1、低成本自動化的發(fā)展史

自動化是指在人類的生產(chǎn)、生活和管理的過程中，通過采用一定的技術(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“無人化”，從而減少和減輕人的體力和腦力勞動，提高工作效率和產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的過程。自動化是人類自古以來追求的永無止境的改善目標(biāo)，在不同的時期和不同的場景中對自動化的程度要求也有所不同。本書要闡述的低成本自動化(Low Cost Intelligent Automation,低成本自動化機(jī)構(gòu)，也稱為低成本自動裝置，是實(shí)現(xiàn)自動化的基石，是工業(yè)制造領(lǐng)域重要的技術(shù)支撐基礎(chǔ)。通過發(fā)揮人的智慧，為了減輕勞動強(qiáng)度、提高作業(yè)效率等，古人利用自然力創(chuàng)造了一些簡單便利的自動裝置。

精極小編把低成本自動化機(jī)構(gòu)分為三個時期，分別為古代自動裝置（17世紀(jì)以

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

1.古代自動裝置

在不同時期，相應(yīng)有一些代表性的裝置。例如，原始社會石器工具

（斧頭）打獵工具（弓箭）等采用斜面、杠桿原理實(shí)現(xiàn)。指南車是中國古代利用機(jī)械傳動系統(tǒng)來指明方向的一種機(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，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)簡單沒有用齒輪，應(yīng)用了斜面、杠桿、曲軸等。春秋時期，魯班發(fā)明了墨斗、鋸子、刨子、云梯、石磨等，部分也是自動裝置；同時期的墨子創(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)用的自動裝置。公元前14世紀(jì)一公元前11世紀(jì)，中國、埃及和巴比倫出現(xiàn)了自動計(jì)時裝置—漏壺。東漢時期公元78—139年曾經(jīng)發(fā)明了對天體運(yùn)行情況自動仿真的漏水轉(zhuǎn)渾天儀和自動檢測地震征兆的候風(fēng)地動儀。北宋1086—1092年蘇頌等人把渾儀（天文觀測儀器）渾象（天文表演儀器）和自動計(jì)時裝置結(jié)合在一起建成了水運(yùn)儀象臺，它也是古老的自動裝置之一。

2.近代自動裝置17世紀(jì)以來，隨著人類生產(chǎn)的發(fā)展，一些國家相繼開始出現(xiàn)了一些動裝置。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”。日本江戶時代人偶戲開始興起，先后在全國各地演出扎根，民間機(jī)關(guān)裝置流行，如家中的“會客室玩偶”、節(jié)日期間的“節(jié)慶大車玩，以及舞臺上的“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)代自動裝置

1788年英國機(jī)械師瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器，這項(xiàng)發(fā)明開創(chuàng)了近代自動調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀(jì)元。1854年俄國機(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，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)時以及順序控制等功能，而且只能進(jìn)行開關(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)新的低成本自動化機(jī)構(gòu)和智能設(shè)備。

1971年,日本開始提倡“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”的制作過程，日

本企業(yè)發(fā)動全員利用“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”來實(shí)施改善活動。這些改善使生產(chǎn)

場提高了生產(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)備的低成本自動化，這導(dǎo)致了低成本自化（低成本自動化）概念的正式誕生。日本把此類改善稱為“Karakuri”

圖解低成本自動化實(shí)務(wù)與應(yīng)用ヮ）。企業(yè)在開展TPM活動八個支柱之一的“自主保全活動”中，以

“自己使用的設(shè)備自己維護(hù)”為口號，激發(fā)一線員工對設(shè)備的關(guān)心和改善之心，要求他們自己想辦法解決問題，從而提升員工解決問題的能力，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（JIPM）發(fā)起，在名古屋舉辦了第一屆低成本自動化展會（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下見證了低成本自動化展會的魅力，來自全球數(shù)萬名對低成本自動化感興趣的人士歡聚一堂進(jìn)行低成本自動化交流及學(xué)習(xí)。我在咨詢行業(yè)17年來想要找到的未來方向就是，在中國開展低成本自動化教學(xué)研究推廣與實(shí)踐，并計(jì)劃在未來舉辦中國特色的低成本自動化展會。通過多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)沉淀梳理和對日本標(biāo)桿企業(yè)的研修積累總結(jié)，我2015年年底在國內(nèi)首次推出了“低成本自動化培訓(xùn)”課程，經(jīng)過幾年的實(shí)踐與研究，2018年全面升級，系統(tǒng)開發(fā)并申請了“低成本自動化實(shí)務(wù)與應(yīng)用”版權(quán)課程和“低成本自動化主題曲”，同時也開發(fā)并申請了“低成本制造”系列長達(dá)20多天的知識版權(quán)課程。

 精極科技低成本自動化自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)營效能； 助力實(shí)現(xiàn)中國“智造強(qiáng)國″戰(zhàn)略目標(biāo)。