一、工業(yè)自動(dòng)化的基本元素
以下是任意一種自動(dòng)化設(shè)備的基本組成元素：傳感子系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)。在任何動(dòng)作進(jìn)行之前，待處理的產(chǎn)品都需要被定位或者定向。以人的活動(dòng)為例，當(dāng)打開啤酒瓶蓋時(shí)，我們使用眼睛來定位起子和瓶蓋，然后我們使用手來撬動(dòng)起子打開瓶蓋。在自動(dòng)化過程中，待處理的產(chǎn)品可以通過一系列的方式來實(shí)現(xiàn)定位或定向，比如整合了視覺傳感系統(tǒng)的機(jī)器人可以使用末端機(jī)械臂等功能部件來實(shí)現(xiàn)定位、定向及處理物品。
完成定位的下一步是處理動(dòng)作，還是以人的活動(dòng)為例，將要進(jìn)行的動(dòng)作就是開啟瓶蓋這一動(dòng)作本身。在生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化可以完成諸如搬運(yùn)物品、組裝物品以及包裝等諸多動(dòng)作。自動(dòng)化焊接也越來越成為自動(dòng)化設(shè)備制造的通用技術(shù)，因?yàn)樽詣?dòng)化焊接更加精準(zhǔn)和可靠。
控制是第三個(gè)基本要素。人類通過眼睛和手的感覺來控制手進(jìn)行動(dòng)作，決定動(dòng)作的速度和方向，感受開啟瓶蓋時(shí)的壓力反饋，甚至瓶子破碎后的應(yīng)激反應(yīng)。在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中，一旦產(chǎn)品的定位和定向完成，控制系統(tǒng)將會(huì)執(zhí)行和控制預(yù)定的動(dòng)作任務(wù)，并可以在某些不可接受的情況下以及不合格的產(chǎn)品產(chǎn)生時(shí)停止生產(chǎn)過程。
二、自動(dòng)化得以成功的條件
正如我們之前提及的，人才是這個(gè)世界上最萬能的“機(jī)械”，可以處理許多情況，根據(jù)不同的環(huán)境迅速做出細(xì)微的調(diào)整。以廚房操作為例，人可以迅速地從處理水果切換到拿起易碎的杯子，然后再拿起一把金屬勺子，這種多樣化地處理物品的能力和動(dòng)作需要觸覺的感應(yīng)，以精確的壓力來控制拿放的壓力，人所具備的能力可以輕易且高效地識(shí)別環(huán)境并做出反應(yīng)。
自動(dòng)化設(shè)備則對(duì)物品的多樣化、操作環(huán)境以及輸出期望不是那么敏感，其處理范圍必須要能涵蓋這種多樣性、環(huán)境及輸出期望。待處理產(chǎn)品的范圍超出自動(dòng)化加工設(shè)備能力范圍的自動(dòng)化必定是失敗的。使待處理產(chǎn)品的差異性最小化尤為重要。
1、形狀與尺寸：以熱狗和香腸為例，如果其彎曲度超出了自動(dòng)化設(shè)備的處理范圍，則會(huì)導(dǎo)致一系列問題。而當(dāng)尺寸超出自動(dòng)化設(shè)備的預(yù)制處理尺寸之后，會(huì)因不匹配而導(dǎo)致低產(chǎn)出及高次品率。
2、產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)：產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)也同樣重要的，重量、軟硬以及表面的質(zhì)感都需要被著重考慮，為100克產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自動(dòng)化設(shè)備模具在處理更重的產(chǎn)品時(shí)就會(huì)有問題。產(chǎn)品表面的結(jié)構(gòu)因?yàn)橐佑|自動(dòng)化設(shè)備也顯得比較重要，如果產(chǎn)品的表面是粘性的，很可能產(chǎn)品就會(huì)無法脫離設(shè)備，除非使用其他補(bǔ)救方法。
食品工業(yè)自動(dòng)化的基本要素及發(fā)展
盡管食品加工業(yè)實(shí)施自動(dòng)化的益處是顯著的，但是食品加工業(yè)的自動(dòng)化潛力還沒有被完全開發(fā)出來，不僅僅是成本節(jié)省、增加產(chǎn)量，也包括了清潔衛(wèi)生。但是食品工業(yè)中產(chǎn)品尺寸、形狀的差異以及質(zhì)構(gòu)上的固有特性，使得自動(dòng)化面臨著特殊挑戰(zhàn)。自動(dòng)化設(shè)備工程師不但需要對(duì)產(chǎn)品的特性有著更清晰的認(rèn)識(shí)，還需要清楚特定目的的自動(dòng)化并最終使兩者統(tǒng)一。最后，還需再次強(qiáng)調(diào)的是，自動(dòng)化得以成功的唯一關(guān)鍵就是：自動(dòng)化設(shè)備處理的范圍要大于產(chǎn)品的范圍。
