工业自动化的发展历程 工业自动化的发展现状

简述自动化的发展历程

自动化技术的发展历史，大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。

工业自动化的发展历程 工业自动化的发展现状

工业自动化的发展历程 工业自动化的发展现状

的需要是自动化技术发展的动力。

自动化技术是紧密围绕着生产、军事设备的控制以及航空航天工业的需要而形成和发展起来的。

1788年，J.瓦特为了解决工业生产中提出的蒸汽机的速度控制问题，把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速调节系统，使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置。

瓦特的这项发明开创了自动调节装置的研究和应用。

在解决随之出现的自动调节装置的稳定性的过程中，数学家提出了判定系统稳定性的判据，积累了设计和使用自动调节器的经验。

20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期，一批科学家为了解决军事上提出的火炮控制、导航、飞机导航等技术问题，逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法。

机械、电气和电子技术的发展为生产自动化提供了技术手段。

1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德首先提出用自动化一词来描述生产过程的自动作。

1947年建立个生产自动化研究部门。

1952年J.迪博尔德本以自动化命名的《自动化》一书出版,他认为“自动化是分析、组织和控制生产过程的手段“。

实际上,自动化是将自动控制用于生产过程的结果。

50年代以后，自动控制作为提高生产率的一种重要手段开始推广应用。

它在机械制造中的应用形成了机械制造自动化；在石油、化工、冶金等连续生产过程中应用，对大规模的生产设备进行控制和管理，形成了过程自动化。

电子计算机的推广和应用，使自动控制与信息处理相结合，出现了业务管理自动化。

50年代末到60年代初，大量的工程实践，尤其是航天技术的发展，涉及大量的多输入多输出系统的控制问题，用经典的控制理论已难于解决，于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论。

现代控制理论提供了满足发射颗人造卫星的控制手段，保证了其后的若干空间（如的制导、航天器的控制）的实施。

控制工作者从过去那种只依据传递函数来考虑控制系统的输入输出关系，过渡到用状态空间法来考虑系统内部结构，是控制工作者对控制系统规律认识的一个飞跃。

60年代中期以后，现代控制理论在自动化中的应用，特别是在航空航天领域的应用。

产生一些新的控制方法和结构,如自适应和随机控制、系统辨识、微分对策、分布参数系统等。

与此同时，模式识别和人工智能也发展起来，出现了智能机器人和专家系统。

现代控制理论和电子计算机在工业生产中的应用，使生产过程控制和管理向综合化发展。

70年代中期，自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统，如大型电力系统、交通运输系统、钢铁联合企业、国民经济系统等，它不仅要求对现有系统进行控制和管理，而且还要对未来系统进行筹划和设计，运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效，于是出现了大系统理论与方法。

80年代初，随着计算机网络的迅速发展，管理自动化取得较大进步，出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统。

与此同时，人类开始综合利用传感技术、通信技术、计算机、系统控制和人工智能等新技术和新方法来解决所面临的工厂自动化、办公自动化、医疗自动化、农业自动化以及各种复杂的经济问题。

研制出柔性制造系统、决策支持系统、智能机器人和专家系统等高级自动化系统。

自动化技术的发展历史是一部人类以自己的聪明才智延伸和扩展器官功能的历史，自动化是现代科学技术和现代工业的结晶，它的发展充分体现了科学技术的综合作用。

自动化仪表的发展历史

工业仪表在我国出现较早，刚开始出现时主要运载在冶金、热能动力、石油炼制以及化工等热力生产行业中，所以在当时工业仪表被称作是热工表。早生产出的工业仪表主要有液动式以及机械式两种，而且体积也较大，主要作用是进行检测记录与简单的控制，运用起来极不灵活而且功能较少，不能够在工业生产中发挥很大的作用。后来人们对这种工业仪表进行了发展与优化，针对其不能进行远程控制的问题研制除了气动仪表，这种仪表具备了压力信号与远程发送器，可以进行远距离的检测记录与控制，在这个基础上有出现了可调节的电子仪表。在二十世纪五十年代左右，首次出现了电动式仪表，它主要是利用各种电子仪器对工业仪表进行控制。再后来，集成电路与半导体技术得到了一定的发展出现了计算机信息技术，这才逐渐出现了自动化技术，计算机技术的发展带动了自动化技术的发展，并开始在化工行业中得到运用。

简述工业自动化控制系统发展分哪几个阶段?发展趋势如何?

由提出的《工业自动化系统与集成 机床数控系统 一般要求》标准提案，经标准化组织自动化系统与集成技术委员会物理设备控制分会（ISO/TC184/SC1）批准正式立项，是ISO/TC184/SC1中首次由提出并成功立项的项目。

在“数控机床与基础制造装备”科技重大专项等科技支持及机床行业共同努力下，数控系统在功能、性能等方面得到了大幅提升，有效支撑了数控系统产业创新发展。这项标准的成功立项，标志着在标准规则工作中的主导权和话语权将进一步提升。下文将对我国工业自动控制系统装置制造行业的发展现状与趋势作出分析。

一、工业增加值达到28万亿元

经过新成立以来60余年的工业化进程，尤其是改革开放以来的30余年的快速工业化进程，工业化取得了巨大的成就，经济发展水平得到了极大的提升，已经整体步入工业化中期的前半阶段。的基本经济国情已从一个农业经济大国转变为工业经济大国。

2007-2017年，我国工业增加值保持着逐年上升的趋势，但同比增速有所下降。2017年全部工业增加值28.00万亿元，比上年增长6.4%。规模以上工业增加值增长6.6%。

图表1：2007-2017年全国工业增加值及其增长情况（单位：万亿元，%）

资料来源：前瞻产业研究院整理

经济研究所课题组发布《“十三五”时期我国发展环境、发展趋势和战略思路研究》指出顺应劳动力供求关系变化与资源供应状况改变，生产要素组合方式与供给结构变化，将成为“十三五”时期经济结构调整的必然趋势。据《研究》预测，到2020年，按照要素密集度分类，我国劳动密集型、资本密集型和技术密集型产业占比分别从现在的20%、70%、10%调整为15%、65%和20%的水平，也就说是自动化将逐步取代繁琐的人工作，长期利好我国工业自动控制系统装置制造行业的发展。

二、2018年行业市场规模将超过4000亿元

经济的飞速发展使国内人力成本不断上涨，企业生存压力加大，为降低生产成本，提高生产效率，工业控制的自动化发展已经成为一个不可扭转的趋势。目前，工业自动化市场很宽广，它可能涉及任何使用控制系统及自动处理系统的制造业，用于不同的生产周期，应用于很多不同的终端市场。

如今很多不是同的制造业都在大量使用工业自动化，前瞻产业研究院《2018-2023年工业自动控制系统装置制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示，2017年我国工业自动控制系统行业实现销售收入3763.54亿元，2012-2017年均复合增速约10%。

—— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《2020-2025年工业自动控制系统装置制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》。