơi và lắp ráp xe tải, sản xuất máy bay, sản xuất thủy tinh, nhà máy sản xuất tách khí tự nhiên, thực phẩm và đồ uống chế biến, đóng hộp và đóng chai và sản xuất những loại khác nhau của những bộ phận. Robot này đặc biệt quan trọng có ích trong những ứng dụng ô nhiễm như phun sơn xe hơi. Robot cũng được sử dụng để lắp ráp bản mạch điện tử. Hàn xe hơi được thực thi với robot hàn tự động và được sử dụng trong những ứng dụng như đường ống dẫn .

Ưu điểm và điểm yếu kém[sửa|sửa mã nguồn]

Các ưu điểm chính của tự động hóa là :

  • Tăng thông lượng hoặc năng suất.
  • Cải thiện chất lượng hoặc tăng khả năng dự báo về chất lượng.
  • Cải thiện mạnh mẽ (thống nhất), quy trình hay sản phẩm.
  • Tăng tính nhất quán của đầu ra.
  • Giảm chi phí nhân công trực tiếp và chi phí nhân lực.

Các giải pháp sau đây thường được sử dụng để nâng cao hiệu suất, chất lượng, hoặc can đảm và mạnh mẽ .

  • Cài đặt tự động hóa trong các hoạt động để giảm thời gian chu kỳ.
  • Cài đặt tự động, nơi một mức độ chính xác cao là cần thiết.
  • Thay thế các nhà khai thác của con người trong các công việc có liên quan đến công việc thể chất hay đơn điệu cứng.[15]
  • Thay thế con người trong công việc thực hiện trong môi trường nguy hiểm (tức là lửa, không gian, núi lửa, cơ sở hạt nhân, dưới nước, vv)
  • Thực hiện nhiệm vụ đó là vượt quá khả năng của con người về kích thước, trọng lượng, tốc độ, sức chịu đựng, vv
  • Cải thiện kinh tế: Tự động hóa có thể cải thiện trong nền kinh tế của các doanh nghiệp, xã hội hay nhất của nhân loại. Ví dụ, khi một doanh nghiệp đầu tư trong tự động hóa, công nghệ phục hồi đầu tư; hoặc khi một đất nước hay làm tăng thu nhập của mình do tự động hóa như Đức hay Nhật Bản trong thế kỷ 20.
  • Giảm thời gian hoạt động và thời gian xử lý công việc đáng kể.
  • Giải phóng người lao động để đảm nhiệm vai trò khác.
  • Cung cấp công việc ở cấp cao hơn trong việc phát triển, triển khai, bảo trì và hoạt động của các quá trình tự động.

Những khó khăn vất vả chính của tự động hóa là :

  • Các mối đe dọa an ninh / dễ bị tổn thương: Một hệ thống tự động có thể có một mức giới hạn của trí thông minh, và vì thế dễ bị phạm lỗi bên ngoài phạm vi trước mắt của mình về kiến ​​thức là (ví dụ, đó là thường không thể áp dụng các quy tắc của logic đơn giản với các mệnh đề chung).
  • Không thể đoán trước / chi phí phát triển quá mức: Các nghiên cứu và phát triển chi phí của tự động hoá một quá trình có thể vượt quá chi phí tiết kiệm bằng cách tự động hóa bản thân.
  • Chi phí ban đầu cao: Việc tự động hóa của một mới sản phẩm hoặc thực vật thường đòi hỏi một sự đầu tư ban đầu rất lớn so với chi phí đơn vị sản phẩm, mặc dù chi phí tự động hóa có thể được lan truyền trong nhiều sản phẩm và thời gian.

Các công cụ tự động hóa[sửa|sửa mã nguồn]

Kỹ sư giờ đây hoàn toàn có thể có tinh chỉnh và điều khiển số trên thiết bị tự động. Kết quả đã được một khoanh vùng phạm vi lan rộng ra nhanh gọn của những ứng dụng và những hoạt động giải trí của con người. công nghệ tiên tiến Máy tính tương hỗ ( hoặc CAx ) giờ đây là cơ sở cho những công cụ toán học và tổ chức triển khai sử dụng để tạo ra những mạng lưới hệ thống phức tạp. Ví dụ đáng chú ý quan tâm của CAx gồm có máy vi tính tương hỗ phong cách thiết kế ( ứng dụng CAD ) và CAM ( CAM ứng dụng ). Các phong cách thiết kế nâng cấp cải tiến, nghiên cứu và phân tích, và sản xuất những mẫu sản phẩm kích hoạt bởi CAx đã mang lại quyền lợi cho ngành công nghiệp. [ 16 ]Công nghệ thông tin, cùng với công nghiệp máy móc và quá trình, hoàn toàn có thể tương hỗ trong việc phong cách thiết kế, triển khai và giám sát những mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh. Một ví dụ về một mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển công nghiệp là một điều khiển và tinh chỉnh logic lập trình ( PLC ). PLC chuyên máy tính cứng tiếp tục được sử dụng để đồng điệu hóa những dòng chảy của nguyên vật liệu nguồn vào từ ( vật lý ) cảm ứng và những sự kiện với dòng chảy của đầu ra để thiết bị truyền động và những sự kiện. [ 17 ]
Một trợ lý trực tuyến tự động trên một website, với một avatar cho tăng cường sự tương tác của con người-máy tínhGiao diện người máy ( HMI ) hoặc giao diện máy tính của con người ( CHI ), trước kia gọi là giao diện người-máy, thường được sử dụng để tiếp xúc với PLC và những máy tính khác. Nhân viên Giao hàng người giám sát và trấn áp trải qua HMI hoàn toàn có thể được gọi bằng những tên khác nhau. Trong quy trình sản xuất và thiên nhiên và môi trường công nghiệp, chúng được gọi là những nhà khai thác hoặc một cái gì đó tựa như. Trong nhà nồi hơi và những tiện ích, ngành Trung ương chúng được gọi là những kỹ sư của văn phòng phẩm. [ 18 ]Các loại khác nhau của những công cụ tự động hóa sống sót :
Khi nói đến Nhà máy tự động, ứng dụng sever Mainframe ( HSS ) là một công cụ kiểm tra thường được sử dụng được sử dụng để kiểm tra những ứng dụng thiết bị. HSS được sử dụng để kiểm tra hiệu suất thiết bị so với những tiêu chuẩn tự động hóa nhà máy sản xuất ( timeout, thời hạn phân phối, thời hạn giải quyết và xử lý ) với. [ 19 ]

Hạn chế để tự động hóa[sửa|sửa mã nguồn]

  • Công nghệ hiện nay là không thể để tự động hóa tất cả các nhiệm vụ mong muốn.
  • Nhiều hoạt động sử dụng tự động hóa có số lượng lớn vốn đầu tư và sản xuất với khối lượng lớn sản phẩm, làm cho trục trặc vô cùng tốn kém và nguy hiểm. Do đó, một số nhân viên là cần thiết để đảm bảo rằng toàn bộ các chức năng hệ thống đúng cách và an toàn và chất lượng sản phẩm được duy trì.
  • Là một quá trình trở nên ngày càng tự động, có ít hơn và ít lao động được lưu hoặc được cải tiến chất lượng để đạt được. Đây là một ví dụ của cả hai giảm dần trở về và các chức năng hậu cần.
  • Khi ngày càng nhiều các quá trình trở thành tự động, có rất ít các quá trình không tự động còn lại. Đây là một ví dụ của sự kiệt sức của cơ hội. Tuy nhiên mô hình công nghệ mới có thể thiết lập các giới hạn mới vượt qua những giới hạn trước đó.

Những hạn chế hiện tại[sửa|sửa mã nguồn]

Nhiều vai trò so với con người trong quy trình công nghiệp lúc bấy giờ nằm ngoài khoanh vùng phạm vi của tự động hóa. Nhân lực trình độ nhận dạng mẫu, hiểu ngôn từ và năng lực sản xuất là ngôn từ tốt hơn năng lực của những mạng lưới hệ thống cơ khí và máy tính văn minh. Nhiệm vụ nhu yếu nhìn nhận chủ quan hoặc tổng hợp những tài liệu cảm xúc phức tạp, ví dụ điển hình như mùi hương và âm thanh, cũng như trách nhiệm cấp cao như lập kế hoạch kế hoạch, hiện đang nhu yếu trình độ của con người. Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng của con người là chi phí-hiệu quả hơn so với những giải pháp cơ học ngay cả khi tự động hóa những trách nhiệm công nghiệp là hoàn toàn có thể. Vượt qua những trở ngại đó là một con đường để đưa ra giả thuyết sau khan hiếm kinh tế tài chính .

Các ứng dụng gần đây[sửa|sửa mã nguồn]

KUKA robot công nghiệp được sử dụng tại một tiệm bánh cho sản xuất lương thực

Bán lẻ tự động[sửa|sửa mã nguồn]

Đồ ăn thức uống

Các ngành công nghiệp kinh doanh bán lẻ thực phẩm đã khởi đầu vận dụng tự động hóa quy trình đặt hàng ; McDonald. đã ra mắt màn hình hiển thị cảm ứng đặt hàng và mạng lưới hệ thống giao dịch thanh toán trong nhiều nhà hàng quán ăn của mình, giảm nhu yếu như nhiều nhân viên cấp dưới thu ngân [ 20 ] Đại học Texas ở Austin đã ra mắt rất đầy đủ quán cafe tự động những khu vực kinh doanh nhỏ. [ 21 ] Một số quán ăn và nhà hàng quán ăn đã sử dụng điện thoại di động và máy tính bảng ” ứng dụng ” để làm cho quy trình đặt hàng hiệu suất cao hơn bởi người mua đặt hàng và giao dịch thanh toán trên thiết bị của họ. [ 22 ] [ 23 ] Một số nhà hàng quán ăn đã tự động phân phối thực phẩm cho người mua bảng sử dụng một mạng lưới hệ thống băng tải. Việc sử dụng robot nhiều lúc được sử dụng để thay thế sửa chữa những nhân viên cấp dưới chờ đón [ 24 ]

Cửa hàng

Nhiều nhà hàng và những shop thậm chí còn còn nhỏ hơn được nhanh gọn đưa checkout tự mạng lưới hệ thống giảm nhu yếu sử dụng lao động thanh toán giao dịch .Mua sắm trực tuyến hoàn toàn có thể được coi là một hình thức kinh doanh bán lẻ tự động như giao dịch thanh toán và giao dịch thanh toán được trải qua một tự động giải quyết và xử lý thanh toán giao dịch trực tuyến của mạng lưới hệ thống. Các hình thức tự động hóa cũng hoàn toàn có thể là một phần không hề thiếu của shopping trực tuyến, ví dụ như việc tiến hành những robot kho tự động như được vận dụng bởi Amazon sử dụng Hệ thống Kiva .

Khai thác tự động[sửa|sửa mã nguồn]

Liên quan đến việc vô hiệu những lao động của con người từ khai thác quy trình [ 25 ] Các ngành công nghiệp khai thác mỏ hiện đang trong quy trình quy đổi theo hướng tự động hóa. Hiện nay nó vẫn còn hoàn toàn có thể yên cầu một số lượng lớn những nguồn lực con người, đặc biệt quan trọng là trong quốc tế thứ ba, nơi ngân sách lao động thấp nên có ít động lực để tăng hiệu suất cao trải qua tự động hóa .

Camera giám sát tự động[sửa|sửa mã nguồn]

The Defense Advanced Research Cơ quan Dự án ( DARPA ) mở màn nghiên cứu và điều tra và tăng trưởng những chương trình giám sát tự động ( VSAM ) giám sát trực tiếp và, giữa năm 1997 và 1999, và giám sát video trong không khí ( AVS ) chương trình, từ năm 1998 đến năm 2002. Hiện nay, có một lớn nỗ lực đang diễn ra trong hội đồng tăng trưởng một tầm nhìn đến trọn vẹn tự động theo dõi giám sát mạng lưới hệ thống. Video giám sát tự động giám sát người và phương tiện đi lại trong thời hạn thực trong một môi trường tự nhiên bận rộn. Hiện có mạng lưới hệ thống giám sát tự động dựa trên những môi trường tự nhiên mà họ được phong cách thiết kế đa phần để quan sát, ví dụ, trong nhà, ngoài trời hoặc trong không khí, lượng cảm ứng mà những mạng lưới hệ thống tự động hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý và tính di động của cảm ứng, ví dụ, máy ảnh đứng yên so với máy ảnh điện thoại di động. Mục đích của một mạng lưới hệ thống giám sát là để ghi lại gia tài và quỹ đạo của những đối tượng người dùng trong một khu vực nhất định, tạo ra cảnh báo nhắc nhở hoặc thông tin cho cơ quan được chỉ định trong trường hợp xảy ra những sự kiện đơn cử [ 26 ]

Hệ thống đường cao tốc tự động[sửa|sửa mã nguồn]

Khi nhu yếu về sự bảo đảm an toàn và tính di động đã tăng trưởng và năng lực công nghệ tiên tiến càng nhiều hơn, chăm sóc đến tự động hóa đã tăng trưởng. Tìm kiếm để thôi thúc sự tăng trưởng và ra mắt những loại xe trọn vẹn tự động và đường cao tốc, những Quốc hội Hoa Kỳ ủy quyền nhiều hơn USD 650,000,000 hơn sáu năm cho mạng lưới hệ thống giao thông vận tải mưu trí ( ITS ) và những dự án Bất Động Sản trình diễn trong năm 1991 Surface Intermodal Luật Giao thông hiệu quả ( ISTEA ). Quốc hội luật hóa trong ISTEA rằng ” Bộ trưởng Giao thông Vận tải có nghĩa vụ và trách nhiệm kiến thiết xây dựng một đường cao tốc tự động và chiếc xe nguyên mẫu mà từ đó mạng lưới hệ thống xe đường cao tốc mưu trí trọn vẹn tự động trong tương lai hoàn toàn có thể được tăng trưởng. Phát triển đó phải gồm có nghiên cứu và điều tra về những yếu tố con người để bảo vệ sự thành công xuất sắc của mối quan hệ người-máy. Mục tiêu của chương trình này là phải có người tiên phong đường cao tốc trọn vẹn tự động hoặc theo dõi kiểm tra tự động trong hoạt động giải trí vào năm 1997. Hệ thống này sẽ chứa lắp ráp thiết bị trong xe có động cơ mới và hiện có. ” [ ISTEA 1991, phần B, mục 6054 ( b ) ] .Full tự động hóa thường được định nghĩa là không cần trấn áp hoặc trấn áp rất hạn chế bởi trình tinh chỉnh và điều khiển ; tự động hóa như vậy sẽ được triển khai trải qua một sự phối hợp của những cảm ứng, máy tính, và những mạng lưới hệ thống thông tin liên lạc trên xe và dọc theo đường. Hoàn toàn tự động lái xe sẽ, trong triết lý, được cho phép khoảng cách xe gần hơn và vận tốc cao hơn, hoàn toàn có thể nâng cao năng lượng giao thông vận tải ở những nơi kiến thiết xây dựng đường đi bộ bổ trợ là chất không hề, không hề đồng ý về mặt chính trị, hay tốn kém. Điều khiển tự động cũng hoàn toàn có thể tăng cường bảo đảm an toàn giao thông vận tải bằng cách giảm những thời cơ cho những lỗi lái xe, mà nguyên do một phần đông những vụ tai nạn đáng tiếc xe cơ giới. Lợi ích tiềm năng khác gồm có cải tổ chất lượng không khí ( như thể tác dụng của giao thông vận tải hiệu suất cao hơn chảy ), tăng tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, và spin-off công nghệ tiên tiến được tạo ra trong quy trình điều tra và nghiên cứu và tăng trưởng tương quan đến mạng lưới hệ thống đường cao tốc tự động. [ 27 ]

Quản lý chất thải tự động[sửa|sửa mã nguồn]

Tự động xe tải thu gom rác thải ngăn ngừa sự thiết yếu phải như nhiều người lao động cũng như giảm bớt mức độ lao động thiết yếu để phân phối những dịch vụ [ 28 ]

Tự động hóa công nghiệp[sửa|sửa mã nguồn]

Giao dịch tự động hóa công nghiệp đa phần là mình tự động hóa sản xuất, trấn áp chất lượng và tiến trình giải quyết và xử lý vật tư. Bộ tinh chỉnh và điều khiển dùng chung cho những tiến trình công nghiệp gồm có những bộ điều khiển và tinh chỉnh logic lập trình và máy tính. Một khuynh hướng đang ngày càng tăng sử dụng máy tầm nhìn để cung ứng những công dụng kiểm tra và hướng dẫn robot tự động, một là một liên tục ngày càng tăng trong việc sử dụng robot .Hiệu quả nguồn năng lượng trong quy trình công nghiệp đã trở thành một ưu tiên cao hơn. Các công ty bán dẫn như Infineon Technologies đang phân phối 8 – bit ứng dụng vi tinh chỉnh và điều khiển ví dụ được tìm thấy trong tinh chỉnh và điều khiển động cơ, máy bơm mục tiêu chung, người hâm mộ, và ebikes để giảm tiêu thụ nguồn năng lượng và do đó tăng hiệu suất cao .

Mối quan hệ với thực trạng thất nghiệp[sửa|sửa mã nguồn]

Dựa trên công thức do Gilles Saint-Paul, một nhà kinh tế tài chính tại Đại học Toulouse 1, nhu yếu về lao động đại trà phổ thông giảm vốn con người với một vận tốc chậm hơn so với nhu yếu về kỹ năng và kiến thức tăng vốn con người [ 29 ] Trong thời hạn dài và cho xã hội nói chung nó đã dẫn đến sản phẩm giá rẻ, giờ thao tác trung bình thấp, và những ngành công nghiệp mới hình thành ( Tức là, những ngành công nghiệp robot, những ngành công nghiệp máy tính, những ngành công nghiệp phong cách thiết kế ). Những ngành công nghiệp mới cung ứng nhiều việc làm dựa trên kiến thức và kỹ năng lương cao cho nền kinh tế tài chính .

  • Bennett, S. (1993). A History of Control Engineering 1930-1955. London: Peter Peregrinus Ltd. On behalf of the Institution of Electrical Engineers. ISBN 0-86341-280-7.
  • Dunlop, John T. (ed.) (1962), Automation and Technological Change: Report of the Twenty-first American Assembly, Englewood Cliffs, NJ, USA: Prentice-Hall. * Dunlop, John T. (ed.) (1962), Automation and Technological Change: Report of the Twenty-first American Assembly, Englewood Cliffs, NJ, USA: Prentice-Hall.
  • Ouellette, Robert (1983), Automation Impacts on Industry, Ann Arbor, MI, USA: Ann Arbor Science Publishers, ISBN 978-0-250-40609-8.

  • Trevathan, Vernon L. (ed.) (2006), A Guide to the Automation Body of Knowledge (ấn bản 2), Research Triangle Park, NC, USA: International Society of Automation, ISBN 978-1-55617-984-6.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments