在久遠以前，人類很早便有了應用自動化技術的歷史。古埃及人發(fā)明以水為動力的“水鐘”，穩(wěn)居世界上計時最精確的寶座長達兩千年，便是人類記載上應用自動化技術的濫觴。而後直至十八世紀，被用於風車的自動化控制系統(tǒng)啟發(fā)了瓦特發(fā)明蒸汽機，帶動第一次工業(yè)革命，大大顛覆了數(shù)千年來慣有的生產(chǎn)方式，并隨之進入了以動力機械取代手工勞動的時代。

　　而在最近，第四波的工業(yè)革命已然啟動，以智慧工廠、智慧機器人為主的發(fā)展趨勢中，自動化技術仍舊扮演了不可或缺的關鍵力量。此篇將介紹自動化技術相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一窺它所衍生的產(chǎn)業(yè)連結及未來趨勢。

　　自動化是什麼?

　　廣義上，自動化(Automation)的定義為：以人力以外的資源，例如機械、水力、電力等能源，代替人類操縱、控制及監(jiān)視設備或程式，執(zhí)行人類難以完成的任務。可有效節(jié)省人力及時間、降低人為錯誤的機率、減少人員暴露在危險的環(huán)境中，并提升產(chǎn)品品質。自動化囊括的范圍廣泛，除了各行各業(yè)的機器與輔助機具，也在日常生活中處處可見，小至家中會自動煮飯的電鍋、便利商店的自動門，大至大樓的空調管控與電梯、捷運的自動化系統(tǒng)等，都屬於自動化的應用。

　　在工業(yè)上狹義的自動化，則專指應用機械、電子與電腦化的系統(tǒng)，來操控及生產(chǎn)的科技。主要包括生產(chǎn)零組件的自動化工具機、物流及倉儲系統(tǒng)、品管檢測、數(shù)據(jù)收集與回饋及電腦制程控制等。

　自動化系統(tǒng)

　　如果我們要了解自動化的技術，就要拆解復雜的自動化系統(tǒng)，從最基本的單元開始認識起。在自動化系統(tǒng)的機制中，自動化控制元件是在自動化系統(tǒng)中發(fā)揮功能的最小單元，一個封閉回路的自動化系統(tǒng)主要可由以下四種元件組成：

　　(1)受控體：泛指在系統(tǒng)中接收命令、受到控制的被動部位，類似人類器官的肌肉、關節(jié)。例如機械手臂末端的夾爪。

　　(2)感測器：探測、感知外界的訊號、物理條件或化學組成，并將訊號傳遞給其他部位，類似人類器官的神經(jīng)。例如圖像感測器、溫度感測器。

　　(3)控制器：感測器所傳達的訊號傳遞到控制器後，透過控制器內的演算法計算，發(fā)送處理過後的訊號給驅動器，類似人類器官的大腦。例如可程式化邏輯控制器(PLC)、工業(yè)電腦。

　　(4)致動器：驅動機械產(chǎn)生動作的動力來源，類似人類器官的心臟。例如：線性馬達、氣壓缸。

　　各種功能元件所組成的自動化系統(tǒng)，則包括：用於工業(yè)通訊的工業(yè)網(wǎng)路、可進行信息識別辨認的RFID系統(tǒng)、用於遠端監(jiān)控與資料擷取的工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)、優(yōu)化生產(chǎn)過程管理的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、將企業(yè)資源進行垂直流程整合的企業(yè)資源系統(tǒng)(ERP)，以及資訊科技系統(tǒng)等。廣泛地運用在各領域的工業(yè)制程中。

　　它們除了可以優(yōu)化生產(chǎn)過程，幫助工廠縮短產(chǎn)品交貨期、增加生產(chǎn)效率、并提升產(chǎn)品品質之外，也有助企業(yè)邁向更彈性、更注重顧客導向的作業(yè)管理，可謂企業(yè)成長的加速器。

　　自動化設備在工業(yè)上的應用

　　自動化技術帶來的效益之廣，尤其以制造工業(yè)為最。由於經(jīng)濟發(fā)展使得現(xiàn)代人有條件改善過去的勞動水準，因此使得越來越少工人愿意以過去的薪資水平從事工廠工作。這迫使了以勞力密集為主的制造工業(yè)面臨轉型，要如何在缺乏低技術勞動力的條件下，仍然取得制造工業(yè)的優(yōu)勢呢?對工廠來說，自動化的技術的應用，便是一大契機。在技術發(fā)展之初，人們開始思考：要怎麼將自動化應用在過去的工業(yè)制程?最需要以機器來取代人力的環(huán)節(jié)有哪些?

　　很容易便有了答案：能解決低階勞動力缺乏的問題，還可達成比人力更高的精確度的制程，最直覺的就是組裝、切削等低技術門檻的工作。因此用於生產(chǎn)零件、金屬加工、檢測與成形工具機，便成了自動化技術最大宗的應用。

　　另外，工業(yè)機器人則是近年來自動化技術所衍生的一大類別，除了原先的工具機逐漸發(fā)展出機械手臂，用於從事搬運、制造、測量等重復性工作，近來也立基於原有基礎，漸漸往智慧化的機器人發(fā)展，透過工業(yè)電腦等控制系統(tǒng)，結合云端計算、數(shù)據(jù)分析，提升原先自動化設備與零組件的品質，進行軟體與硬體的全方位系統(tǒng)整合。

　　這些自動化的工具機、工業(yè)機器人，現(xiàn)今被廣泛應用於各種產(chǎn)業(yè)的制造過程。除了一直以來要求高精密度與標準化流程、因而自動化程度極高的汽車工業(yè)，近年來也逐漸擴及3C產(chǎn)業(yè)、塑膠產(chǎn)品制造、生技醫(yī)療、食品科技、綠能與航太等五花八門的類別。自動化技術如今已成了工業(yè)制程中不可或缺的一項技術。(原標題：當機器取代人力 改變人類生活的“自動化技術”)