工廠自動化

Factory Automation（縮寫：FA） ，工廠自動化，也稱車間自動化。指自動完成產品製造的全部或部分加工過程的性質：指整個工廠實現綜合自動化，它包括設計製造加工等過程的自動化，企業內部管理、市場信息處理以及企業間信息聯繫等信息流的全面自動化。它和信息與通信、辦公自動化、新材料、生物工程、保健與醫療技術並列為當代六大主導新技術。它的常規組成方式是將各種加工自動化設備和柔性生產線(FML)連接起來，配合計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助製造(CAM)系統，在中央計算機統一管理下協調工作，使整個工廠生產實現綜合自動化。技術(見自動化、機械製造及其自動化)。

20世紀40年代開始, 人們開始使用分散式測量儀錶和控制裝置, 進行單參數自動調節, 取代了傳統的手工操作。

50 年代，人們開始把檢測與控制儀錶集中在中央控制室, 實行車間集中控制, 一些工廠企業初步實現了檢測儀錶化和局部自動化．這一階段, 過程式控制制系統結構絕大多數還是單輸入單輸出系統, 受控變數主要是溫度、壓力、流量和液位四種參數, 控制的目的是保持這些參數的穩定, 消除或減少對生產過程的干擾影響．而過程式控制制系統採用的方法是經典控制理論中的頻率法和軌跡法, 主要解決了單輸入單輸出系統的常值控制和系統綜合控制問題．

60 年代, 工業生產的不斷發展, 工廠自動化程度大大提高。在自動化儀錶方面, 開始大量採用單元組合儀錶．為了滿足定型、靈活、多功能等要求, 還出現了組裝儀錶, 以適應比較複雜的模擬和邏輯規律相結合的控制系統需要．與此同時, 開始採用電子計算機對大型設備, 如大型蒸餾塔、大型軋鋼機等, 進行最優控制, 實現了直接數字控制（DDC）及設定值控制（SPC）。在系統方面，出現了包括反饋和前饋的複合控制系統。在過程式控制制理論方面, 除了仍採用經典控制理論解決實際生產過程中的問題外, 現代控制理論也開始得到應用, 控制系統由單變數系統轉向複雜的多變數系統．在此期間, 工廠企業實現了車間或大型裝置的集中控制．

70—90年代, 現代工業生產的迅猛發展, 自動化儀錶與硬體的開發, 微計算機的問世, 使生產過程自動化進入了新的高水平階段。對整個工廠或整個工藝流程的集中控制, 應用計算機系統進行多參數綜合控制, 或者用多台計算機對生產過程進行分級綜合控制和參與經營管理, 是這一階段的主要特徵。在新型自動化技術工具方面, 開始採用微機控制的智能單元組合儀錶, 顯示和調節儀錶, 以適應各種複雜控制系統的需要．現代控制理論中的狀態反饋、最優控制和自適應控制等設計方法和特殊控制規律, 在過程式控制制中得到了廣泛應用, 自動化技術呈現出一派欣欣向榮的新景象．

進入21世紀以來，“以人為本”、“節能環保”的觀念深入人心，對工廠自動化提出了新的要求。隨著計算機技術、無線技術、現場匯流排技術、工業乙太網技術、IT技術、機器人技術，感測器技術以及安全技術等科學技術的不斷發展與創新，工廠自動化在經歷了單機自動化、車間自動化、全廠集中控制等幾個重要階段之後正向工廠綜合自動化 (又稱全盤自動化)發展，即把過程式控制制、監督控制、產品設計、質量監測、工廠管理等方面融為一體，運用現代控制理論、大系統理論、人工智慧、4C ( Computer 、Commu -Iieation、CRT、Contro1)技術，實現優化控制、分級控制、分散控制、測試自動化、建築物自動化、信息處理與經營決策自動化，以便進一步提高工作效率，保證質量與安全，節約能源和原材料。

據美國科學院對麥道飛機公司、迪爾拖拉機公司，通用汽車公司、西屋公司和英格索爾銑床公司等五家企業的調查分析。採用全廠一體化控制獲得如下效益， ：產品質量提高 2— 5倍、生產效率提高 40— 70% 、設備利用率提 著 2—3倍、生產周期縮短30一 60% 、工程師的工作能力提高3— 35倍。