Ιστορία Ανάπτυξης Αυτοματισμού

Η ιστορία του αυτοματισμού εκτείνεται σε χιλιάδες χρόνια και εξελίσσεται από απλές μηχανικές συσκευές σε εξελιγμένα συστήματα που οδηγούν τη σύγχρονη βιομηχανία. Ακολουθεί μια επισκόπηση των βασικών σταδίων στην ανάπτυξη του αυτοματισμού:

1. Αρχαίες και Πρώιμες Μηχανικές Συσκευές

  - Πριν από την Κοινή Εποχή: Οι αρχαίοι πολιτισμοί εφηύραν απλές μηχανικές συσκευές όπως μοχλούς, τροχαλίες και τροχούς νερού για να μειώσουν την εργασία και να βελτιώσουν την παραγωγικότητα. Για παράδειγμα, ο Έλληνας μαθηματικός Αρχιμήδης σχεδίασε μια βίδα νερού για άρδευση.

  - Μεσαίωνας: Τα μηχανικά ρολόγια και τα αυτόματα αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του Μεσαίωνα, αντιπροσωπεύοντας πρώιμες προσπάθειες μηχανικού αυτοματισμού. Οι ρολόι μηχανισμοί έγιναν το θεμέλιο για πιο σύνθετες μηχανές.

2. Πρώτη Βιομηχανική Επανάσταση (τέλη 18ου έως αρχές 19ου αιώνα)

  - Steam Power and Machinery: Η Βιομηχανική Επανάσταση σηματοδότησε την άνοδο των ατμομηχανών και του μηχανολογικού εξοπλισμού. Μηχανήματα όπως το spinning jenny στην παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων επέτρεψαν τη μερική αυτοματοποίηση, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση.

  - Μηχανισμοί έγκαιρου ελέγχου: Καθώς τα μηχανήματα έγιναν πιο πολύπλοκα, υπήρχε ανάγκη για αυτοματοποιημένο έλεγχο. Το 1788, ο James Watt εφηύρε τον φυγόκεντρο ρυθμιστή για τη ρύθμιση της ταχύτητας της ατμομηχανής, μια από τις πρώτες συσκευές αυτόματου ελέγχου.

3. Δεύτερη Βιομηχανική Επανάσταση (τέλη 19ου έως αρχές 20ου αιώνα)

  - Ηλεκτρική ισχύς και πρώιμος αυτοματισμός: Η εισαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας επέτρεψε στις μηχανές να τροφοδοτούνται με ηλεκτροκινητήρες και να ελέγχονται με ηλεκτρικά συστήματα, αντικαθιστώντας τις μηχανικές πηγές ενέργειας. Αισθητήρες και ρελέ άρχισαν να χρησιμοποιούνται για πρώιμες μορφές αυτοματισμού.

  - Παραγωγή Γραμμής Συναρμολόγησης: Το 1913, ο Henry Ford εισήγαγε τη γραμμή συναρμολόγησης στην κατασκευή αυτοκινήτων, αυτοματοποιώντας μέρος της παραγωγικής διαδικασίας. Η τυποποίηση και ο καταμερισμός της εργασίας ήταν το κλειδί για αυτήν την προσέγγιση.

4. Ανάπτυξη της Θεωρίας Ελέγχου (μέσα του 20ου αιώνα)

  - Θεωρία ελέγχου ανάδρασης: Στη δεκαετία του 1940, ο μαθηματικός Norbert Wiener ανέπτυξε την έννοια της κυβερνητικής, εισάγοντας συστήματα ελέγχου ανάδρασης. Αυτά τα συστήματα προσαρμόζουν τις εισόδους για να διατηρήσουν τη σταθερότητα, αποτελώντας τη βάση του σύγχρονου αυτοματοποιημένου ελέγχου.

  - Μηχανική και Ηλεκτρονική Ενοποίηση: Καθώς η ηλεκτρονική τεχνολογία προχωρούσε, τα συστήματα αυτοματισμού άρχισαν να ενσωματώνουν ηλεκτρονικούς ελεγκτές, αισθητήρες και διακόπτες, επιτρέποντας πιο περίπλοκο και ακριβή έλεγχο των μηχανημάτων.

5. Η άνοδος των υπολογιστών και της τεχνολογίας πληροφοριών (μέσα έως τέλη του 20ου αιώνα)

  - Ψηφιακός Έλεγχος και Ενοποίηση Υπολογιστών: Στη δεκαετία του 1960, η ανάπτυξη των υπολογιστών μεταμόρφωσε τον αυτοματισμό. Εισήχθησαν μηχανές αριθμητικού ελέγχου (NC) και βιομηχανικά ρομπότ, επιτρέποντας την αυτοματοποίηση εξαιρετικά εξειδικευμένων εργασιών. Ο σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) και η ολοκληρωμένη κατασκευή υπολογιστών (CIM) έφεραν επανάσταση στην παραγωγή.

  - Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC): Το 1968, παρουσιάστηκε το πρώτο PLC, αντικαθιστώντας τα παραδοσιακά συστήματα που βασίζονται σε ρελέ με προγραμματιζόμενο ηλεκτρονικό έλεγχο, ακρογωνιαίο λίθο του σύγχρονου βιομηχανικού αυτοματισμού.

6. Τρίτη βιομηχανική επανάσταση και σύγχρονος αυτοματισμός (τέλη 20ου αιώνα έως σήμερα)

  - Ευφυής Αυτοματισμός και Ρομποτική: Στα τέλη του 20ου αιώνα, τα βιομηχανικά ρομπότ χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η ηλεκτρονική. Αυτά τα ρομπότ ήταν προγραμματιζόμενα, επιτρέποντας την αυτοματοποίηση πολύπλοκων εργασιών με μεγαλύτερη ακρίβεια και αποτελεσματικότητα.

  - Ενοποίηση συστήματος: Τα σύγχρονα συστήματα αυτοματισμού ενσωματώνουν μηχανικά, ηλεκτρικά και ψηφιακά στοιχεία, μαζί με προηγμένες τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη (AI), τα μεγάλα δεδομένα και το Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT), οδηγώντας σε πλήρως ψηφιοποιημένες και έξυπνες διαδικασίες παραγωγής.

7. Μελλοντικές τάσεις

  - Τεχνητή Νοημοσύνη και Προσαρμοστικά Συστήματα: Με τις εξελίξεις στη μηχανική μάθηση και στην ανάλυση μεγάλων δεδομένων, τα συστήματα αυτοματισμού γίνονται πιο έξυπνα, ικανά για αυτομάθηση και προσαρμοστικό έλεγχο, βελτιστοποιώντας τις διαδικασίες σε πραγματικό χρόνο.

  - Πλήρως αυτόνομα εργοστάσια (Smart Manufacturing): Στο μέλλον ενδέχεται να υπάρχουν πλήρως αυτόνομα εργοστάσια, τα οποία μερικές φορές αναφέρονται ως "κατασκευή φωτός-out", όπου οι διαδικασίες παραγωγής ελέγχονται πλήρως από έξυπνα συστήματα με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση.

Ο αυτοματισμός όχι μόνο έχει μεταμορφώσει την κατασκευή αλλά και έφερε επανάσταση σε τομείς όπως οι μεταφορές, η υγειονομική περίθαλψη και οι υπηρεσίες, διαδραματίζοντας κρίσιμο ρόλο στην πρόοδο της σύγχρονης κοινωνίας. Η Sanan αφιερώνεται στον αυτοματισμό της βιομηχανίας, με μονάδες IO, περιβλήματα σιδηροτροχιών din, μπλοκ τερματικών.