1、自动化学科概论,第2章 自动化与自动化学科、专业,自动化学科概论,2.1 自动化 2.2 自动化科学与技术 2.3 自动化学科、专业,第2章 自动化与自动化学科、专业,2.1.1 自动化的内容与应用范围 2.1.2 自动化的发展历史 2.1.3 自动化在工业化建设中的作用与地位 2.1.4 自动化在信息化建设中的作用与地位 2.1.5 自动化在现代化建设中的作用与地位,第2章 自动化与自动化学科、专业,2.1 自动化,(1) 自动化的内涵与外延,日常生活中，较少听到”自动化”这个名词 更多听到的是：这个设备(器具)是自动的、自动控制的或全自动的,2.1.1 自动化的内容与应用范围,日常生活中常
2、见的： *家庭： 全自动照相机、洗衣机、电饭煲,*高档楼宇： 自动门、自动自来水开关,*交通： 自动控制的红绿灯、火车上的自动烧开水机,*银行： 自动取款机ATM,自动化设备的特点：工作时不需要（或很少需要）人参与，却能按照人的要求“自动”完成其承担的任务。,充分理解：各种自动的（或自动控制的）设备仅是一项大的自动化工程中的一个细胞而以上例举的自动的设备仅为整个自动化大家庭中的一个个小细胞,“自动化”的定义：,自动化是指机器设备（扩展到生产、管理过程）在没有人直接参与下，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制实现预期的目标,自动化的核心是“控制”进一步扩展到经济系统、生态系统等,自动化技术
3、的两方面：,动力方面的自动化技术 工业化 人的手、脚、各种感觉的延长,信息处理方面的自动化技术信息化延伸人的信息获取、处理和决策控制等功能,（2）自动化的应用举例工业自动化：,机器人等自动化机械（机器、设备） 自动化生产线 自动化车间 自动化工厂,并联机器人,直角坐标机器人,48秒,23秒,搬运机器人,29秒,19秒,装配机器人,注塑机,弯管机,绕线机,高速五轴龙门铣床,龙门式五轴联动混联机床,汽车自动焊接生产线,全弹自动装配生产线,自动搬运车,自动立体仓库,自动化工厂,比人干得更快、更好，极大地提高生产力从自动化生产线上生产的产品，质量越来越好，价格越来越低。,把人从繁重的危险的工作中解放出
4、来矿井掘井、核电站检查、消防救火、无人侦察机、导弹（无人）,基本作用（传统观念）,(3) 、自动化的作用与重要性,完成人无法完成的工作管道机器人（各种油管、水管）、水下6000米机器人,以倒立摆为例：人只能“顶起”一级倒立摆 机器能“顶起”一级、二级、 三级、甚至四级倒立摆,一级倒立摆,二级倒立摆,倒立摆录像（ 32秒）,扩展作用管理、经济、金融过程智能化,自动化在国民经济、国家综合实力中起着举足轻重的作用，并且其作用越来越重要。自动化在人民日常生活中亦将起着举足轻重的作用。,(3) 、自动化的作用与重要性(续),2.1.2 自动化的发展历史,公元前我国的自动计时漏壶,公元132年张衡研制出自
5、动测量地震的候风地动仪,公元235年马钧研制出能自动指示方向的指南车,1788年英国Watt发明的控制蒸汽机速度的离心式调速器,1913年美国建成最早的汽车装配流水线 1926年美国建成第一条汽车自动生产线,现代自动化工厂生产线（国产）,奇瑞、长安汽车冲压生产线,长春汽车焊接生产线,1952年美国MIT研制出第一台数控机床,现代高速大型数控中心（沈阳第一机床厂）,1954年第一台工业机器人,国产100公斤点焊机器人,2005年我国成功发射载人飞船（神舟6号）,1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功,自动化与工业化的关系工业化特点：专指工业，尤其是制造业工业化发展三阶段：,机械化（大规
6、模使用机器系统）电气化（加入电机、电网络）自动化（加入自动控制器）,实现自动化，就完成工业化目前来说：自动化是工业化的最重要标志（国内总体来说，已机械化、电气化）,2.1.3 自动化在工业化建设中的作用与地位,自动化与信息化的关系信息化特点：不单指工业，包含第一、三产业仅从工业的角度，信息化发展也可分三阶段：一定在工业化的基础上,数字化（大规模使用数字计算机）网络化（实现计算机网络）先进自动化（综合集成了系统、管理）,2.1.4 自动化在信息化建设中的作用与地位,实现先进自动化，就完成（工业）信息化先进自动化是信息化的最重要标志 （国内总体，数字化、网络化已有一定规模）,机械化（应用机器系统）
7、 电气化（加入电机、网络） 自动化（加入自动控制器） 数字化（应用数字计算机） 网络化（实现计算机网络） 先进自动化（系统、管理） 智能化（引入智能） 知识化（处理知识）,工业化信息化知识化,社 会 总 发 展,自动化与工业化、信息化、知识化的关系,工业化与信息化的关系图,（基础）自动化（核心是控制）是工业化完成与否的标志自动化技术是工业化的核心技术先进自动化（核心是信息、控制、系统）是信息化完成与否的标志先进自动化技术是信息化的核心技术,自动化的重要性,“自动化” 快成为“现代化”的代名词了。,设想：,军事更不用说了！,每家每户全部自动化设备（包括烧菜，喂饭）难道不算现代化？,工厂里除办公室有人外（无人看门、无人车间）难道不算现代化？,农业自动化了（从种、管、收全部机器人）难道不算现代化？,2.1.5 自动化在现代化建设中的作用与地位,农 业 自 动 化,采松果机器人,挖树根机器人,嫁接机器人,采摘机器人,服 务 自 动 化,壁面清洗机器人,擦玻璃机器人,飞机清洗机器人,汽车加油机器人,家用清洁机器人,高压输电线维修（遥操作）机器人,医用机器人,中国骨科机器人系统,法国远程医疗机器人,医疗机器人录像,第三代医疗仪器医疗机器人（455”）医疗机器人脑外科手术（733”）,军 事 自 动 化,
