附錄A生產(chǎn)自動(dòng)化自動(dòng)化是一個(gè)在制造業(yè)中廣泛使用的術(shù)語。文中，自動(dòng)化可被定義為有關(guān)應(yīng)用機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)去管理和控制生產(chǎn)的技術(shù)，這種技術(shù)的例子包括：加工零件的自動(dòng)化機(jī)床自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線和類似的順序生產(chǎn)系統(tǒng)。自動(dòng)裝配機(jī)器。工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)材料處理和儲(chǔ)存系統(tǒng)用于質(zhì)量控制的自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)。反饋控制和計(jì)算機(jī)程序控制使支持制造業(yè)活動(dòng)的計(jì)劃、數(shù)據(jù)收集和決策的過程自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)可被化分為兩個(gè)基本類別硬件自動(dòng)化和可編程自動(dòng)化。1硬件自動(dòng)化1.1硬性自動(dòng)化硬性自動(dòng)化是哈德爾（Harder）杜撰“自動(dòng)化”這個(gè)單詞時(shí)所提出的硬性自動(dòng)化是指生產(chǎn)系統(tǒng)中生產(chǎn)順序或裝配工作由設(shè)備配置確定，并且在沒更換設(shè)備的情況下不能輕易改變。雖然順序中的每一個(gè)操作通常是簡單的，但是，將許多簡單的操作集成和協(xié)調(diào)成一個(gè)單一系統(tǒng)使硬性自動(dòng)化變得復(fù)雜化。硬性自動(dòng)化的典型特點(diǎn)包括：1.定做設(shè)計(jì)設(shè)備的光期投資高；2.高生產(chǎn)效率；3.應(yīng)用于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)；4.適應(yīng)產(chǎn)品變更的相對(duì)固定性。硬性自動(dòng)化對(duì)高需求率產(chǎn)品是經(jīng)濟(jì)合適的。先期設(shè)備的高投人可以被大量部件分?jǐn)偅苍S是數(shù)百萬件，這樣與其他生產(chǎn)方法相比部件花費(fèi)低。硬性自動(dòng)化的例子包括機(jī)加工連續(xù)生產(chǎn)線、轉(zhuǎn)盤換位機(jī)械和自動(dòng)裝配機(jī)器。硬性自動(dòng)化的大部分技術(shù)是在汽車工業(yè)中發(fā)展起來的；連續(xù)生產(chǎn)線（追溯到大約1920年）就是一個(gè)例子。1.2控制器單元數(shù)控的第二個(gè)基本元件是控制器單元。這由可以閱讀和翻譯指令程序并把它轉(zhuǎn)換成機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電子設(shè)備和硬件組成?？刂破鲉卧牡湫驮ù艓ч喿x機(jī)、數(shù)據(jù)緩沖器、通向機(jī)床的信號(hào)輸出通道、來自機(jī)床的反饋通道、以及協(xié)調(diào)上述元件整體操作的順序控制器。磁帶閱讀機(jī)是一個(gè)用于纏繞和閱讀含有指令程序的穿孔磁帶的機(jī)電裝置。磁帶上含有的數(shù)據(jù)被讀入數(shù)據(jù)緩沖器。該設(shè)備的目的是將輸人指令儲(chǔ)存在信息邏輯單元。一個(gè)信息組通常代表加工元件順序中的一個(gè)完整步驟。例如：一個(gè)信息組可以是移動(dòng)機(jī)床臺(tái)面到特定位置并在該位置鉆孔所需的數(shù)據(jù)。信號(hào)輸出通道與機(jī)床的伺服馬達(dá)和其他控制器相連。通過這些通道，指令由控制器單元送到機(jī)床。為了弄清楚指令是否己被機(jī)床正確執(zhí)行，反饋數(shù)據(jù)通過反饋通道回到控制器。反饋回路的重要功能是確保臺(tái)面和工件已經(jīng)相對(duì)于刀具正確定位。為此當(dāng)今使用的大多數(shù)數(shù)控機(jī)床具有位置反饋控制器，并被稱為“閉環(huán)系統(tǒng)”。然而，近些年開環(huán)系統(tǒng)的使用可靠性足夠高，因此反饋控制器是不需要的，是一筆不必要的額外花銷。順序控制器協(xié)調(diào)控制器單元其他元件的動(dòng)作。磁帶閱讀機(jī)執(zhí)行將數(shù)據(jù)從磁帶讀入緩沖器中，來回向機(jī)床傳送信號(hào)等等。這些類型的操作必須是同步的，這就是同步控制器的功用。數(shù)控系統(tǒng)的另一個(gè)元件是控制面板，它實(shí)際上可能是控制器單元或機(jī)床的一部分?？刂泼姘寤蚩刂婆_(tái)山刻度盤和開關(guān)組成，機(jī)床操作者通過他們運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)控系統(tǒng)?？刂泼姘逡部捎袛?shù)據(jù)顯示器為操作者提供信息。雖然數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，但仍需要人類操作者來開關(guān)機(jī)床，更換刀具（一些數(shù)據(jù)系統(tǒng)有自動(dòng)化刀具更換裝置），向機(jī)床加載和卸載以及完成其他各式各樣的任務(wù)。為了履行這些職責(zé)，操作者必須能控制這個(gè)系統(tǒng)，是通過控制面板來完成的。1.3機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的第三個(gè)元件是機(jī)床或其他被控制的工序。它是數(shù)控系統(tǒng)完成有用工作的部分。在最常見的數(shù)控系統(tǒng)例子中，一個(gè)設(shè)計(jì)來完成機(jī)加工操作的系統(tǒng)中，機(jī)床由工作臺(tái)、主軸以及驅(qū)動(dòng)它們所必要的馬達(dá)和控制器組成。它也包括刀具、工件夾具以及其他機(jī)加工操作中所需的輔助設(shè)備。1.4自動(dòng)生產(chǎn)線使用自動(dòng)生產(chǎn)線可以利用專用、多功能機(jī)床來實(shí)現(xiàn)最大程度的自動(dòng)化。自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)質(zhì)上是那些由工件傳送裝置連接起來的按所需順序布置的單個(gè)工位的組合，并且通過連鎖控制集成為一體。工件在工位間被自動(dòng)傳送，每個(gè)工位都裝配有用于加工、測(cè)量、工件再定位、組裝、清洗或其他操作的臥式、立式及傾斜式設(shè)備。自動(dòng)生產(chǎn)線的兩大主要類別是旋轉(zhuǎn)式和直列式。自動(dòng)生產(chǎn)線的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)足它們?cè)试S同時(shí)完成大量的操作。相對(duì)來說，對(duì)機(jī)加工工件表面或平面的數(shù)量沒有限制，因?yàn)檠b置可介入自動(dòng)生產(chǎn)線。實(shí)際上在任意位置能使工件翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)或定向以便完成機(jī)加工操作。工件重定位也使傾斜主軸箱的數(shù)目減至最小，使操作在最佳時(shí)間完成。經(jīng)?？蛇M(jìn)行從原始鑄件或鍛件到成品件的完整加工。一個(gè)或多個(gè)成品件在一條帶有每個(gè)傳輸系統(tǒng)標(biāo)志的自動(dòng)生產(chǎn)線上生產(chǎn)，傳輸系統(tǒng)使部件從一個(gè)工位運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)工位。這類生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率通常為50%-85%,由一條生產(chǎn)線生產(chǎn)各式各樣部件時(shí)為50%，由一條生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)一個(gè)部件時(shí)達(dá)85%，這取決于工件和如何操作自動(dòng)生產(chǎn)線（材料處理方法、維護(hù)程序等）。所有類型的機(jī)加工操作，如鉆削、攻絲、鉸削、鏜削和銑削，在自動(dòng)生產(chǎn)線上被經(jīng)濟(jì)地組合在一起。諸如車削和表面加工的車床式操作也在直列式自動(dòng)生產(chǎn)線土完成，工件在選擇的機(jī)加工工位上旋轉(zhuǎn)。車削操作在機(jī)床部分完成，多刀架通過安裝在隧道式橋形裝置上的滑軌進(jìn)給。工件定位在中心位置，由在每個(gè)車削工位上的卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)直列式自動(dòng)生產(chǎn)線上有CNC的車削工位可供使用。CNC裝置允許我們很容易地改變機(jī)器工作周期以適應(yīng)工件設(shè)計(jì)的改變而且能用于調(diào)整自動(dòng)刀具。當(dāng)工件在傳送機(jī)上移動(dòng)時(shí)通過將零件組裝到工件上，經(jīng)?？梢垣@得連續(xù)生產(chǎn)線上最大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。在傳送加工過程中，能夠?qū)χT如軸襯、密封墊、威爾士襯套和保溫管等零件進(jìn)行組裝、機(jī)加工或測(cè)試。完成部件局部裝配后也可進(jìn)行白動(dòng)螺帽扭轉(zhuǎn)。如果能使用合適的機(jī)加工裝置并隨后進(jìn)行良好的軸襯操作，在自動(dòng)生產(chǎn)線上進(jìn)行深鉆孔或鉸削是一項(xiàng)理想的應(yīng)用球面座和其他表面的仿形鏜削和車削可用仿形控制單點(diǎn)進(jìn)人工件完成，因此取消了昂貴的專用成形刀具。對(duì)鉸孔或鏜孔的測(cè)量以及自動(dòng)刀具的調(diào)整是在自動(dòng)生產(chǎn)線上進(jìn)行的，以保持精確的公差。有時(shí)在自動(dòng)生產(chǎn)線上進(jìn)行的非常規(guī)加工包括磨削、環(huán)形齒輪的感應(yīng)加熱以冷縮配合壓在飛輪上、閥座的感應(yīng)淬火、深度輥壓以施加預(yù)壓載荷和拋光。自動(dòng)生產(chǎn)線很早就用于汽車工業(yè)來高效率地生產(chǎn)相同部件，手工零件加工量極少。除了減少勞動(dòng)力需求外，這種生產(chǎn)線能保證低成本生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)始終如一的、高質(zhì)量零件。它們不再局限于粗加工，現(xiàn)在已經(jīng)常取消了諸如拋光和鏜磨這樣的后來工序。目前，對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線的需求越來越多，用來處理少量的小尺寸的相似的或甚至不同的零件，用于生產(chǎn)經(jīng)營的快速轉(zhuǎn)換。內(nèi)置柔性，即重新布置和互換機(jī)加工設(shè)備的能力，以及提供空轉(zhuǎn)工位增加了每個(gè)白動(dòng)生產(chǎn)線的成本，但是在經(jīng)常重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的情況下這些特性是經(jīng)濟(jì)可行的?，F(xiàn)在許多這樣的生產(chǎn)線已用在非汽車領(lǐng)域里來滿足少量的生產(chǎn)要求。現(xiàn)在用于減少零件更換時(shí)間的特殊性能包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸、模塊結(jié)構(gòu)、安裝在自動(dòng)生產(chǎn)線主托架上的互換性夾具、可互換的夾具零件、借助選擇開關(guān)將不同的部件鎖定在具體工位上的能力和可編程控制器。產(chǎn)品設(shè)計(jì)也很重要，如可能在不同的零件上應(yīng)提供常見的移動(dòng)和夾緊用的表面。2機(jī)器人2.1機(jī)器人學(xué)的定義和機(jī)器人系統(tǒng)1）機(jī)器人學(xué)的定義要以一種方法來定義機(jī)器人而為每一個(gè)制造者和使用者普遍地接受那是困難的。然而，當(dāng)統(tǒng)計(jì)、記錄、清點(diǎn)一下在各個(gè)國家和工業(yè)部門中使用的機(jī)器人數(shù)量時(shí)候，一個(gè)清楚明確的機(jī)器人定義的重要性就變得非常明顯。此外，單一用途的機(jī)器，常稱作剛性自動(dòng)化設(shè)備的，具有某些看似機(jī)器人那樣的特點(diǎn)。在日本，根據(jù)報(bào)道過的在使用中的機(jī)器人就超過85000臺(tái)，都是沒有定義界定的。如果將制造工程師協(xié)會(huì)（SME）所研究制定的定義應(yīng)用來界定這85000臺(tái)機(jī)器人，大約只有12000臺(tái)才夠格認(rèn)定