1、低成本自動化的發展史

自動化是指在人類的生產、生活和管理的過程中，通過采用一定的技術裝置、機械設備、控制系統和管理策略，實現較少的人員參與工作甚至“無人化”，從而減少和減輕人的體力和腦力勞動，提高工作效率和產品品質，實現預期目標的過程。自動化是人類自古以來追求的永無止境的改善目標，在不同的時期和不同的場景中對自動化的程度要求也有所不同。本書要闡述的低成本自動化(Low Cost Intelligent Automation,低成本自動化機構，也稱為低成本自動裝置，是實現自動化的基石，是工業制造領域重要的技術支撐基礎。通過發揮人的智慧，為了減輕勞動強度、提高作業效率等，古人利用自然力創造了一些簡單便利的自動裝置。

精極小編把低成本自動化機構分為三個時期，分別為古代自動裝置（17世紀以

前）近代自動裝置（17世紀到18世紀中期）現代自動裝置（18世紀中期以后），梳理出了如下低成本自動化發展的歷史進程。

1.古代自動裝置

在不同時期，相應有一些代表性的裝置。例如，原始社會石器工具

（斧頭）打獵工具（弓箭）等采用斜面、杠桿原理實現。指南車是中國古代利用機械傳動系統來指明方向的一種機械裝置。據西晉崔豹所著《古今注》及東晉虞喜所著《志林》等古籍，黃帝與蚩尤作戰時，黃帝造指南車為士兵領路。此指南車采用斜面結構，結構簡單沒有用齒輪，應用了斜面、杠桿、曲軸等。春秋時期，魯班發明了墨斗、鋸子、刨子、云梯、石磨等，部分也是自動裝置；同時期的墨子創立了以幾何學、物理學、光學為代表的一整套科學理論，他利用杠桿原理研制成桔槔，用于提水，他還制造了轆轤、滑車等，用于生產和軍事，他還發明了連弩車、轉射機等機關器械，這些都是實用的自動裝置。公元前14世紀一公元前11世紀，中國、埃及和巴比倫出現了自動計時裝置—漏壺。東漢時期公元78—139年曾經發明了對天體運行情況自動仿真的漏水轉渾天儀和自動檢測地震征兆的候風地動儀。北宋1086—1092年蘇頌等人把渾儀（天文觀測儀器）渾象（天文表演儀器）和自動計時裝置結合在一起建成了水運儀象臺，它也是古老的自動裝置之一。

2.近代自動裝置17世紀以來，隨著人類生產的發展，一些國家相繼開始出現了一些動裝置。其中，比較有代表性是日本1617年為了紀念德川家康的遺,開始創建東照宮1620年首次記載了在祭祀花車上裝置了“機關人”。日本江戶時代人偶戲開始興起，先后在全國各地演出扎根，民間機關裝置流行，如家中的“會客室玩偶”、節日期間的“節慶大車玩，以及舞臺上的“戲劇玩偶”等，包括一些敲大鼓或飛舞的人偶、各中各樣的裝置玩具，機關家具、茶具等。

3.現代自動裝置

1788年英國機械師瓦特發明離心式調速器，這項發明開創了近代自動調節裝置應用的新紀元。1854年俄國機械學家和電工學家康斯坦丁諾夫發明電磁調速器。1868年法國工程師法爾科發明反饋調節器，并把它與蒸汽閥連接起來，操縱蒸汽船的舵。

1938年蘇聯電氣工程師米哈伊洛夫提出“頻率法”，標志著經典控制理論的誕生。這些控制理論與傳統自動裝置（機械原理）相結合，逐步衍生出更多信息控制的低成本自動化機構和設備。20世紀60年代迪克·莫利發明了一種新型自動化控制裝置——PLC( Programmable Logic Controller，中文名為“可編程序邏輯控制器”。它最早時用于替代傳統的繼電器控制裝置，只有邏輯運算、計數、計時以及順序控制等功能，而且只能進行開關量邏輯控制，隨著技術的進步，其控制功能已經遠遠超出邏輯控制的范疇。隨著人類不斷進步、科技不斷發展、人工智能出現等，催生了更多創新的低成本自動化機構和智能設備。

1971年,日本開始提倡“全面生產維護”( Total Productive Main- tenance），并在很多的企業中導入。參考“機關人偶”的制作過程，日

本企業發動全員利用“杠桿”“凸輪”“曲軸”“齒輪”等，制作不花的“機關改善”或“趣味改善”來實施改善活動。這些改善使生產

場提高了生產效率和削減了成本，使各種各樣的損失降低，取得了大的成果。另外，“機關改善”對于“生產良好”的設備制造也起到

重要的作用，從而實現了設備的低成本自動化，這導致了低成本自化（低成本自動化）概念的正式誕生。日本把此類改善稱為“Karakuri”

圖解低成本自動化實務與應用ヮ）。企業在開展TPM活動八個支柱之一的“自主保全活動”中，以

“自己使用的設備自己維護”為口號，激發一線員工對設備的關心和改善之心，要求他們自己想辦法解決問題，從而提升員工解決問題的能力，成功推進了TPM改善。

1994年3月，由社團法人日本設備維護協會（JIPM）發起，在名古屋舉辦了第一屆低成本自動化展會（圖1—1），至今已經舉辦了24屆。2014年我在日本友人金石先生的邀請下見證了低成本自動化展會的魅力，來自全球數萬名對低成本自動化感興趣的人士歡聚一堂進行低成本自動化交流及學習。我在咨詢行業17年來想要找到的未來方向就是，在中國開展低成本自動化教學研究推廣與實踐，并計劃在未來舉辦中國特色的低成本自動化展會。通過多年行業經驗沉淀梳理和對日本標桿企業的研修積累總結，我2015年年底在國內首次推出了“低成本自動化培訓”課程，經過幾年的實踐與研究，2018年全面升級，系統開發并申請了“低成本自動化實務與應用”版權課程和“低成本自動化主題曲”，同時也開發并申請了“低成本制造”系列長達20多天的知識版權課程。

 精極科技低成本自動化自2006年成立至今，不斷推陳出新，始終以“精益求精，極致創新”為宗旨；致力線棒、物流設備、 非標自動化線體研制，智能工廠規劃咨詢及系統集成服務；協助客戶更有效的改善企業生產運營效能； 助力實現中國“智造強國″戰略目標。