Automaatiokehityksen historia

Automaation historia ulottuu tuhansia vuosia, ja se on kehittynyt yksinkertaisista mekaanisista laitteista kehittyneisiin järjestelmiin, jotka ohjaavat modernia teollisuutta. Alla on yleiskatsaus automaation kehityksen keskeisiin vaiheisiin:

1. Muinaiset ja varhaiset mekaaniset laitteet

  - Ennen yhteistä aikakautta: Muinaiset sivilisaatiot keksivät yksinkertaisia ​​mekaanisia laitteita, kuten vipuja, hihnapyöriä ja vesipyöriä vähentääkseen työtä ja parantaakseen tuottavuutta. Esimerkiksi kreikkalainen matemaatikko Archimedes suunnitteli vesiruuvin kasteluun.

  - Keskiaika: Mekaaniset kellot ja automaatit kehitettiin keskiajalla, mikä edustaa varhaisia ​​mekaanisen automaation yrityksiä. Kellomekanismista tuli perusta monimutkaisemmille koneille.

2. Ensimmäinen teollinen vallankumous (1700-luvun lopusta 1800-luvun alkuun)

  - Höyryvoima ja koneet: Teollinen vallankumous merkitsi höyrykoneiden ja mekaanisten laitteiden nousua. Tekstiilituotannon koneet, kuten kehruu jenny, mahdollistivat osittaisen automatisoinnin, mikä paransi tehokkuutta huomattavasti.

  - Varhaiset ohjausmekanismit: Kun koneista tuli monimutkaisempia, tarvittiin automaattista ohjausta. Vuonna 1788 James Watt keksi keskipakosäätimen, joka säätelee höyrykoneen nopeutta, yhden ensimmäisistä automaattisista ohjauslaitteista.

3. Toinen teollinen vallankumous (1800-luvun lopusta 1900-luvun alkuun)

  - Sähkövoima ja varhainen automaatio: Sähkön käyttöönotto mahdollisti koneiden saannin sähkömoottoreilla ja ohjata sähköjärjestelmillä, korvaten mekaaniset voimanlähteet. Antureita ja releitä alettiin käyttää automaation varhaisissa muodoissa.

  - Assembly Line Production: Vuonna 1913 Henry Ford esitteli kokoonpanolinjan autojen valmistuksessa automatisoimalla osan tuotantoprosessista. Standardointi ja työnjako olivat avainasemassa tässä lähestymistavassa.

4. Ohjausteorian kehitys (1900-luvun puoliväli)

  - Palautteenhallinnan teoria: Matemaatikko Norbert Wiener kehitti 1940-luvulla kybernetiikan konseptin ja esitteli palauteohjausjärjestelmiä. Nämä järjestelmät säätävät tuloja vakauden ylläpitämiseksi ja muodostavat perustan nykyaikaiselle automatisoidulle ohjaukselle.

  - Mekaaninen ja elektroninen integraatio: Sähkötekniikan kehittyessä automaatiojärjestelmiin alettiin sisällyttää elektronisia ohjaimia, antureita ja kytkimiä, mikä mahdollisti koneiden monimutkaisemman ja tarkemman ohjauksen.

5. Tietojenkäsittelyn ja tietotekniikan nousu (1900-luvun puolivälistä loppupuolelle)

  - Digitaalinen ohjaus ja tietokoneintegraatio: 1960-luvulla tietokoneiden kehitys muutti automaation. Otettiin käyttöön numeeriset ohjauskoneet (NC) ja teollisuusrobotit, jotka mahdollistavat pitkälle erikoistuneiden tehtävien automatisoinnin. Computer Aided Design (CAD) ja Computer-Integrated Manufacturing (CIM) mullistavat tuotannon.

  - Ohjelmoitavat logiikkaohjaimet (PLC:t): Vuonna 1968 esiteltiin ensimmäinen PLC, joka korvasi perinteiset relepohjaiset järjestelmät ohjelmoitavalla elektronisella ohjauksella, joka on modernin teollisuusautomaation kulmakivi.

6. Kolmas teollinen vallankumous ja moderni automaatio (1900-luvun lopulta tähän päivään)

  - Älykäs automaatio ja robotiikka: 1900-luvun lopulla teollisuusrobotteja käytettiin laajalti teollisuudenaloilla, kuten autoteollisuudessa ja elektroniikassa. Nämä robotit olivat ohjelmoitavia, mikä mahdollisti monimutkaisten tehtävien automatisoinnin entistä tarkemmin ja tehokkaammin.

  - Järjestelmäintegraatio: Nykyaikaiset automaatiojärjestelmät yhdistävät mekaanisia, sähköisiä ja digitaalisia komponentteja sekä kehittyneitä teknologioita, kuten tekoälyä (AI), big dataa ja esineiden Internetiä (IoT), mikä johtaa täysin digitalisoituihin ja älykkäisiin valmistusprosesseihin.

7. Tulevaisuuden trendit

  - Tekoäly ja mukautuvat järjestelmät: Koneoppimisen ja big data-analytiikan edistymisen myötä automaatiojärjestelmät ovat tulossa älykkäämmiksi, ne kykenevät itseoppimaan ja mukautumaan ohjaamaan ja optimoimaan prosesseja reaaliajassa.

  - Täysin autonomiset tehtaat (älykäs valmistus): Tulevaisuudessa saattaa näkyä täysin autonomisia tehtaita, joita joskus kutsutaan "valot pois -valmistukseksi", joissa tuotantoprosesseja ohjataan täysin älykkäillä järjestelmillä ilman ihmisen puuttumista.

Automaatio ei ole vain muuttanut valmistusta, vaan myös mullistanut aloja, kuten kuljetusta, terveydenhuoltoa ja palveluita, ja sillä on ratkaiseva rooli modernin yhteiskunnan edistämisessä. Sanan omistautuu teollisuuden automaatioon IO-moduuleilla, din-kiskokoteloilla ja riviliittimillä.