工业自动化行业的演变，驱动器技术发展

回顾 50 多年的变速驱动器 (VSD) 和改变工业自动化的机器。 

2023 年之前的半个世纪见证了一场有时被忽视的技术革命，但在这个时期，领先的驱动器开发商和制造商处于行业创新和变革的最前沿。

我们将了解驱动器如何融入更广泛的工业自动化历史，并更多地了解这段历史如何塑造我们的生活方式。

机械化的效率远超人类，可以追溯到几个世纪前 

200万多年前，东非大裂谷的早期人类就开始磨石头作为切割工具。从那时起，我们就一直依靠日益复杂的工具和设备来比人们自己更高效、更高效地执行任务。现代工业自动化的故事，或者说我们如何学会使用机器代替人类制造东西，始于 18 世纪英国的工业革命。 

珍妮纺纱机（可以同时自动纺出许多棉线或羊毛线）和动力织机（一种织布机）等新发明极大地提高了纺织品生产的速度和效率；而蒸汽机的发展为替代人体肌肉提供了新的动力来源。 

很快，蒸汽动力机器正在改变制造业和其他行业。他们可以连续运转，生产产品的速度比人类手工工作的速度还要快。这使得工厂能够大规模生产商品，从而降低价格并增加消费者的可及性。

自动化制造引领现代社会潮流 

新的自动化制造工艺在整个 19 世纪传遍欧洲和美国。经济爆炸性增长，人口增加。随着人们从农业转向工业工作，他们从农村搬到城镇和城市，大家庭分裂，新的思想和身份开始扎根。无论好坏，现代社会正在形成。

随着装配线在工业制造中的广泛采用，自动化又向前迈进了一步。沿着一条生产线移动产品，以便每个工人都可以专注于一项特定任务，并在不同的单元上一次又一次地执行该任务，这种想法并不新鲜，但 19 世纪末机械化传送带的引入提高了装配能力线。 

装配线允许批量生产商品

亨利·福特于 1913 年开始在美国密歇根州高地公园福特工厂使用装配线生产 T 型福特汽车。每 3 分钟就有一辆汽车下线，与以前相比，每辆汽车的生产只需要 1.5 个工时12个工时。成本的降低使得汽车等复杂的制成品第一次让普通工人买得起，即使装配线的严格流程意味着消费者的选择受到限制——福特表示，你的汽车可以是你想要的任何颜色，只要它是黑色的！ 

装配线能够以比传统制造方法快得多的速度大规模生产商品。它还导致了可以按顺序执行特定任务的专用机器和工具的开发。

 

变速驱动器赋予了电动机更多的可能性

18世纪和19世纪的工业化以蒸汽为动力，但20世纪的进步依赖于更高效、更可控的电力。英国科学家迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 于 1813 年发现了磁场发电的原理，塞尔维亚/美国发明家尼古拉·特斯拉 (Nikola Tesla) 是 19 世纪末开发实用电动机的主要贡献者。 

电力作为动力来源有很多优点。它干净、高效、易于运输、动力强劲，并且可以瞬间打开和关闭，不像马或蒸汽机。电动机的发展极大地扩展了工业自动化的可能性，为比蒸汽动力机器更高效、更可控的机器提供动力。
 
然而，直到 20 世纪 50 年代 VSD 发明后，电动机在自动化领域的全部潜力才开始得以实现。VSD 控制电动机的速度和扭矩（可用扭转力），从而能够精确控制机械和其他自动化系统的运动，这对于复杂的工艺和精致材料的处理至关重要。 

驱动器通过精确控制电机的速度和扭矩，提供了自动化更复杂流程的缺失环节。它们还可以通过调整电机的速度以仅在需要时提供所需的负载来显着节省能源，并通过减少电机的磨损来提高系统可靠性并延长设备的使用寿命。

驱动器变得更便宜、更可靠、更强大

早期的驱动器体积庞大且不可靠，但随着一系列更小、更便宜、更可靠、更强大和更智能的驱动器被引入市场以满足消费者日益增长的需求，这些驱动器开始发生变化。此时，世界上第一个完全微处理器控制的驱动器被开发并推出。新型驱动器的动力、灵活性和控制改变了工业自动化中电动机的功能。驱动器的使用现已广泛，几乎任何任务，无论多么复杂，现在都可以实现自动化。  

现代驱动器具有先进的计算和通信能力，允许使用人工智能 (AI) 完全集成到复杂的自主生产系统中。人工智能算法用于实时分析数据、做出预测和决定行动，使机器能够更加独立地运行并轻松适应不断变化的条件。这有助于优化生产流程、改善质量控制并降低成本。人工智能在工业生产中越来越重要，并将自动化提升到了新的水平。事实上，一些专家认为，未来人工智能机器确实存在逃离人类控制并试图接管的风险！

20 世纪 60 年代的另一个重要发展是在制造业中引入机器人。机器人现在能够以高精度和高速度执行任务，并且是许多自动化流程的重要组成部分。它们可以连续运行，提高效率和生产力，并且在对人类危险的情况下特别有用。家用吸尘器机器人的主人会知道，它们也可以轻松解决枯燥和重复的工作！

 

自动化已经影响了我们社会的方方面面

工业自动化的未来会怎样？物联网 (IoT) 一词描述了一个由具有传感器和处理能力且可以相互通信的智能设备组成的网络。将人工智能和物联网集成到工业自动化中意味着生产系统可以自行感知、分析和做出决策，而驱动器则提供数字大脑和电动机物理肌肉之间的关键连接。

250 年来，我们已经从工业革命开始时的珍妮纺纱厂走过了漫长的道路。工业自动化的力量和范围已经影响着我们社会的各个方面，并将继续如此。现在机器几乎可以做人类能做的任何事情。但只有我们才能决定是否利用这种力量让生活变得更好，或者让我们自己和地球上的其他人的生活变得更糟。