Русская Википедия:Автоматизация
Автоматизация — применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации[1].
Термин «автоматизация», основанный на более раннем слове «автоматический» (поступающий с автомата), не был широко использован до 1947 года, когда Форд создал отдел автоматизации[2]. Именно в это время индустрия быстро принимала контроллеры обратной связи, которые были введены в 1930-х годах[3]. Шаблон:Врезка
Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, оптимизировать процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для здоровья. Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи. Применяемые методы вычислений иногда копируют нервные и мыслительные функции человека.
История
Особой заботой средневековых греков и арабов (в период между III — XIII вв.) был точный счёт текущего времени. В птолемеевском Египте, около 270 г. н. э., учёный-изобретатель Ктесибий придумал и описал специальный регулятор для водяных часов, — устройство, напоминающее контроллер уровня воды в туалетном бачке. Это было первое устройство с функцией обратного контроля[4]. Появление механических часов в XIV веке перевело водяные часы, с их передовым устройством автоматического контроля, в разряд устаревших.
Выдающиеся персидские учёные, братья Мухаммед, Ахмед и Хасан, известные как «сыновья Мусы», в своей «en (Book of Ingenious Devices)» (850 г. н. э.), описали сразу несколько устройств с функцией автоматического контроля[5]. Одно из них обеспечивало уже двухфазный контроль уровня жидкости, являясь, по сути, первым устройством автоматического управления непрерывным процессом с переменной структурой[6]. Братья описали также и типичный контроллер обратной связи[7][8].
Компьютерный век
Шаблон:Нет ссылок в разделе С наступлением космической эры в 1957 году разработка средств управления, особенно в Соединённых Штатах, отошла от методов классической теории управления в частотной областиШаблон:Нет АИ и вернулась к методам дифференциальных уравнений конца XIX века, которые были сформулированы во временной области. В 40-е — 50-е годы немецкий математик Ирмгард Флюгге-Лотц (Шаблон:Iw) разработал теорию прерывистого автоматического управления, которая получила широкое применение в гистерезисных системах управления, таких как навигационные системы, системы управления огнём и электроника. Благодаря Флюгге-Лотцу и другим, современная эпоха увидела проектирование во временной области для нелинейных систем (1961), навигации (1960), теории оптимального управления и оценки (1962), нелинейной теории управления (1969), теории цифрового управления и фильтрации (1974) и персонального компьютера (1983).
Области применения
Автоматизируются:
- производственные процессы;
- проектирование;
- организация, планирование и управление;
- научные исследования;
- обучение;
- бизнес-процессы;
- и другие сферы человеческой деятельности.
- Автоматизация производства
- Автоматизация процесса программирования
- Автоматизация технологических процессов
- Автоматизация ресторанов
Уровень автоматизации может быть различным[9].
Основные виды систем автоматизации
- автоматизированная система планирования (АСП)
- автоматизированная система научных исследований (АСНИ)
- система автоматизированного проектирования (САПР)
- автоматизированный экспериментальный комплекс (АЭК)
- гибкое автоматизированное производство (ГАП) и автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП)
- автоматизированная система управления эксплуатацией (АСУ) и система автоматического управления (САУ).
Современные системы автоматизации могут быть весьма сложными. В состав систем автоматизации входят датчики (сенсоры), устройства ввода, управляющие устройства (контроллеры), исполнительные устройства, устройства вывода, компьютеры, серверы, рабочие станции.
Основная тенденция развития систем автоматизации идёт в направлении создания автоматических систем, которые способны выполнять заданные функции или процедуры без участия человека. Роль человека заключается в подготовке исходных данных, выборе алгоритма (метода решения) и анализе полученных результатов. Также в подобных системах предусматривается постепенно наращиваемая защита от нестандартных событий (аварий) или способы их обхода (с точки зрения науки катастроф это не одно и то же).
Однако присутствие в решаемых задачах эвристических или сложно программируемых процедур объясняет широкое распространение автоматизированных систем (также, в зависимости от терминологии некоторых исследований, — полуавтоматических систем). Здесь человек участвует в процессе решения, например, управляя им, вводя промежуточные данные. В таких случаях принципиально экономят на защите от редких и сложных нестандартных событий, отводя её роль человеку.
На степень автоматизации влияют вероятность и разнообразность нестандартных событий (аварий), продолжительность времени, отведённого на решение задачи, и её вид — типовая или нет. Так, при срочном поиске решения нестандартной задачи следует полагаться только на самого себя.
Гиперавтоматизация
Гиперавтоматизация (Шаблон:Lang-en) — совокупность трёх составляющих: машинного обучения, программного обеспечения и классической автоматизации при выполнении определенных работ. Гиперавтоматизация относится к передовым технологическим тенденциям по версии Gartner.[10]
Гиперавтоматизация расширяет возможности автоматизации рабочих процессов, делая их значительно более эффективными, чем возможности традиционной автоматизации. Предполагается, что гиперавтоматизация заменит человеческое участие в физических и цифровых задачах, в том числе в процессах, требующих принятия решений[11].
См. также
- Компьютеризация
- Информатика
- Кибернетика
- Программируемый логический контроллер
- Роботизация
- СофтверизацияШаблон:Нет АИ
Примечания
Литература
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Бердяев Н. Человек и машина // Вопросы философии. — № 2. — 1989.
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Мещеряков В. Устрашали не одним видом… // Техника — молодежи. — № 10. — 1979.
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
Ссылки
- Коллекция словарей
- Викиучебник
- Использование открытых UNIX-систем в автоматизацииШаблон:Недоступная ссылка
Шаблон:Нет сносокШаблон:Rq Шаблон:Перевести
- ↑ Шаблон:БЭС
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Ahmad Y Hassan, Transfer Of Islamic Technology To The West, Part II: Transmission Of Islamic Engineering Шаблон:Webarchive
- ↑ Шаблон:Citation
- ↑ Otto Mayr (1970). The Origins of Feedback Control, MIT Press.
- ↑ Donald Routledge Hill, «Mechanical Engineering in the Medieval Near East», Scientific American, May 1991, p. 64-69.
- ↑ Кузьмин Ю. Б. Моделирование степени автоматизации иерархических систем управления на примере АСУ ТП предприятия. // Промышленные АСУ и контроллеры, 2017. № 6
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
