自动化技术的进展生产自动化

进入 20 世纪中叶以后，自动化的步伐加快了。

所谓自动化，是 1948 年福特汽车公司的副经理哈达为新设的研究自动机械部门起的名字，他把“自动地作业（Antomatic operatiom）”这两个词加以压缩而创造了“自动化（automation）”这一新词。自动化一词一经提出，很快在全世界范围内广泛流行起来。

自动化包括底特律自动化、工序自动化和管理自动化，前两者也叫生产自动化。自动化的核心是自动控制。第一次技术革命时期，怀特尼于 18 世纪

末创立的互换式生产方式以及 20 世纪初福特在汽车的大量生产中创立的流水作业线，是自动化得以发展的前提。

以福特在底特律的汽车工厂中实行的流水作业线为标志的早期自动化， 由于只适用于大批量单一部件的生产，装备费用高，设备更换困难，因此不适宜产品的改型和小批量多品种的生产。

随着社会的发展，用户日益要求解决小批量多品种的生产问题。50 年代，美国曾研制出一种叫做 Flexomaticr 的原始的柔性生产系统。该系统将许多数控机床安装在同一条传送带的两旁，当工件由传送带一端传到另一端时，预定的加工内容即全部完成。这种系统需用的设备较多、投资大、程序由人工控制，效率也很低，因此无论是在技术上还是在经济上都不算成功。 60 年代初，由于数控机床的发展以及电子技术的进步，制成了第一台数

控加工中心。这个中心可以在同一根轴上完成研磨、钻孔、开槽、镗孔等各项加工工序，并配有工具自动更换装置，全部机器由一台电子计算机控制。 60 年代末，英国的威廉斯设计了一种系统——Molins— 24 系统，这个

系统设想把工件夹在平板架上，把整套工具装在工具盒里，然后由计算机控制装入贮藏库。系统工作时，按计算机指令可以随时从贮存库取出装有工件的平板架和所需的工具盒，送到机床上按程序加工工件，加工程序也由计算机直接指令数控机床。工作结束后，加工好的工件、平板架和工具盒自动返回指定地点。这种系统原计划 70 年代末投入使用，但因成本过高而中途夭折。

70 年代末到 80 年代初，柔性制造系统（FMS）在各工业发达国家中发展很快。这种系统的主要部分是由无人驾驶运输车、数控机床和机器人组成。数控机床组成加工中心，工件由无人驾驶运输车从仓库自动运到加工中心， 机器人把工件装到数控机床上，工件加工完后，机器人又取下工件，装上无人驾驶的运输车送回仓库。工作可以昼夜进行。这种系统使 90％以上的机械加工实现了自动化。但是装配工作还有 35％左右要由人工去完成。

在使用柔性制造系统的基础上，近年来又根据相关图表理论发展起计算

机辅助设计和计算机辅助制造系统（CAD/CAM），为小批量多品种生产提供了方便。这种系统借助于计算机可以在研制新产品时，最大限度地利用原有的系列规则，可以方便准确地完成设计方案并对新产品作出估价；还可以为机器人编制程序，自动地安排生产计划及检测。设计人员可以把对产品的各种改进要求、经验输入到系统中，使产品系列在研制、设计和生产过程中不断地得到改进和更新。因此，这个系统对于小批量多品种的生产是非常有利的。

当前，由于易于改变程序的无人驾驶车、机器人和数控机床的进步，小批量多品种的生产系统发展很快。在化学工业中特别是在石油化学工业中， 由于测量仪器和调节仪器的自动化，很早即实现从原料到成品全部生产过程的自动控制作业。这种自动化叫做工序自动化。

在实现了工序自动化的炼油厂里，将原油从工厂的一方输入，通过管道输送到精馏塔。石油在高温高压下裂解为汽油、煤油及其他产品，从工厂的另一方取出或自动地注入成品罐中。各工序的温度及压力均由自动调节器进行适当控制，而不再需要人工直接去照料。这种自动化方式在发电站及炼钢厂、轧钢厂中也得到应用。