ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาระบบอัตโนมัติ

ประวัติศาสตร์ของระบบอัตโนมัติมีมานานนับพันปี พัฒนาจากอุปกรณ์กลไกธรรมดาๆ ไปสู่ระบบที่ซับซ้อนซึ่งขับเคลื่อนอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ด้านล่างนี้เป็นภาพรวมของขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาระบบอัตโนมัติ:

1. อุปกรณ์เครื่องกลโบราณและยุคต้น

  - ก่อนสากลศักราช: อารยธรรมโบราณประดิษฐ์อุปกรณ์กลไกง่ายๆ เช่น คันโยก รอก และกังหันน้ำ เพื่อลดแรงงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ตัวอย่างเช่น นักคณิตศาสตร์ชาวกรีก อาร์คิมิดีส ได้ออกแบบสกรูน้ำเพื่อการชลประทาน

  - ยุคกลาง: นาฬิกาจักรกลและออโตเมติกได้รับการพัฒนาในช่วงยุคกลาง ซึ่งแสดงถึงความพยายามในยุคแรกๆ ในการใช้ระบบอัตโนมัติทางกล กลไกของนาฬิกากลายเป็นรากฐานสำหรับเครื่องจักรที่ซับซ้อนมากขึ้น

2. การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรก (ปลายศตวรรษที่ 18 ถึงต้นศตวรรษที่ 19)

  - พลังงานไอน้ำและเครื่องจักร: การปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นจุดเริ่มต้นของเครื่องยนต์ไอน้ำและอุปกรณ์เครื่องจักรกล เครื่องจักรอย่างเครื่องปั่นด้ายเจนนี่ในการผลิตสิ่งทอช่วยให้เกิดการทำงานอัตโนมัติบางส่วนได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก

  - กลไกการควบคุมตั้งแต่เนิ่นๆ: เนื่องจากเครื่องจักรมีความซับซ้อนมากขึ้น จึงจำเป็นต้องมีการควบคุมอัตโนมัติ ในปี พ.ศ. 2331 เจมส์ วัตต์ได้ประดิษฐ์เครื่องควบคุมแรงเหวี่ยงเพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติเครื่องแรกๆ

3. การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สอง (ปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20)

  - พลังงานไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติล่วงหน้า: การนำไฟฟ้ามาใช้ทำให้เครื่องจักรใช้พลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้าและควบคุมด้วยระบบไฟฟ้า ทดแทนแหล่งพลังงานกล เริ่มมีการใช้เซ็นเซอร์และรีเลย์สำหรับระบบอัตโนมัติในยุคแรกๆ

  - การผลิตสายการประกอบ: ในปีพ.ศ. 2456 เฮนรี ฟอร์ดเปิดตัวสายการประกอบในการผลิตรถยนต์ ซึ่งทำให้ส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตเป็นไปโดยอัตโนมัติ การกำหนดมาตรฐานและการแบ่งงานเป็นกุญแจสำคัญในแนวทางนี้

4. การพัฒนาทฤษฎีการควบคุม (กลางศตวรรษที่ 20)

  - ทฤษฎีการควบคุมผลป้อนกลับ: ในทศวรรษที่ 1940 นักคณิตศาสตร์ Norbert Wiener ได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับไซเบอร์เนติกส์ โดยแนะนำระบบควบคุมผลป้อนกลับ ระบบเหล่านี้จะปรับอินพุตเพื่อรักษาเสถียรภาพ ซึ่งเป็นรากฐานของการควบคุมอัตโนมัติสมัยใหม่

  - การบูรณาการทางกลและอิเล็กทรอนิกส์: ในขณะที่เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ก้าวหน้า ระบบอัตโนมัติเริ่มรวมตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ และสวิตช์เข้าด้วยกัน ทำให้สามารถควบคุมเครื่องจักรที่ซับซ้อนและแม่นยำยิ่งขึ้น

5. การเพิ่มขึ้นของคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ (กลางถึงปลายศตวรรษที่ 20)

  - การควบคุมแบบดิจิทัลและการรวมคอมพิวเตอร์: ในทศวรรษ 1960 การพัฒนาคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนแปลงระบบอัตโนมัติ มีการนำเครื่องจักรควบคุมเชิงตัวเลข (NC) และหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาใช้ ซึ่งช่วยให้ทำงานที่มีความเชี่ยวชาญสูงได้แบบอัตโนมัติ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) และการผลิตแบบผสมผสานด้วยคอมพิวเตอร์ (CIM) ปฏิวัติการผลิต

  - ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC): ในปี 1968 ได้มีการเปิดตัว PLC ตัวแรก โดยแทนที่ระบบที่ใช้รีเลย์แบบเดิมด้วยการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แบบตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่

6. การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3 และระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ (ปลายศตวรรษที่ 20 ถึงปัจจุบัน)

  - ระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์อัจฉริยะ: ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถตั้งโปรแกรมได้ ช่วยให้งานที่ซับซ้อนสามารถทำงานอัตโนมัติได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

  - การบูรณาการระบบ: ระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ผสมผสานส่วนประกอบทางกล ไฟฟ้า และดิจิทัล เข้ากับเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI) บิ๊กดาต้า และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) นำไปสู่กระบวนการผลิตที่เป็นดิจิทัลและชาญฉลาดอย่างเต็มรูปแบบ

7. แนวโน้มในอนาคต

  - ปัญญาประดิษฐ์และระบบการปรับตัว: ด้วยความก้าวหน้าในการเรียนรู้ของเครื่องและการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ ระบบอัตโนมัติมีความชาญฉลาดมากขึ้น มีความสามารถในการเรียนรู้ด้วยตนเองและการควบคุมแบบปรับเปลี่ยนได้ เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแบบเรียลไทม์

  - โรงงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ (การผลิตอัจฉริยะ): อนาคตอาจเห็นโรงงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "การผลิตแบบไร้แสง" ซึ่งกระบวนการผลิตได้รับการควบคุมอย่างสมบูรณ์ด้วยระบบอัจฉริยะ โดยมีการแทรกแซงของมนุษย์น้อยที่สุด

ระบบอัตโนมัติไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงการผลิตเท่านั้น แต่ยังได้ปฏิวัติสาขาต่างๆ เช่น การขนส่ง การดูแลสุขภาพ และบริการ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสังคมสมัยใหม่ Sanan ทุ่มเทให้กับระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมด้วยโมดูล IO กล่องหุ้มราง DIN และเทอร์มินัลบล็อก