工业自动化

自动化技术起源于工业生产中，由于市场需求及产业竞争，企业开始改进生产模式增加生产效率，于是自动化技术便出现在工业生产中。最初的自动化技术只是应用在单机制造设备上，能够代替简单的人力劳动，最初的自动化技术只是存粹的机械自动化。如世界上第一台自动化控制系统，飞球调节器。由瓦特发明的飞球调节器能够自动调节蒸汽机速度稳定，解决了当时蒸汽机需要人手不断地手工调节蒸汽阀门才能保持蒸汽机地速度稳定的问题。

由于科技不断发展和社会需求的不断增长，企业需要大批量，快速地生产产品。工业中由原来的单机自动化演变为多机自动化。再进一步地解放人力，提高生产效率，降低生产成本，以及提高产品质量。第二次工业革命后进入了电气时代，原本的存粹机械的自动化便开始向电气自动化。自动化系统中的执行器由原来的蒸汽机内燃机开始变成电动机，反馈也由原来的机械反馈变成电气反馈，控制器也有了PLC工控，能够在工业负杂的环境中工作，PLC也是沿用至今。

在第三次工业革命后，计算机的蓬勃发展，便出现CAD（计算机辅助设计），CAM（计算机辅助制造），对生产行业有着变革般的影响，自动化技术更进一步地解放人力劳动。同时，工业生产中的电气自动化便进入了数控自动化。数控机床和数控系统能够更高效地提高生产效率，产品质量。也是一直沿用至今。

如今物质与文化日渐丰富，大部分人们的对产品的需求开始变得个性化，对质量和设计等要求增高。工业生产由原来的大批量，单一性的刚性自动化开始有转向多样性的柔性自动化。在生产制造中便出现了了柔性制造系统，工业机器人具有灵活，高效的特点，在柔性自动化的阶段会扮演着重要的角色。

互联网技术的蓬勃发展以及人工智能相关研究也会促使智能制造的发展。纵观自动化技术在历史中的演变，其核心都是解放人力劳动，增加生产效率。人工智能也许会是一个转折点，将会对人类生产的脑力劳动也会很大程度的解放。在工业控制中PLC由于其抗干扰能力较强，成本较低，其地位将无法取代。随着工业PC进入生产线之中，工业自动化控制便会开始分层，PLC对设备进行直接的控制，工业PC将与PLC对接并接入网络，生产加工便会进入互联网。生产便会更敏捷快速，同时可以随时远程访问工厂设备，查看生产状态。并且能够借助互联网中海量的数据以及云计算来实现生产的优化。

总的来说，工业机器人，工业PC，柔性制造系统，工业制造联网，AI，大数据都会在下一阶段的自动化技术中蓬勃发展。

走出工业

自动化技术在工业应用中一路以来不断地解放人力劳动，同时也不断地走出工业应用到各个领域之中。在服务行业，民用产品，交通系统，能源系统，航天航空中有着非常深的应用。同时也会在各个领域中不断发展。

自动化技术在服务业的发展

随着服务业中人力劳动的成本增加，资本市场促进了自动化技术在服务业中的发展。京东，阿里等互联网巨头都注入了大量资本进入服务业相关的自动化技术中。如无人车，百度，阿里以及各大汽车厂商都在研制。自动驾驶技术将会代替如今大量司机的人力劳动，会使物流运输以及人们出行方面的成本大大降低。

在餐饮行业，许多餐饮服务类的机器人也会不断地进入其中。如不久之前海底捞推出的智慧餐厅，食材的加工烹饪都由机器臂完成，给客人送餐由自主导航的送餐机器人完成。服务行业对于自动化的柔性需求的递增会促进柔性自动化技术在服务业的发展。

在实体销售中，传统的店铺也会逐渐转变为自动化的无人店铺。如亚马逊推出的无人超市。在教育行业，机器人与人工智能技术能够对教育工作有很大的辅助作用。

自动化技术在民用产品的发展

由于经济水平的不断提高，人们对高端电子消费产品的需求以及购买力也逐渐增加。这便会促进自动化技术应该在高端电子消费产品中。如无人机，我国无人机占全球市场七八成，其核心竞争力在于无人机中的极其稳定的飞行控制技术。在自动化技术里经典的PID控制器也是飞控不可缺少的部分。

有些实用型自动化设备也进入了人们的生活，减轻人们的一些劳动，或是给人们带来更好的生活体验。如洗衣机，消毒碗柜，冰箱，空调等家电。其中使用了许多自动化控制技术。

随着人们对生活质量要求变高，便会促进企业研发更智能的自动化设备。如IROBOT的扫地机器人，其利用传感器感知周边环境并能够控制运动机构对室内进行清洁。

有的产品以辅助人们的特定工作为核心，如相机稳定器。其利用自动化技术中大的双环控制技术，解决人们手持拍摄设备时不可避免的抖动问题。之后，会有更多针对人们日常生活工作需求的自动化设备会被研制。

自动化技术在交通系统中的发展

随着人口流动的扩增，交通拥堵的问题会日益突出。于是便对交通管理系统的要求逐渐增大，交通管理是一个极其庞大且复杂的系统，很难靠人去进型控制。自动控制以及智能控制算法在交通管理系统中是十分核心的部分，同时要相关的交通指示设备需要配合系统。随着自动驾驶技术的发展，日后的交通结构也会不断地转变，交通系统需要适应新的结构。

自动化技术在能源系统中的发展

随着社会的需求增长，生产与生活的耗能也会逐渐增加。未来人类的能源结构中电能的比重会逐渐扩大。从而电能的管理是个重要的问题，自动化技术将会在电能管理系统中会有很深层次的应用。在大数据的辅助下，可以通过算法得知各个区域的用电需求以及变化规律。利用大数据反馈对能源生产，能源配置进行精确自动化控制，可以很大程度地节约能源，提供更稳定，更安全的电能分配。

自动化技术在航天航空的发展

21世纪，人类社会一个重大的议题便是在外太空扩展。因此会促进自动化在航天航空领域的发展。要想实现人类向外太空扩展，需要利用自动化技术去大程度地降低航空成本，促进航空技术的发展。SpaceX采用火箭回收重复利用的方式能够大幅度地降低发射成本，从而使发射的周期大幅度缩短。其核心技术在于推进器降落时自动调整姿态从而平稳降落在平台上。航天航空自动化会从发射自动化，回收自动化，维护自动化，装载自动化，流程自动化等方面对自动化技术进行应用。

未来的自动化

未来的自动化应该是智能、自主的自动化；比如航天控制，未来的方向就是航天航空智能控制。现在的自动化还只是程序自动运行，没有学习功能或学习功能不强，系统出现故障后不能自主解决，也没有对突发事件的处理能力，而这些恰是未来必需的。这需要将人工智能技术引入到自动化或工程控制中去，因此这是自动化未来的发展方向。

自动化是一个与时俱进的学科，所以一定要考虑物联网、云计算等其他技术的发展。如此，自动化下一步应该把原来的控制系统变成一个智能自主的控制系统，把原来的管理和决策的信息系统变成一个智能决策系统。在这个基础上，把智能决策和控制变成一体化系统，然后再围绕一体化系统研究它的基础，包括算法、理论、技术，直到自动化可以真正实现动态系统的智能控制与决策。