自動化發明

『壹』 自動化印刷機是怎麼發明出來的

谷騰堡在15世紀中葉發明鉛活字印刷術，適得其時。這時，德國已能大量造紙；這時，德國人還發明了易乾的油墨，用它來印刷十分稱心；這時，德國人正好發明了榨葡萄汁釀酒的壓力機，用他的原理谷騰堡製成了活版印刷機。這樣，活版印刷很快發展為一種成熟的技術。

然而，這種技術一直延續了近200年，卻幾乎沒有進步。

進入17世紀以後，荷蘭的布芬，對谷騰堡的壓力式活版印刷機進行了各種研究。在1620年進行了一些改進，雖然每小時只能印刷70張左右，但速度較前提高了好多。

18世紀後期英國掀起了產業革命，捲起了新機器的發明浪潮。

1800年，英國人斯坦霍普發明了新式印刷機。這機器雖然仍是手動的，但整個機器用鐵製成，比較大，印刷的壓力也大，速度大有提高。1820年，美國人特里德維爾發明了一種腳踏式印刷機。

這種機器通過腳踏的踏桿，向活版塗油墨並將壓板壓向活版，同時用手向活版送紙。右手將白紙送入，右腳隨即踏下，壓板將紙貼緊活版；抬起右腳，壓板復回原位，同時滾筒在活版上滾過，刷上一層油墨；在松腳的同時，左手將印成品從壓板上取走。這樣，手腳可以同時動作，使它的印刷速度比斯坦霍普的機器更快，每小時能印到1000多張紙。直到現在，在一些小型印刷廠里，人們仍用這種腳踏印刷機來印刷小批量的印刷品。

1878年，美國人加利改進了特里德維爾的機器，將送紙改成自動的，從而將印刷速度提高到每小時3000張左右。加利印刷機是這類以腳踏為動力的印刷機發明的頂峰。這類印刷機之所以未能繼續發展下去，是因為它無論如何也適應不了產業革命後書刊的出版和報紙的發行雨後春筍般發達的狀況。

從谷騰堡到加利，以往的印刷機都是平壓式的，紙向活版的進給和印完後取下的動作是其主要運動，由於要利用壓板的往復運動，使速度受到了一定的限制，也無法採用蒸汽機等新型機械動力。

「只有利用旋轉運動，才能實現連續的自動化生產。」

「只有利用旋轉運動，才能使用蒸汽機進行動力驅動。」

很多人都想到了這一點，但要讓活字排成的活版進行旋轉運動，卻不是輕而易舉的——活版一滾，那活字還不都得散了架，一個個掉下來！

「試試看，把壓版變成圓筒，使它在固定的活版上不斷旋轉滾壓！」1790年，英國的尼科爾森想到了這一點，他從紡織品印花機得到啟示，很想發明一種旋轉式紙張印刷機。這個設想非常可貴，比他的同胞斯坦霍普的發明還要早。

遺憾的是，尼科爾森很窮，他借了錢好不容易製作了一台旋轉運動式印刷機模型，卻再也無錢製造樣機了。甚至，他連以前借的錢也無法歸還。可憐的尼科爾森，由於無力還債而成為被告入了監獄。

19世紀初，德國印刷商柯尼希來到倫敦，看到尼科爾森的專利非常佩服。「啊，太妙了！這樣報紙就能從機器中一張張滾出來了。」他立即根據尼科爾森的設想投入研究。1812年，柯尼希成功地制出了樣機。可惜尼科爾森已見不到這台機器了，他已在前一年困死獄中。

柯尼希遠比尼科爾森幸運。他的研究得到了當時世界最大的報社倫敦《泰晤士報》社社長沃爾特的經濟支持，1814年，《泰晤士報》第一次用柯尼希印刷機印出了報紙。這台機器用蒸汽機帶動，可達到每小時印刷1500張的速度。

不過，柯尼希印刷機的速度還比不上當時最快的平板印刷機。

「為進一步提高速度，只有將活版也做成圓筒形的！」

一個名叫豪的美國人決心攻克這一難題。1847年，豪製成了一台具有圓筒形活版的印刷機——輪轉機。可要把鉛活字固定在圓筒的周圍，確實比較困難，這台機器頗為笨重復雜，有二三層樓房那麼高，要十幾個工人同時操作才行。

1863年，美國人布洛克發明了一種方法：在活版上打上紙型，用它作為鑄型，澆注熔化的鉛字合金，鑄成一塊整體的圓形版。布洛克的發明為印刷的完全自動化開辟了一條坦途。

到1868年，歐洲和美國的各大報社幾乎都安裝了布洛克的快速輪轉機，它每小時能印刷10000～12000張報紙。從此，印刷機不斷向大型和高速發展，到20世紀90年代初，已能達到每小時印30萬張報紙的高速度了。

『貳』 求參加「挑戰杯」自動化方面的科技小發明或是課題

為讓你在青少年科技創新活動中有所遵循，開闊視野，活躍思維，我們向你介紹搞小發明常見的幾種選題思路和創造技法。但願你從中得到精神的鼓勵、方法的啟迪，產生研究與創作的靈感，會心地說一聲：「我能行！」。
一、什
么是科學小發明
一提到"發明"二字，有些同學就害怕了，那有多難啊！其實創造發明並不神秘，有好多中小學生的發明，都在全國甚至國際上獲了獎呢！
科學小發明，是指青少年在日常學習、生活、勞動中，對那些感覺到用起來不稱心、不方便的東西或方法，運用自己學過的科學知識，設計、製造出目前還沒有的更稱心、更方便的新物品或新方法。它同"大發明"比較起來，選擇的范圍比較窄，解決的問題比較單一，使用的材料比較好找，所花的經費也不多，所以稱為"小發明"。
小發明有沒有質量標准呢？有。一件優秀的小發明應具備"三性"，即新穎性、創造性和實用性。
1.新穎性。新穎性是指你在完成這個小發明之前，還沒有出現過同樣內容或技術的產品。也就是說，你既在街上的商店裡買不到同樣的產品，也沒有在書刊、廣播電視中看或聽到過介紹；同樣的發明，既沒有由他人向專利局提出過申請並記載於專利申請文件中，也沒有由他人申報參加各級發明創造比賽。但是，如果你在別的發明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是將原有的幾件物品巧妙地組合在一起，構成一個新個體，增加了新的功能，那也算具有新穎性。
好客鞋
一天，魏強同學跟爸爸到一個朋友家做客，一進門就把他給難住了：主人家鋪著地毯，不換鞋顯得不禮貌。換鞋吧，腳又有臭味。回家後，魏強就想：如果有一種拖鞋，不用脫下腳上的鞋就能穿，那該多好！後來，他從旅遊鞋上的尼龍搭扣得到啟發：將拖鞋上的鞋袢裝上尼龍搭扣，一按就搭上，一掀就拉開，要肥要瘦不就可以調節了嗎？於是他找來一雙舊拖鞋，剪開鞋袢，縫上尼龍搭扣，做成了"好客鞋"。這項小發明在第四屆全國青少年發明創造比賽中獲得了三等獎。
其實，魏強的小發明只不過是將尼龍搭扣這項別人的發明移植到拖鞋上，但使拖鞋有了新的功能，尼龍搭扣也有了新用途，這項小發明也就具備了新穎性。
2.創造性。創造性是指小發明同原來的同類產品已有的技術相比，有突出的實質性特點和顯著的進步。
方便肥皂盒
一般的肥皂盒裝點水，肥皂就會發粘，不容易取出來，肥皂的壽命也很短。天津的范平同學利用杠桿原理發明了方便肥皂盒。打開肥皂盒，肥皂就會立起來。它和同類產品相比，技術上要先進一些，獲得了第一屆全國青少年發明創造比賽一等獎。
3、實用性。實用性是指該發明能夠製造或使用，並且產生積極的效果。小發明要能夠做成實實在在的物品，不能只是想法或設計圖紙，而且還要能夠解決生產生活中的實際問題。
防蟲樹裙
山西臨縣盛產棗子，但棗曲蟲對棗子的危害很大。劉艷同學仔細觀察棗曲蟲的生長活動規律，發現雌蟲要爬上樹干與雄蟲交配再殘害樹葉、樹果。他就想了一個辦法，在樹乾的半腰圍一圈硬塑料片，內層塗上除蟲葯膏，使雌蟲上不了樹。這種簡單巧妙的防蟲樹裙，實用性強，受到了棗農的歡迎，榮獲第六屆全國青少年發明比賽一等獎。
當然，完成一件小發明並不是"眉頭一皺，計上心來"這么簡單，它要經過選題、構思設計、製作、實踐檢驗與改進、成功等步驟。
搞小發明的第一步，就是要確定發明的對象，考慮研究什麼問題，這就是選題。對青少年來說，應從自己所熟悉的生活實際出發，在學校、家庭及周圍的生活圈中去尋找發明題材。如當你在學習、生活中遇到一些困難時，你肯定會說："要是有某某東西就好了。"這個你想的所要發明的東西就可作為發明對象。不過，同學們在選題時，一定要結合自己的知識水平和設計製作能力，不要空想辦不到的發明。
體裁選好後，接著是構思設計。也就是根據基本的科學原理和經驗，設計出選題對象的形態、結構、方法與實施方案。構思時盡可能想出多套設計方案，再根據可行性與實用性精選出最佳結構方案。方案以取材簡單、巧妙易行、缺點最少為好。
構思成熟後，就可以開始製作了。製作時應盡可能利用現有條件，在少花錢甚至不花錢的前提下製作出精巧的作品。某些技術上的問題，可以向老師和家長請教，有時還可以找一些有關廠家幫助製作部分部件。
小發明樣品完成後，還要進行實踐檢驗與改進。即將作品拿去使用一段時間，在使用中發現問題，並向家長老師和同學廣泛徵求意見，看還有沒有改進或不合理的地方。然後綜合各方面的意見，對小發明加以改進。幾乎每件優秀的小發明都是"改"出來的。
至此，你將會享受到成功的喜悅。接下來，就可申報參加各級青少年發明創造比賽、申請專利或向報刊投稿了。參賽的申報文件主要包括組委會提供的申報表、項目說明和證明材料，其中，項目說明內容為：發明的選題是怎樣發現的、發明方案是怎樣設計的、發明作品是怎樣製作的？這項發明如何體現出新穎性、創造性和實用性？你的創造性貢獻是什麼？進一步完善該發明的建議和設想。附上外觀圖（最好還有黑白照片）、結構圖、原理圖和其它必要的圖表資料。凡涉及醫療保健用品、動植物新品種和國家保護的動植物的小發明項目，還必須提供有關部門的證明材料。
科學小發明是一件人人能做的事，也是一項趣味無窮的實踐活動。只要大家用心觀察周圍的事物，善於發現問題，提出問題，大膽探索，動手實踐，勇於突破條條框框的束縛，就會有所創新，有所發明。
二小發明選題思路
1、列舉缺點找選題
學搞小發明首先就要學會選擇發明課題。
一個重要的方法，就是從學習、生活中不順當、不方便、不合意的事情著手，列舉缺點，多問"有什麼缺點需要克服的？"再去尋找克服缺點的方法，這種根據現有物品的缺點而提出改革設想的方法稱缺點列舉法，也是選擇小發明題目的一種簡便有效的方法。
四用防觸電插座
電源插座幾乎家家都有，但它很容易觸電，對於小孩子來說特別危險，而且插上拔下很麻煩。上海的徐琛同學解剖了幾種傳統的電源插座，設計了一種"四用防觸電插座"，這種插座在普通插座的插孔中，加裝了兩道絕緣的活門，只有插頭同時插入兩個插孔時，才能接通電源。這樣，當小孩不注意把小手或鐵釘等插入任一插孔時，由於有兩道門擋著，也就不會觸電了。這項小發明榮獲了第二屆全國青少年科學創造發明比賽一等獎。
氣壓水瓶的改進
氣壓水瓶有缺點嗎？有！由於它的出水管直插瓶內水底，所以每次壓水時，底部的沉澱物往往使壓出的水變渾濁。北京的張雪克同學針對這個缺點，對氣壓水瓶作了改進，他把吸水管口接了一截橡膠管，管口加一個塑料浮球，由於球始終浮在水面上，所以氣壓水瓶底部的沉澱物不會從吸管吸出。該發明獲得了第二屆全國青少年創造發明比賽三等獎。
列舉物品的缺點實際上就是發現問題，而創造發明正是為了解決存在的問題。所以，我們每發現一個缺點，提出一個問題，往往就找到了一個發明的題目。
那麼，怎樣研究和發現缺點呢？
首先，要隨時留意自己日常使用的物品存在哪些不足或不方便之處，並善於抓住一件物品深究細挖。傘，是大家常用的遮陽避雨的工具，似乎沒有什麼文章可做，可一些大小發明家卻抓住它不放，花樣日異翻新，如太陽傘、雙人傘、折疊傘、母子傘、快乾傘、天文傘……層出不窮。可見，一件事物有很多的發明題材可搞，而同一題材又可用各種不同的設計方案構成不同的發明。再拿鋼筆來說吧，它的缺點還很多，如筆帽容易脫落或丟失，筆尖容易堵塞，圓形筆桿容易從桌上滑落損壞筆尖，晚上停電或野外作業寫字看不見……當你盡可能多地列舉出某一物品的諸多缺點後，再根據你的能力，選擇某一缺點或部分缺點作為研究對象，確定小發明課題。
充氣太陽灶太陽
能對人們極有吸引力，但目前的太陽灶造價高，工藝復雜，又笨重（50千克左右），調節也麻煩，野外工作和旅遊時攜帶就不方便了。上海的連鑫等同學在調查研究的基礎上，明確了主攻方向：簡化太陽灶的製作工藝，減輕重量，減少材料消耗，降低成本，獲取最大的功率。他們首先把兩片圓形塑料薄膜邊緣粘結，充氣後就膨脹成一個拋物面，再在反光面上貼上真空鍍鋁滌綸不幹膠片。用打氣筒向內打氣，改變裡面氣體壓強，隨著打氣的多少，上面一層透明膜向上凸起，反光面向下凹，可以達到自動會聚反射光線的目的。這種"無基板充氣太陽灶"只有4千克重，拆裝方便，便於攜帶，獲第三屆全國青少年科學發明創造比賽一等獎。
該發明實際上是多種移植的結果：他們把充氣玩具的技術，日常商品商標的不幹膠貼片，凸透鏡似的拋物面結構，移植到新的太陽灶上來，他們把課本上的光學、流體力學的原理等知識，移植到太陽灶的設計上，從而成功地完成了小發明。
蠟燭燈
蠟燭是人們常用的一種照明工具，但燭焰怕風，燭體不易固定，亮度不能控制。怎樣改進這些缺點呢？湖北監利中學的柳國弘同學先考慮固定燭體與防風，他將蠟燭插在一個鐵筒中，罩上一個玻璃罩。他聯想到卡口式燈泡的固定方式，並借用到蠟燭燈上，安了個彈簧以使燭焰保持在燈罩的最佳中心位置。
怎樣使蠟燭不流淚呢？解決這個問題，必須不斷降低蠟燭頂部溫度，使熱量向四周傳導散發。汽車的發動機前面均有金屬散熱片，是否也可以借鑒到蠟燭燈上來呢？他在潤膚香脂金屬盒上鑽一個大孔，將剪好的散熱片剪成電扇片的形狀，在中心打一個同樣的大孔，將剪好的散熱片焊接在盒上（兩者的大孔要對齊）。
怎樣控制燭焰的亮度呢？他受煤氣爐的空氣閥的啟發，用內外兩個帶氣窗的套圈套在一起（內圈用散熱片下面的鐵盒，外圈用一另做的塑料圈），通過轉動氣門來控制空氣流量，實現了調節燭焰亮度的願望。這個發明可說是一項2"移花接木"的綜合體，燈罩是從煤油燈來的，固定方式是從卡口燈泡來的，散熱片是從汽車來的。
由此可以看出，移植法是一種很有意義的發明思路，同學們掌握得好，能搞出相當好的小發明。
運用移植法大關鍵是要擴大知識面，了解一些新技術、經常分析一些物品或其某一結構的原理、功能。這樣，大腦里可供移植的信息多了，你搞小發明時就可信手拈來，為你所用。

『叄』 用自動化知識發明一件高科技產品,會是什麼有什麼作

做成產品商業化，從產品中收益。如果產品不滿足市場的需求，再高科技都沒有用。

『肆』 簡述自動化的發展歷程

自動化技術的發展歷史，大致可以劃分為自動化技術形成、局部自動化和綜合自動化三個時期。
社會的需要是自動化技術發展的動力。自動化技術是緊密圍繞著生產、軍事設備的控制以及航空航天工業的需要而形成和發展起來的。1788年，J.瓦特為了解決工業生產中提出的蒸汽機的速度控制問題，把離心式調速器與蒸汽機的閥門連接起來，構成蒸汽機轉速調節系統，使蒸汽機變為既安全又實用的動力裝置。瓦特的這項發明開創了自動調節裝置的研究和應用。在解決隨之出現的自動調節裝置的穩定性的過程中，數學家提出了判定系統穩定性的判據，積累了設計和使用自動調節器的經驗。
20世紀40年代是自動化技術和理論形成的關鍵時期，一批科學家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚雷導航、飛機導航等技術問題，逐步形成了以分析和設計單變數控制系統為主要內容的經典控制理論與方法。機械、電氣和電子技術的發展為生產自動化提供了技術手段。1946年，美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用自動化一詞來描述生產過程的自動操作。1947年建立第一個生產自動化研究部門。1952年J.迪博爾德第一本以自動化命名的《自動化》一書出版,他認為「自動化是分析、組織和控制生產過程的手段「。實際上,自動化是將自動控制用於生產過程的結果。50年代以後，自動控製作為提高生產率的一種重要手段開始推廣應用。它在機械製造中的應用形成了機械製造自動化；在石油、化工、冶金等連續生產過程中應用，對大規模的生產設備進行控制和管理，形成了過程自動化。電子計算機的推廣和應用，使自動控制與信息處理相結合，出現了業務管理自動化。
50年代末到60年代初，大量的工程實踐，尤其是航天技術的發展，涉及大量的多輸入多輸出系統的最優控制問題，用經典的控制理論已難於解決，於是產生了以極大值原理、動態規劃和狀態空間法等為核心的現代控制理論。現代控制理論提供了滿足發射第一顆人造衛星的控制手段，保證了其後的若干空間計劃（如導彈的制導、航天器的控制）的實施。控制工作者從過去那種只依據傳遞函數來考慮控制系統的輸入輸出關系，過渡到用狀態空間法來考慮系統內部結構，是控制工作者對控制系統規律認識的一個飛躍。
60年代中期以後，現代控制理論在自動化中的應用，特別是在航空航天領域的應用。產生一些新的控制方法和結構,如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等。與此同時，模式識別和人工智慧也發展起來，出現了智能機器人和專家系統。現代控制理論和電子計算機在工業生產中的應用，使生產過程式控制制和管理向綜合最優化發展。
70年代中期，自動化的應用開始面向大規模、復雜的系統，如大型電力系統、交通運輸系統、鋼鐵聯合企業、國民經濟系統等，它不僅要求對現有系統進行最優控制和管理，而且還要對未來系統進行最優籌劃和設計，運用現代控制理論方法已不能取得應有的成效，於是出現了大系統理論與方法。80年代初，隨著計算機網路的迅速發展，管理自動化取得較大進步，出現了管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統。與此同時，人類開始綜合利用感測技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智慧等新技術和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化以及各種復雜的社會經濟問題。研製出柔性製造系統、決策支持系統、智能機器人和專家系統等高級自動化系統。
自動化技術的發展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴展器官功能的歷史，自動化是現代科學技術和現代工業的結晶，它的發展充分體現了科學技術的綜合作用。

『伍』 當今全球自動化創新技術列舉

這個題太大了，下面有個網址，供您參考
http://www.beckhoff.com.cn/cn/Document/interview/interview_beckhoff_200703.pdf

前言：也許有很多業內權威會對自動化工業創新的現狀感到擔憂。和以往一樣，行業領袖需要保持清醒的頭腦以推動先進自動化技術向前發展，現實的發展步伐應支持和維持利潤和生產力的優勢。這篇文章將顯示，工業自動化行業內的創新和技術進步正有序進行。

PC驅動

James Truchard是得克薩斯州Austin市自動化供應商美國國家儀器公司的總裁和首席執行官，他的評論直中要點。"過去10年來，自動化的最重大創新來自個人計算機(PC)技術與工業設備的結合。現在的工業控制產品中經常可以看到工業版的浮點處理器，DRAM(動態隨機存取記憶體)，固態存儲設備如CompactFlash (CF)卡，快速乙太網晶元和現場可編程門陣列(FPGA)，" Truchard說。"這使得供應商和終端用戶能夠開發更加強大的軟體，這些具有PC控制系統的靈活性和可用性的軟體能可靠地在實時操作系統上運行。ARC咨詢集團的分析師命名這些設備為可編程自動化控制器-- PAC。與PLC(可編程邏輯控制器)相比，PACs提供相同的耐用性和可靠性但往往更快，更靈活。"

開放系統這個主旋律得到Peter ZorNIo的共鳴，他是另一家位於得克薩斯州Austin市的自動化供應商Emerson Process Management的首席戰略官，他反思了在過程式控制制業多年的經歷。"從大約1993年到2002年左右，每個供應商都花費了大量的金錢開發開放系統，"Zornio指出。"我們從為特定目的建造具有專用網路和硬體的自動化系統發展到今天的開放自動化系統。不算實際控制器和設備，今天的自動化系統已經與信息技術(IT)領域使用相同的基礎技術。

"客戶想從PC市場得到容易的整和以及低成本硬體，"Zornio補充說，"但是他們並沒有獲益於更多的技術和安全支持。現在他們正卷土重來，這將加速下一個領域的創新。"

Zornio的公司已在無線通訊技術上投入巨資，他還指出，"當然，我會說無線通訊技術是一重大進步。"據他分析，無線通訊技術可能尚未象過去的一些技術進步那樣對現今的自動化系統產生變革性的影響。但是Zornio預計，無線通訊技術的持續創新將對未來的自動化系統產生重大影響。

Milwaukee市的Rockwel自動化公司高級副總裁兼首席技術官Sujeet Chand將信息和通信聯系起來。"信息和通信技術的發展對設計、操作和工業自動化系統維護的生命周期具有變革性的影響，"他說。

網路的影響

"在設計階段，機電一體化與模擬技術的發展使我們能夠在建造之前模擬並驗證機器和製造系統的性能。由於雙向的信息流，從'CAD到部件'的生命周期現在可以是連續的。這使得製造企業能夠在產品推向市場的時間、質量和產量方面推動持續的改進。"Chand指出，"在生命周期的運作和維護階段，標准乙太網在工業自動化中的快速採用以及網路互操作標準的應用正在使IT系統及業務與工廠的整合成為可能，並幫助生產企業推廣全廠范圍和供應鏈的優化。"

許多人總體上把網路作為一項重大的創新技術。喬治亞州Alpharetta市的西門子工業公司工業自動化事業部總裁Raj Batra說，"基於公用匯流排結構的安全控制一直是現今具有重大影響力的創新技術之一。可編程安全控製成為了一個範式轉變。生產力成本的節省以及網路技術的發展，讓這個市場非常迅速。"

Dave Skelton 是位於賓夕法尼亞州Middletown 的供應商Phoenix Contact USA的自動化主管，他說，"我很象托馬斯·愛迪生那樣看待創新理念，'賣不掉的東西，我不想去發明'，"至於舊發明促進今天的自動化進步，他也提到了網路。"商業通信技術的產業化，特別是乙太網基礎設施和無線通信技術，算得上是過去數年裡影響現今自動化的最重要創新。我之所以這樣說是因為銷售的成功。這使得IT界有機會與製造業以直截了當的方式接觸。"

"當然，作為可行工業通信標準的乙太網和互聯網協議(IP)的出現和廣泛應用是過去10年來自動化最重要的創新，"Ben Orchard說。Orchard是位於加利福尼亞州Temecula的自動化供應商Opto 22的應用工程師，他對商業網路技術的重要性具有一致的觀察。"沒有乙太網和IP將會大大減少自動化設備和系統之間的互操作性。在決定什麼物理介面或應用協議最適合某一特定應用程序時，這為用戶提供了多種選擇。"

位於加利福尼亞州Long Beach的軟體供應商Apriso公司的首席技術官Chris Will關注軟體上的發展。"當然，首先將XML(可擴展標記語言)及其繼任者——Web服務，面向服務架構(SOAs)和業務流程管理套件引入自動化領域的組織應得創新的稱號。如今所有主導的軟體基礎設施供應商都在推動這三項技術。"

整合能力

伊利諾伊州Vernon Hills的供應商三菱電氣自動化有限公司的項目經理Sloan Zupan持不同的思路。"最重要的創新與把不同的控制規則巧妙地集成到一個控制平台上有關。這包括像PLC，機器人，計算機數值控制器(CNCs)，人機界面(HMIs)和視覺系統這樣的東西。結合這些技術可以讓用戶為每一個應用恰到好處地選擇搭配控制規則。"

位於瑞士蘇黎世的自動化供應商ABB有限公司的首席技術官Peter Terwiesch補充說："在集成能力上的進步，遠程訪問，設備和資產自身的智能化，加上以往相互競爭的通信協議的統一，促使用戶有能力來優化他們的資產。過去十年來雖然設備已經變得更加聰明，在此期間微處理器已經深入滲透到現場設備的領域，並提供了豐富的診斷和操作信息，然而這個信息的真正價值只有當客戶能夠訪問使用它時才能實現，"Terwiesch說。

"此外，從難以到達或危險位置上的設備獲得信息然後加以使用，這些遠程訪問技術的進步幫助客戶獲得所有需要的數據用以准確評估生產情況或防止潛在的問題，"他補充說。"無線通信的實現使得從智能設備獲取診斷信息成為可能，而此前的通訊連接方式決定它們只能傳遞過程數據。"

通過對一個加工廠的觀察，過程系統供應商Honeywell Process Solutions的技術副總裁Jason Urso列出了幾項對自動化和工廠經營具有影響力的技術創新。"操作者效率工具和異常狀態管理的最佳實踐(得益於現代圖像和可視化技術以及報警管理工具的創新)，加上減少報警泛濫的管理工具，是過去最重要的創新。開放系統的出現讓使用傳統系統的工廠能夠在遷移HMI(人機界面)時保留其控制和輸入/輸出(I/O)的基礎設施。工業無線通訊正使得效率和成本顯著改善。最後，從使用HART或基金會現場匯流排(Foundation Fieldbus)的現場儀器得到的診斷信息控制工程網版權所有，正在讓工廠更加積極主動地進行儀器維護。"

離散設備製造商Bosch Rexroth Corp的技術副總裁斯Scott Hibbar指出了三個驅動當前自動化技術的創新。"首先是產業界的接受度以及工廠自動化中精密運動控制的整合。十年前還是一個主要用於精密金屬切削設備領域的偏門技術現已被幾乎每一個自動化領域主流所接受"，這位供應商執行官說。"接下來是運動和邏輯的整合。最後，基於乙太網的現場匯流排正在達到自動化應用的需求，同時也在製造業環境中與其他信息技術共同發揮作用。"

Rockwell的Chand說："未來，通過先進的感測技術和無線通信技術的擴散，持續地利用乙太網，更大范圍地利用先進控制技術，以及可持續和安全的生產方法，我們將繼續看到今天的製造工廠轉變為優化的工廠和供應網路。"

來自Emerson Process的Zornio已經確認無線通訊既是一個驅動現今自動化的昔日發明，而且也是未來自動化創新的驅動技術。"另一件大事---一個巨大的轉變---就是減少復雜性，"他補充道。他稱之為以人為中心的設計。"過去在80和90年代，如果一項新技術出現且你認為將會帶來一些益處，客戶會說不錯，但'我得雇我需要的人。'讓我們面對現實吧。PC不是給膽小鬼准備的。技術太難用再也不是一個借口了。看看iPhone吧。自動化領域也是如此。"

西門子的Batra認為未來創新的關鍵是產品生命周期管理(PLM)，從設計到製造策略的緊密結合。"現實工廠車間與虛擬世界的結合，這將導致公司經營方式的巨大模式轉變---數字化的工廠。"

Russ Agrusa是一家位於馬薩諸塞州Foxborough的製造軟體供應商Iconics公司的總裁和首席執行官，他表示軟體巨頭微軟公司的最新操作系統，Windows 7，是一個"游戲規則顛覆者。"他繼續說，"新Windows 7的多觸控技術、易於使用的功能使得與製造商運營的交流更自然。"

Rashesh Mody是位於得克薩斯州Plano的自動化供應商Invensys Operations Management (IOM)的投資組合和策略副總裁，他認為，"雲計算可能是一個驚人的變化。其次是虛擬化和模擬線程。這項技術主要針對的是降低擁有IT資源的成本。業務流程也將受到創新的關注，如何與我們的客戶和集成商互動，如何管理工作流程。所有這些都是如何管理信息這個共同點的延伸。"

這個在"雲計算"技術領域正贏得廣泛關注的新趨勢也稱為"軟體即服務(SaaS)"。這項技術需要將應用程序和數據保存在遠程主伺服器("雲")里，客戶可以從任何地方在任何與互聯網連接的且具有充分顯示功能的設備上訪問，以查看結果。

來自軟體供應商myDials公司的首席執行官Wayne Morris預見，信息業和公司的視角通過SaaS 組件和為一體。他預測，"在整個價值鏈上，新興技術將推動過程自動化控制及企業製造智能技術與廣泛、整體、持續的過程技術進步相結合。"這些措施包括在整個價值鏈上結合、關聯性能指標，由連續指標處理而不是基於批處理的OLAP(在線分析處理)cube信息處理所促成的近乎實時的指標更新，由Web 2.0技術驅動的直觀、互動式的指標可視化和分析，以及啟動了SaaS且跨越多個企業的整個供應鏈，需求鏈和分銷渠道的管理。"

另一個設在加利福尼亞州Pleasanton的軟體供應商Transpara公司首席執行主任Michael Saucier期望以開放的資料庫與無線網路及設備聯接性相結合的信息革命為杠桿來創新未來信息傳遞到人們的方式。

"展望未來，"Saucier說，"我想說爆炸性地採用智能設備將會是驅動自動化和生產運營的最重大因素。我認為我們剛剛開始利用開發移動商業智能應用的潛力。人們逐漸認識到，手機除了用於電子郵件和更新棒球比分以外還能另有用途。只要在計劃部署時考慮到規格因素，你可以把任何類型的業務、運營或製造數據存儲在手機上。移動商務智能是個人數字助理在製造領域的強大應用。"

顯示技術

機動且聯通的工人的到來不能僅是瞬時幻想。位於加州Mountain View的自動化供應商Apprion的首席執行官兼工程副總裁Doug Donzelli指出,無線通信技術是轉變成為"實時、機動、高生產率工人"的基礎。企業可以使用無線通信將數據傳入工人手中。"第二個驅動技術將會是OLED(有機發光二極體)屏幕。想像一下，工人能在工作現場展開一幅4 × 8英尺的視頻屏幕---而不是一個僅有2 × 3英寸的屏幕。此外OLED固有的安全標定是Class 1 Div 2。因此，結合實時信息，無線通信，更大的數據通道，更好的顯示效果，機動的工人將隨身帶著控制室出來嗎?"

National Instruments的Truchard在他大多數研究中關注自動化的晶元和編程層面。他指出，"雖然PACs代表最新的可編程式控制制器，PAC的未來取決於嵌入技術的納入。一個例子是能使用軟體來定義硬體。"

考慮現場可編程門陣列。"FPGA是電子元件製造商用以創建自定義晶元而普遍使用的電子設備，它能將智能置於新的器件中。這些設備包括三大主要部件：可以執行各種功能的可配置邏輯模塊，作為開關連接功能模塊的可編程互連介面，以及將晶元數據傳遞進、出的I / O模塊。通過定義可配置邏輯模塊的功能和它們彼此及與I / O連接的方式，電子設計人員可以創建自定義集成晶元而無需交付生產定製ASIC(應用專用集成電路晶元)的費用。FPGA就相當於一個能重新連接其內部電路以運行你的具體應用程序的計算機，"Truchard解釋說。

ABB公司的Terwiesch預測三個領域的創新。他說："在查看進程和可獲得的實時信息量方面，可視化技術一定會有重大的進展。能夠實時地聚焦在某一特定數據集、或過程狀態的能力將會提高操作者和工廠管理人員的生產力。對採取一個特定行動將可能導致的情況進行真實的實時模擬，或不將操作者置於危險環境或崗位，這種能力將在過程效率及安全方面產生巨大的成果。我們還將會看到更廣泛地使用自動化網路虛擬化技術，這使得所需的物理硬體設備只相當於運行一個進程的一小部分(例如，一個需要14個伺服器的進程可能只需2個了。)——持續統一的標准。"

Honeywell的Urso的補充說，"首要的是，無線通訊將繼續對自動化行業產生巨大的影響。其次，我們將會看到工廠里增加的感測技術。我們將會看到創新性的新型感測技術的涌現，這包括納米感測器以及具有相關分析演算法的視頻技術。第三，遠程服務和支持將在提高工廠效率方面發揮更大的作用。最後，通過操作控制台上操作員與業務應用的集成，我們希望看到更多的工廠將過程數據轉換成可操作的知識。操作者將更多地成為業務優化者而不是過程操作者。"

明尼蘇達州Burnsville的供應商Beckhoff自動化有限責任公司總裁Graham Harris說："我看到的不僅是新乙太網和基於PC的技術引領製造業和自動化的創新，而且還有融合了更先進工程解決方案的高能力、集中化設備。可以認為這將為自動化控制器帶來更強的多任務處理功能。這通常是由一個配備了現代多核處理器的單一工業PC來完成，這不只是在一塊控制器上涵蓋PLC(可編程邏輯控制器)，自動化，運動控制和HMI(人機界面的控制器)，而且還跨越到包括各種形式的高精密測量，狀態監控甚至是機器人學/運動學。"

降低能耗

芝加哥獨立包裝自動化顧問John Kowal認為，包含板載多媒體的新技術部分地簡化了培訓和實際經歷。他預計會看到類似於"能源之星"的基於機器整體設備效率(OEE)的評定標准。而且，從文化而不是技術的角度來看，他預見跨國合作的發展。

三菱的Zupan認為嵌入式IT技術，例如進入自動化平台的面向服務框架，將會產生最大的影響。"客戶期望自動化設備與IT更高水平的整合，以便更好地經營資產管理，庫存管理，生產進度，關鍵性能指標報告和遠程管理。"

Bosch Rexroth的Hibbar認為，開放的通訊標准以及採用網路的自動化市場將刺激未來的創新。他補充說，"能源消耗，不論是從環境影響或是從傳統能源資源耗盡來看，社會將受到能源消耗的影響。由於製造業消費所生產能源的三分之一，自動化技術如何更好地管理生產環境中的能源消耗將會引來很多的關注。"

對將用這些新技術來發明創造的未來工程師，Truchard加入了一些忠告。"隨著對綠色工程的關注以及嵌入式技術在自動化系統多方面整合的趨勢，對於一個工程師來說，只專注一項工程形式也許很快就不夠用了。在未來的5到10年裡，標准開發平台和高水平抽象工具將革命化工程師設計嵌入式自動化系統的方式。通過數字原型工具，工程師們已將測量和控制演算法納入他們的機械模型。他們還通過高層次圖形化編程語言對嵌入式系統進行編程以及對FPGA進行重新配置。由於增加的測量數據，更高層次的軟體工具和更強大的嵌入式自動化控制器，工程師們能裝備精良地設計新一代高性能和高效率的生產設備。"

『陸』 機器人誰發明的

機器人一詞的出現和世界上第一台工業機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望製造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。 西周時期，我國的能工巧匠偃師就研製出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。 春秋後期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家，據《墨經》記載，他曾製造過一隻木鳥，能在空中飛行「三日不下」，體現了我國勞動人民的聰明智慧。 公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發明了最原始的機器人——自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以藉助蒸汽唱歌。 1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鍾一下。 後漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了「木牛流馬」，並用其運送軍糧，支援前方戰爭。 1662年，日本的竹田近江利用鍾表技術發明了自動機器玩偶，並在大阪的道頓堀演出。 1738年，法國天才技師傑克·戴·瓦克遜發明了一隻機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫學上的分析。 在當時的自動玩偶中，最傑出的要數瑞士的鍾表匠傑克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年，他們連續推出了自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等，他們創造的自動玩偶是利用齒輪和發條原理而製成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結構巧妙，服裝華麗，在歐洲風靡一時。由於當時技術條件的限制，這些玩偶其實是身高一米的巨型玩具。現在保留下來的最早的機器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，它製作於二百年前，兩只手的十個手指可以按動風琴的琴鍵而彈奏音樂，現在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。 19世紀中葉自動玩偶分為2個流派，即科學幻想派和機械製作派，並各自在文學藝術和近代技術中找到了自己的位置。1831年歌德發表了《浮士德》，塑造了人造人「荷蒙克魯斯」；1870年霍夫曼出版了以自動玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機械實物製造方面，1893年摩爾製造了「蒸汽人」，「蒸汽人」靠蒸汽驅動雙腿沿圓周走動。 進入20世紀後，機器人的研究與開發得到了更多人的關心與支持，一些適用化的機器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利製造了第一個機器人「電報箱」，並在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人，裝有無線電發報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。1959年第一台工業機器人（可編程、圓坐標）在美國誕生，開創了機器人發展的新紀元。 現代機器人 現代機器人的研究始於20世紀中期，其技術背景是計算機和自動化的發展，以及原子能的開發利用。 自1946年第一台數字電子計算機問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發展。 大批量生產的迫切需求推動了自動化技術的進展，其結果之一便是1952年數控機床的誕生。與數控機床相關的控制、機械零件的研究又為機器人的開發奠定了基礎。 另一方面，原子能實驗室的惡劣環境要求某些操作機械代替人處理放射性物質。在這一需求背景下，美國原子能委員會的阿爾貢研究所於1947年開發了遙

『柒』 自動化專業起源於哪個國家

德國，目前德國是工業4.0，車間看不到操作工人！

『捌』 自動化原理是什麼怎樣產生的自動化

電機裡面有換向電刷。可以讓直流電在電機里每轉半圈換個方向。但外部的電流版方向卻沒變。
你說的那隻是自權動化實現自動控制的一個方式。更基礎一點的原理，用反饋來概括吧。就像開車，先是眼睛看到前面有障礙物，然後反饋到大腦，做出適當的判斷後控制方向盤和剎車。
自動化的控制方式很復雜，很難幾句話講清楚。去看看《自動控制概論》這樣的書吧。

『玖』 機器人是如何發明的

自從世界進入技術時代以來，人們就開始了對自動化技術的探索，幻想能夠製造出一種自動化的智能工具來代替人的部分體力和腦力勞動，去做一些靠人的自身能力很難做到的事。於是一個用電器元件或電子儀器控制的，能夠模擬人的四肢動作和部分感覺（甚至具有思維能力）的機械裝置便在人們的頭腦中誕生了，這就是機器人。

這個長期以來的願望直到20世紀60年代後期才被實現。1966年，一個具有極簡單智能的機器人雛形問世了。這是一種只能聽從固定和變換工作程序的指令，並能進行簡單機械動作的裝置，被稱為第一代機器人。當時，一架載有氫彈的美國飛機在地中海上空不幸遇難，一枚氫彈墜入海中。為了避免彈體核燃料因破損滲漏產生輻射對打撈人員造成傷害，一個裝有電視眼和機械手的簡易裝置被製造出來。利用它，科學家們毫不費力就將氫彈安全地打撈了上來。同年，美國某家醫院安裝醫療裝備放射線源時，有半支香煙頭大小的放射性鑽C60掉了出來，結果也是用這種簡單的機械人拾起，並放入鉛盒內的。

從此，機器人引起了各國科學家們的廣泛注意和研究。僅在1967年，美國就有75台機器人用於生產。這一年，蘇聯的人造月球衛星就是指派機器人挖取月球岩石和土壤試樣的。

第二代機器人已經具有視覺和觸覺功能，能在「理解」周圍環境的情況下進行工作，是在20世紀60年代末小型電子計算機廣泛推廣使用和價格降低的條件下出現的。它由電子計算機控制、存貯和處理周圍環境反饋的信息，進行判斷，然後按既定的要求進行操作。製造第二代機器人的設想早在1958年就在美國被提出來。1961年底，科學家研製出的用電子數字計算機控制的機械手模型，在近10年後才得到推廣使用。1970年，丹麥人索倫森製成一個可以操縱挖掘機的電子液壓控制式機器人；美國同時也研製出模仿人的肩、肘、腕和手指動作的機器人，可以用幾種速度連續行走。以後世界上又陸續出現了有觸覺和重量感的機器人。

第三代機器人是具有人的簡單智力和學習功能的機器人。它能滿足兩種基本要求：一種是具有較大的自由度和靈活性，能在復雜條件下完成多種處理物品的形狀和相對位置的任務；另一種是具有識別環境及其變化，並作出正確判斷和進行工作的能力，具有進行聯系「思考」和學習的能力。

20世紀70年代初，日本科學家研製成功具備「手—眼」裝置和帶觸覺手的智能型機器人。它有兩隻眼，一隻眼用於看圖紙，另一隻眼協助機械手進行裝配，依靠兩隻眼的協調配合，完成對圖紙設計的實際裝配工作。1973年7月，日本早稻田大學研製成一種有腿的機器人。它具有人造耳，可根據人們的口頭指令作出反應。它還具有識別物品的人造眼和有觸覺的人造手，以及可作出簡單回答的人造口。這項研製標志著機器人的發展進入了一個新階段。1974年，美國航空航天局和加省理工學院又研製成具有電視攝像機和激光器功能的人造眼和編入幾千個指令的電腦，用於對月球表面進行科學考察。

到1978年，智能機器人已發展成具備某些視覺、觸覺和溫度感應功能，能講簡單的語言和識別圖紙與圖像，並能對指令作出反應和執行操作。不同類型和用途的機器人已大量應用於生產線上，在陸上、水下和月球表面等人難以或不可能進行工作的地方，機器人都可以大顯身手。

目前，全球科技工作者對機器人的研製正向著進一步模擬人的部分智能和感覺的方向迅速發展。2000年底日本幾家公司還研製成功了能與人一樣行走和打乒乓球的機器人。

『拾』 學自動化以後可以搞發明嗎

自動化本科畢業應該三不行吧，我現在大三，最多也就是智能小車什麼的。。。而且你對發明的定義是什麼？我感覺好遙遠的感覺