工业自动化技术发展历程及西门子工业网络通信技术详解

1.第一阶段（20世纪40年代～60年代初期）

需求动力：市场竞争，资源利用，减轻劳动强度，提高产品质量，适应批量生产需要。

主要特点：此阶段主要为单机自动化阶段，主要特点是：各种单机自动化加工设备出现，并不断扩大应用和向工业自动化纵深方向发展。

典型成果和产品：硬件数控系统的数控机床（见图1-2）。

2.第二阶段（20世纪60年代中～70年代初期）

需求动力：市场竞争加剧，要求产品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。

图1-2 某数控系统

主要特点：此阶段主要以自动生产线为标志，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于机床，CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）、CAM（Computer-Aided Management，计算机辅助管理）等软件开始用于实际工程的设计和制造中，此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。(www.xing528.com)

典型成果和产品：用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。

3.第三阶段（20世纪70年代中期至今）

需求动力：市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能。

主要特点：自20世纪70年代初期美国学者首次提出CIM（Computer Intergrated Manu-facturing，计算机集成制造）概念至今，自动化领域已发生了巨大变化，其主要特点是：CIM已作为一种哲理、一种方法，工业自动化逐步为人们所接受；CIM也是一种实现集成的相应技术，把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理，就是企业应根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”，从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略；而作为实现集成的相应技术，一般认为是：数据获取、分配、共享；网络和通信；车间层设备控制器；计算机硬、软件的规范、标准等。同时，并行工程作为一种经营哲理和工作模式自20世纪80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域，并将进一步促进单元自动化技术的集成。

典型成果和产品：CIMS工厂，柔性制造系统（Flexi-ble Manufacture System，FMS）。某程控自动化系统如图1-3所示。

图1-3 某程控自动化系统