1、低成本自動(dòng)化的發(fā)展史

自動(dòng)化是指在人類的生產(chǎn)、生活和管理的過(guò)程中，通過(guò)采用一定的技術(shù)裝置、機(jī)械設(shè)備、控制系統(tǒng)和管理策略，實(shí)現(xiàn)較少的人員參與工作甚至“無(wú)人化”，從而減少和減輕人的體力和腦力勞動(dòng)，提高工作效率和產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的過(guò)程。自動(dòng)化是人類自古以來(lái)追求的永無(wú)止境的改善目標(biāo)，在不同的時(shí)期和不同的場(chǎng)景中對(duì)自動(dòng)化的程度要求也有所不同。本書(shū)要闡述的低成本自動(dòng)化(Low Cost Intelligent Automation,低成本自動(dòng)化機(jī)構(gòu)，也稱為低成本自動(dòng)裝置，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基石，是工業(yè)制造領(lǐng)域重要的技術(shù)支撐基礎(chǔ)。通過(guò)發(fā)揮人的智慧，為了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率等，古人利用自然力創(chuàng)造了一些簡(jiǎn)單便利的自動(dòng)裝置。

精極小編把低成本自動(dòng)化機(jī)構(gòu)分為三個(gè)時(shí)期，分別為古代自動(dòng)裝置（17世紀(jì)以

前）近代自動(dòng)裝置（17世紀(jì)到18世紀(jì)中期）現(xiàn)代自動(dòng)裝置（18世紀(jì)中期以后），梳理出了如下低成本自動(dòng)化發(fā)展的歷史進(jìn)程。

1.古代自動(dòng)裝置

在不同時(shí)期，相應(yīng)有一些代表性的裝置。例如，原始社會(huì)石器工具

（斧頭）打獵工具（弓箭）等采用斜面、杠桿原理實(shí)現(xiàn)。指南車是中國(guó)古代利用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)指明方向的一種機(jī)械裝置。據(jù)西晉崔豹所著《古今注》及東晉虞喜所著《志林》等古籍，黃帝與蚩尤作戰(zhàn)時(shí)，黃帝造指南車為士兵領(lǐng)路。此指南車采用斜面結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單沒(méi)有用齒輪，應(yīng)用了斜面、杠桿、曲軸等。春秋時(shí)期，魯班發(fā)明了墨斗、鋸子、刨子、云梯、石磨等，部分也是自動(dòng)裝置；同時(shí)期的墨子創(chuàng)立了以幾何學(xué)、物理學(xué)、光學(xué)為代表的一整套科學(xué)理論，他利用杠桿原理研制成桔槔，用于提水，他還制造了轆轤、滑車等，用于生產(chǎn)和軍事，他還發(fā)明了連弩車、轉(zhuǎn)射機(jī)等機(jī)關(guān)器械，這些都是實(shí)用的自動(dòng)裝置。公元前14世紀(jì)一公元前11世紀(jì)，中國(guó)、埃及和巴比倫出現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置—漏壺。東漢時(shí)期公元78—139年曾經(jīng)發(fā)明了對(duì)天體運(yùn)行情況自動(dòng)仿真的漏水轉(zhuǎn)渾天儀和自動(dòng)檢測(cè)地震征兆的候風(fēng)地動(dòng)儀。北宋1086—1092年蘇頌等人把渾儀（天文觀測(cè)儀器）渾象（天文表演儀器）和自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置結(jié)合在一起建成了水運(yùn)儀象臺(tái)，它也是古老的自動(dòng)裝置之一。

2.近代自動(dòng)裝置17世紀(jì)以來(lái)，隨著人類生產(chǎn)的發(fā)展，一些國(guó)家相繼開(kāi)始出現(xiàn)了一些動(dòng)裝置。其中，比較有代表性是日本1617年為了紀(jì)念德川家康的遺,開(kāi)始創(chuàng)建東照宮1620年首次記載了在祭祀花車上裝置了“機(jī)關(guān)人”。日本江戶時(shí)代人偶戲開(kāi)始興起，先后在全國(guó)各地演出扎根，民間機(jī)關(guān)裝置流行，如家中的“會(huì)客室玩偶”、節(jié)日期間的“節(jié)慶大車玩，以及舞臺(tái)上的“戲劇玩偶”等，包括一些敲大鼓或飛舞的人偶、各中各樣的裝置玩具，機(jī)關(guān)家具、茶具等。

3.現(xiàn)代自動(dòng)裝置

1788年英國(guó)機(jī)械師瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器，這項(xiàng)發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了近代自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀(jì)元。1854年俄國(guó)機(jī)械學(xué)家和電工學(xué)家康斯坦丁諾夫發(fā)明電磁調(diào)速器。1868年法國(guó)工程師法爾科發(fā)明反饋調(diào)節(jié)器，并把它與蒸汽閥連接起來(lái)，操縱蒸汽船的舵。

1938年蘇聯(lián)電氣工程師米哈伊洛夫提出“頻率法”，標(biāo)志著經(jīng)典控制理論的誕生。這些控制理論與傳統(tǒng)自動(dòng)裝置（機(jī)械原理）相結(jié)合，逐步衍生出更多信息控制的低成本自動(dòng)化機(jī)構(gòu)和設(shè)備。20世紀(jì)60年代迪克·莫利發(fā)明了一種新型自動(dòng)化控制裝置——PLC( Programmable Logic Controller，中文名為“可編程序邏輯控制器”。它最早時(shí)用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，只有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)以及順序控制等功能，而且只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量邏輯控制，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其控制功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制的范疇。隨著人類不斷進(jìn)步、科技不斷發(fā)展、人工智能出現(xiàn)等，催生了更多創(chuàng)新的低成本自動(dòng)化機(jī)構(gòu)和智能設(shè)備。

1971年,日本開(kāi)始提倡“全面生產(chǎn)維護(hù)”( Total Productive Main- tenance），并在很多的企業(yè)中導(dǎo)入。參考“機(jī)關(guān)人偶”的制作過(guò)程，日

本企業(yè)發(fā)動(dòng)全員利用“杠桿”“凸輪”“曲軸”“齒輪”等，制作不花的“機(jī)關(guān)改善”或“趣味改善”來(lái)實(shí)施改善活動(dòng)。這些改善使生產(chǎn)

場(chǎng)提高了生產(chǎn)效率和削減了成本，使各種各樣的損失降低，取得了大的成果。另外，“機(jī)關(guān)改善”對(duì)于“生產(chǎn)良好”的設(shè)備制造也起到

重要的作用，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的低成本自動(dòng)化，這導(dǎo)致了低成本自化（低成本自動(dòng)化）概念的正式誕生。日本把此類改善稱為“Karakuri”

圖解低成本自動(dòng)化實(shí)務(wù)與應(yīng)用ヮ）。企業(yè)在開(kāi)展TPM活動(dòng)八個(gè)支柱之一的“自主保全活動(dòng)”中，以

“自己使用的設(shè)備自己維護(hù)”為口號(hào)，激發(fā)一線員工對(duì)設(shè)備的關(guān)心和改善之心，要求他們自己想辦法解決問(wèn)題，從而提升員工解決問(wèn)題的能力，成功推進(jìn)了TPM改善。

1994年3月，由社團(tuán)法人日本設(shè)備維護(hù)協(xié)會(huì)（JIPM）發(fā)起，在名古屋舉辦了第一屆低成本自動(dòng)化展會(huì)（圖1—1），至今已經(jīng)舉辦了24屆。2014年我在日本友人金石先生的邀請(qǐng)下見(jiàn)證了低成本自動(dòng)化展會(huì)的魅力，來(lái)自全球數(shù)萬(wàn)名對(duì)低成本自動(dòng)化感興趣的人士歡聚一堂進(jìn)行低成本自動(dòng)化交流及學(xué)習(xí)。我在咨詢行業(yè)17年來(lái)想要找到的未來(lái)方向就是，在中國(guó)開(kāi)展低成本自動(dòng)化教學(xué)研究推廣與實(shí)踐，并計(jì)劃在未來(lái)舉辦中國(guó)特色的低成本自動(dòng)化展會(huì)。通過(guò)多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)沉淀梳理和對(duì)日本標(biāo)桿企業(yè)的研修積累總結(jié)，我2015年年底在國(guó)內(nèi)首次推出了“低成本自動(dòng)化培訓(xùn)”課程，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐與研究，2018年全面升級(jí)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并申請(qǐng)了“低成本自動(dòng)化實(shí)務(wù)與應(yīng)用”版權(quán)課程和“低成本自動(dòng)化主題曲”，同時(shí)也開(kāi)發(fā)并申請(qǐng)了“低成本制造”系列長(zhǎng)達(dá)20多天的知識(shí)版權(quán)課程。

 精極科技低成本自動(dòng)化自2006年成立至今，不斷推陳出新，始終以“精益求精，極致創(chuàng)新”為宗旨；致力線棒、物流設(shè)備、 非標(biāo)自動(dòng)化線體研制，智能工廠規(guī)劃咨詢及系統(tǒng)集成服務(wù)；協(xié)助客戶更有效的改善企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效能； 助力實(shí)現(xiàn)中國(guó)“智造強(qiáng)國(guó)″戰(zhàn)略目標(biāo)。