** 工業(yè)自動化**使用計算機(jī)控制系統(tǒng)和機(jī)器人（即自動化機(jī)械）來代替人類決策和參與制造過程。例如，自動化加工工具和移動部件對材料進(jìn)行加工和精加工操作，自動化輸送系統(tǒng)將部件和部件移動到各個制造階段。

〔工業(yè)自動化的好處〕

由于工業(yè)自動化技術(shù)的集成所帶來的好處——包括提高生產(chǎn)速度、更好的質(zhì)量控制和提高安全性——幾乎每個行業(yè)的制造設(shè)施越來越多地選擇采用它，而不是傳統(tǒng)的手動或機(jī)械化方法。一些最重要的好處包括：

提高制造質(zhì)量和靈活性

卓越制造能力的標(biāo)志之一是更好的質(zhì)量，即降低整體生產(chǎn)錯誤率。自動化制造和裝配設(shè)備，例如 CNC 機(jī)床，已經(jīng)集成了旨在處理重復(fù)性任務(wù)且錯誤率越來越低的程序。此外，可以對這些機(jī)器進(jìn)行編程，以便在裝配過程中立即執(zhí)行新操作和附加步驟。

提高生產(chǎn)力

與人工操作的設(shè)施相比，自動化制造設(shè)施提供了更快和連續(xù)操作的能力，而不會因操作員疲勞而出現(xiàn)錯誤風(fēng)險。雖然工業(yè)自動化可能仍需要一些人力進(jìn)行檢查和監(jiān)督，但自動化流程在制造車間的人均生產(chǎn)率遠(yuǎn)高于手動或機(jī)械流程。

降低成本

盡管初始成本很高，但工業(yè)自動化可以通過以下方式幫助設(shè)施降低總體成本：

• 將分析工具集成到流程中，以最大限度地降低數(shù)據(jù)收集和管理成本。
• 降低整體勞動力成本，例如工資、福利和其他醫(yī)療保健成本。
• 集成傳感器和自動警報，降低設(shè)備故障或服務(wù)中斷的風(fēng)險。

安全

自動化流程更安全，因為它們需要較少的操作員參與。人工主管無需扮演操作員的角色，而是可以從更安全的距離監(jiān)控任務(wù)和生產(chǎn)，而機(jī)器可以處理具有潛在危險材料或設(shè)備的任務(wù)，例如：

• 化學(xué)品
• 鋒利的金屬和設(shè)備
• 重型材料和設(shè)備
• 需要極端高溫或低溫的材料
• 電子設(shè)備

〔工業(yè)自動化的類型〕

制造設(shè)施可以使用不同級別或程度的自動化組合來構(gòu)建其制造流程。這些類型的工業(yè)自動化包括：

固定自動化（也稱為硬自動化）

許多制造設(shè)施執(zhí)行例行的、重復(fù)的任務(wù)，這些任務(wù)不會因產(chǎn)品而異。需要這些持續(xù)或大規(guī)模運(yùn)行的過程使用具有固定自動化的專用機(jī)器，也稱為硬自動化過程。雖然固定的自動化流程不靈活且初始成本可能很高，但它們制造的產(chǎn)品速度、準(zhǔn)確性和安全性都很高。

柔性自動化（也稱為軟自動化）

柔性自動化，也稱為軟自動化，可以實現(xiàn)更靈活的生產(chǎn)。與使用硬編碼的機(jī)器不同，它不像硬自動化那樣使用硬編碼的機(jī)器來處理一組沒有任何偏差的任務(wù)，而是使用計算機(jī)程序中的指定命令。更改代碼不僅可以更改步驟的順序，還可以更改執(zhí)行的實際過程。例如，零件和產(chǎn)品的單獨(dú) CAD 模板可以轉(zhuǎn)換為 CNC 機(jī)器的特定說明。此外，導(dǎo)引車和其他動態(tài)制造工具使用靈活的自動化流程來處理復(fù)雜的制造任務(wù)。

可編程自動化

在可編程自動化中，制造任務(wù)由向機(jī)器提供特定指令的計算機(jī)程序處理。這些過程可能因批次而異，因為工程師可以修改指令集以適應(yīng)特定制造應(yīng)用的規(guī)格。

可編程自動化非常適合生產(chǎn)小批量和生產(chǎn)使用許多相同步驟和工具的類似產(chǎn)品的制造設(shè)施。雖然全新的配置和序列是可能的，但它們通常需要更長的設(shè)置和處理時間。與靈活自動化不同，可編程自動化允許從相同的基礎(chǔ)系統(tǒng)和工具重新配置硬自動化設(shè)置，以用于每次生產(chǎn)運(yùn)行。這種類型的自動化在造紙廠或軋鋼廠很常見。

綜合自動化

集成自動化完全由計算機(jī)和控制過程處理，人工參與最少。計算機(jī)可以設(shè)計必要的零件、測試設(shè)計并制造零件。這種類型的工業(yè)自動化最接近于 1980 年代首次設(shè)想的“熄燈”自動化。

〔與自動化兼容的制造過程類型〕

制造流程建立了生產(chǎn)最終零件或產(chǎn)品所需的操作，而自動化流程則決定了操作的執(zhí)行方式。例如，組裝預(yù)制件（制造過程）可以通過硬自動化或可編程自動化（自動化過程）來實現(xiàn)。

幾種類型的制造過程與上面列出的四種類型的自動化兼容。一些最常見的兼容制造類型包括：

重復(fù)制造

重復(fù)制造用于長時間制造相同的零件或產(chǎn)品，通常是大批量制造。這種類型的制造使用裝配線或生產(chǎn)線格式來制造商品，并且隨著時間的推移，制造設(shè)置、材料或其他考慮因素幾乎沒有變化。雖然可以修改操作速度以滿足波動的需求，但一般步驟和步驟順序保持不變。重復(fù)性制造設(shè)施可以 24/7 全天候運(yùn)行，而無需人工監(jiān)督，以保持高生產(chǎn)率。

重復(fù)制造常用于以下行業(yè)：

• 汽車
• 計算機(jī)和電子產(chǎn)品
• 機(jī)械制造

這種類型的制造可以通過硬自動化和可編程自動化過程來實現(xiàn)。

離散制造

離散制造允許在整個制造過程中發(fā)生變化。這種類型使用扇出的裝配或生產(chǎn)線，以允許在不同的生產(chǎn)階段進(jìn)行有限數(shù)量的不同操作。但是，選項是有限的，并且在少數(shù)設(shè)置變量之外，不允許動態(tài)更改。離散制造生產(chǎn)線也傾向于制造彼此相似的產(chǎn)品，并且與重復(fù)生產(chǎn)線一樣，通常處理實體或預(yù)成型組件。

離散制造常用于以下行業(yè)：

• 消費(fèi)產(chǎn)品
• 食品包裝
• 醫(yī)療的
• 紡織品

這種類型的制造可以與靈活的自動化過程相結(jié)合。

車間制造

與重復(fù)和離散制造中使用的線性生產(chǎn)線不同，這種類型的制造發(fā)生在固定的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)。產(chǎn)品保留在配備必要工具和人工監(jiān)督員的工作站中。車間制造生產(chǎn)更復(fù)雜的產(chǎn)品，通常用于較小的生產(chǎn)運(yùn)行。它也比其他類型的制造方式更加勞動密集。

車間制造通常用于以下行業(yè)：

• 定制機(jī)械
• 高技能勞動力
• 手工消費(fèi)品

這種類型的制造可以通過靈活的自動化流程來實現(xiàn)。然而，許多操作可能需要更多的體力勞動，并涉及讓人類操作員控制較小的自動化任務(wù)。

批處理制造

流程制造，也稱為批量制造，處理較小的生產(chǎn)運(yùn)行并使用無法達(dá)到嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的原材料。這種制造方法在需求水平較低或季節(jié)性水平較低且只需要偶爾“批量”的行業(yè)中很常見。

批處理制造常用于以下行業(yè)：

• 食品和飲料
• 油漆
• 藥品

這種類型的制造可以通過集成和靈活的自動化來實現(xiàn)。

連續(xù)過程制造

連續(xù)過程制造提供了對原始流體材料（例如氣體、液體、粉末、漿料和顆粒）的一致處理（通過熱、機(jī)械或化學(xué)過程）。雖然從頭到尾的制造過程沒有改變，但不同的訂單或運(yùn)行可能會在不同的階段進(jìn)入或離開該過程。

連續(xù)過程制造常用于以下行業(yè)：

• 食品和飲料
• 油漆
• 藥品
• 油和氣

這種類型的制造可以通過集成和靈活的自動化來實現(xiàn)。像重復(fù)制造一樣，這個過程是連續(xù)的并且相對不變。