Historia rozwoju automatyki

Historia automatyzacji obejmuje tysiące lat i ewoluuje od prostych urządzeń mechanicznych do wyrafinowanych systemów napędzających nowoczesny przemysł. Poniżej znajduje się przegląd kluczowych etapów rozwoju automatyzacji:

1. Starożytne i wczesne urządzenia mechaniczne

  - Przed naszą erą: Starożytne cywilizacje wynalazły proste urządzenia mechaniczne, takie jak dźwignie, koła pasowe i koła wodne, aby zmniejszyć siłę roboczą i poprawić produktywność. Na przykład grecki matematyk Archimedes zaprojektował śrubę wodną do nawadniania.

  - Średniowiecze: W średniowieczu opracowano zegary mechaniczne i automaty, reprezentujące wczesne próby automatyzacji mechanicznej. Mechanizmy zegarowe stały się podstawą bardziej złożonych maszyn.

2. Pierwsza rewolucja przemysłowa (koniec XVIII i początek XIX wieku)

  - Energia parowa i maszyny: rewolucja przemysłowa oznaczała rozwój silników parowych i urządzeń mechanicznych. Maszyny takie jak przędzarka w produkcji tekstyliów umożliwiły częściową automatyzację, znacznie poprawiając wydajność.

  - Wczesne mechanizmy kontroli: w miarę jak maszyny stawały się coraz bardziej złożone, pojawiła się potrzeba zautomatyzowanego sterowania. W 1788 roku James Watt wynalazł regulator odśrodkowy do regulacji prędkości silnika parowego, jedno z pierwszych automatycznych urządzeń sterujących.

3. Druga rewolucja przemysłowa (koniec XIX i początek XX wieku)

  - Energia elektryczna i wczesna automatyzacja: Wprowadzenie elektryczności umożliwiło napędzanie maszyn silnikami elektrycznymi i sterowanie nimi za pomocą systemów elektrycznych, zastępując mechaniczne źródła zasilania. We wczesnych formach automatyzacji zaczęto wykorzystywać czujniki i przekaźniki.

  - Produkcja na linii montażowej: W 1913 roku Henry Ford wprowadził linię montażową do produkcji samochodów, automatyzując część procesu produkcyjnego. Kluczem do tego podejścia była standaryzacja i podział pracy.

4. Rozwój teorii sterowania (połowa XX wieku)

  - Teoria kontroli sprzężenia zwrotnego: W latach czterdziestych XX wieku matematyk Norbert Wiener opracował koncepcję cybernetyki, wprowadzając systemy kontroli sprzężenia zwrotnego. Systemy te dostosowują dane wejściowe w celu utrzymania stabilności, tworząc podstawę nowoczesnej automatycznej kontroli.

  - Integracja mechaniczna i elektroniczna: Wraz z rozwojem technologii elektronicznej systemy automatyki zaczęto włączać elektroniczne sterowniki, czujniki i przełączniki, umożliwiając bardziej złożone i precyzyjne sterowanie maszynami.

5. Rozwój informatyki i technologii informatycznych (od połowy do końca XX wieku)

  - Sterowanie cyfrowe i integracja komputerów: W latach sześćdziesiątych XX wieku rozwój komputerów zmienił automatyzację. Wprowadzono maszyny sterowane numerycznie (NC) i roboty przemysłowe, umożliwiające automatyzację wysoce specjalistycznych zadań. Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) i produkcja zintegrowana komputerowo (CIM) zrewolucjonizowały produkcję.

  - Programowalne sterowniki logiczne (PLC): W 1968 roku wprowadzono pierwszy sterownik PLC, zastępując tradycyjne systemy oparte na przekaźnikach programowalnym sterowaniem elektronicznym, będącym kamieniem węgielnym nowoczesnej automatyki przemysłowej.

6. Trzecia rewolucja przemysłowa i nowoczesna automatyzacja (koniec XX wieku do chwili obecnej)

  - Inteligentna automatyka i robotyka: Pod koniec XX wieku roboty przemysłowe stały się szeroko stosowane w takich branżach, jak produkcja samochodów i elektronika. Roboty te można było programować, co pozwalało na automatyzację złożonych zadań z większą precyzją i wydajnością.

  - Integracja systemu: Nowoczesne systemy automatyki integrują komponenty mechaniczne, elektryczne i cyfrowe wraz z zaawansowanymi technologiami, takimi jak sztuczna inteligencja (AI), duże zbiory danych i Internet rzeczy (IoT), co prowadzi do w pełni cyfrowych i inteligentnych procesów produkcyjnych.

7. Przyszłe trendy

  - Sztuczna inteligencja i systemy adaptacyjne: wraz z postępem w uczeniu maszynowym i analizie dużych zbiorów danych systemy automatyki stają się coraz bardziej inteligentne, zdolne do samouczenia się i sterowania adaptacyjnego, optymalizując procesy w czasie rzeczywistym.

  - W pełni autonomiczne fabryki (inteligentna produkcja): w przyszłości mogą pojawić się w pełni autonomiczne fabryki, czasami określane jako „produkcja przy wyłączonym świetle”, w których procesy produkcyjne są całkowicie kontrolowane przez inteligentne systemy przy minimalnej interwencji człowieka.

Automatyzacja nie tylko przekształciła produkcję, ale także zrewolucjonizowała takie dziedziny, jak transport, opieka zdrowotna i usługi, odgrywając kluczową rolę w rozwoju nowoczesnego społeczeństwa. Sanan zajmuje się automatyką przemysłową, oferując moduły IO, obudowy na szynę DIN, listwy zaciskowe.