智能惊人的自动化技术
当你在银行里取款时，只要把卡面送入自动取款机，并输进你的户头密码及取款额，它就能很快地送出现款，当你包饺子时，自动包饺子机不用你动手，就能自动制皮、填馅、捏合、装盒包装；等等。
自动化就是用机器设备或系统代替人完成某种生产任务，或者代替人实现某种过程，或代替人进行事务管理工作。自动化技术包括了生产控制自动化和经营管理自动化两个相互联系、相互促进的方面。
在当今社会里，在家庭、办公室，在工厂、公共场所，人的工作、学习和休息，可以说处处离不开自动化设备。自动化技术为人类建立了新的、完美的、先进的生产和生活方式。
自动化技术是当代发展迅速、应用广泛、最引人瞩目的高技术之一，是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术。在某种程度上，可以说自动化是现代化的同义词。
我们对自动化技术发展的认识是有个过程的。50年代美国有一个以反对自动化为宗旨的“革命委员会”。声称，如果无节制地发展自动化，到1970年将使美国失去700万个就业机会。但是随着经济和技术的发展，到1970年前后，美国反而增加了几百万个就业机会。在机器人问世以后，许多国家由于担心大量使用它会使工人失业，推迟了机器人的研究。而日本却在同期大量发展了工业机器人，结果使其机器人工业、汽车、机床及其他一些产业得到了极大发展。事实表明，在当前竞争激烈的时代，发展现代自动化技术可以赢得企业竞争的胜利。
自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、社会服务等领域得到了广泛的应用。
相信不久的将来，我们就会步入一个更为广泛的自动化社会。
计算机辅助设计与制造（CAD／CAM）技术
计算机辅助设计与制造（Compuer Aided Design／Compuer Aided Manufacturing缩写为CAD／CAM）技术是当代工程技术最杰出的成就之一，它运用计算机从事新产品的开发和研制，不但在计算机上完成了以往工程技术界用图纸、实物模型所进行的设计工作，还用计算机参与了过去靠手工操纵机床来完成的制造工作。
在实际的设计过程中，设计师按照产品的设计要求，参照生产设备、加工方法及制造标准等具体条件进行设计。为了使设计趋于优化，设计师的思想需要不断调整，即在不断进行地画草图、绘制流程图、制作试验模型和测试的过程中，设计师的创造性思想逐渐完善。在这个过程里有着大量的重复性工作，让计算机承担这部分工作，便是CAD／CAM技术的开始。
CAD／CAM技术的关键是用数学工具来表示产品的各种属性，在二维的计算机屏幕上自由地描绘出高度真实感的三维产品形象，并且具备方便灵活的人机交互式处理功能。这样，设计师可以对设计的结果迅速作出判断，及时地修改设计，能在短短的十几分钟之内完成手工作业需花费数周时间才能完成的工作，大大缩短了设计和试制周期。1990年10月，美国波音公司开始新型客机B-777的研制，全部设计在计算机上展开，首次实现了“无纸设计”，仅仅用了三年半的时间，在1994年4月9日，第一架B-777便飞上了蓝天。
在工程技术领域中CAD／CAM技术究竟起着怎样的作用呢？以B-777的研制为例，首先，它运用三维设计建立了飞机整机主要结构件和安装系统的数字模型，在计算机屏幕上进行复杂部件的预装配，并对飞机的性能进行了仿真测试，在不制造全尺寸实物样件的情况下排除了80％以上的设计错误。其次，它通过让设计、工艺、测试等不同专业的人员共享产品的数字模型，使他们能够密切合作：既可以同时从飞机总体设计文件中提取相关数据，分别展开工作；又可以将任何设计更改及时反馈回总体设计中去，始终保持整机设计的协调一致。第三，它可以借助信息网络进行制造方面的全球协作：B-777有13万种零件分散在13个国家的近60家工厂中生产，统一的产品数字模型、可共享的数据库保证着这种全球协作顺利进行。第四，它极大地提高了飞机的装配协调精度。由于运用CAD定义的产品尺寸可以精确到小数点后6位，因此在飞机机身对接时，从机头到机尾的63米长度内，准直误差只有0.6毫米。显而易见，引用CAD／CAM技术可以大大减少设计及制造过程中的各种差错，极大地提高设计和制造的效率，产品不但质量优异，进入市场的周期也短，这样便使企业具有了很强的市场竞争实力。
采用CAD／CAM技术，需要对工厂进行综合技术改造，要大规模配置计算机系统及支持CAD／CAM技术的软件，引入成套的数字控制设备，其前期的投资是相当可观的。如波音公司建造的一个复合材料构件制造中心用了1.8亿美元，新建的综合飞机系统实验室耗资3.7亿美元。因此，目前能够全面使用CAD／CAM技术的只有大型企业。然而，由于CAD／CAM技术所带来的生产效益是如此巨大，不同程度地引入CAD／CAM技术改造生产将是企业发展的必由之路。
计算机集成制造系统（CIMS）
计算机集成制造系统（又称计算机综合生产系统）是当今最先进的生产管理方式，其英文缩写为CIMS（Computer Integrated Manufacturing Systems）。它是一种利用计算机的软硬件、网络等现代高技术，将企业的经营、管理、计划、产品设计、加工制造、销售及服务等环节与人力、物力、财力等生产要素集成起来的系统。采用CIMS的企业由于产品从接受定单开始，到设计、制造、销售等全过程，都由计算机系统进行统一管理，因而具有这样的特点：既能够发挥自动化的高效率、高质量，又具有充分的灵活性，非常适合于开发和制造技术含量高、结构复杂的产品，从而满足现代生产多品种、中小批量的需要。据调查，采用CIMS可以使产品质量提高200％～500％，生产率提高40％～70％，设备利用率提高200％～500％，生产周期缩短30％～60％，工程设计费用减少15％～30％，人力费用减少5％～20％。因此，CIMS正在成为现代工业革命的核心，成为各个国家竞相发展的一项具有战略意义的高技术。
CIMS主要由计算机辅助设计与制造技术（CAD／CAM）、柔性制造系统（FMS）、管理信息系统（MIS）三部分构成。CAD／CAM技术利用计算机强有力的数字运算能力和逼真的图形处理能力，辅助进行产品的设计与分析，并且通过处理产品制造中的相关数据、控制材料的流动、控制机器的运行、测试检验产品性能等环节，参与产品的制造过程，提高生产的质量和效率。FMS利用计算机程序易更改的灵活特性来控制以数控加工中心、机器人和自动搬运车为支柱的生产自动化系统，克服了传统的流水线生产方式不易更新产品的缺点，适于多品种小批量生产。MIS则以“无缺陷、零库存、无待工、低成本”为管理的理想目标，借助计算机及时设计和研制市场适销对路的产品，并对产品的设计、制造（包括材料采购、零件生产、部件组装、整体装配等环节）及销售作出统一规划，进行生产全程的质量管理。将这三者有机地结合在一起便构成了CIMS。
那么，CIMS是怎样工作的呢？在一个全面采用CIMS的汽车工厂里，如果你想一种功能特殊、颜色独特的汽车，只需将制作草图输入进行辅助设计的计算机，计算机系统就会自动生成工艺流程和数控程序，并把这些信息通过网络传输到各个生产车间；车间的计算机则会根据所接到的信息指挥自动搬运车从仓库运来用于制造零件的毛坯，安装在柔性生产线上，让一台台不同类型和功能的数控设备在机器人的协助下，依照程序进行加工；很快，大约只需原来生产订制车时间的1／5～1／10，你的汽车便会驶下生产线。
传感器与自动化技术
传感器在自动化技术中起着举足轻重的作用，它是自动化控制系统的“感觉器官”。
我们知道，自动化设备由三大部分组成，即传感器、自动化仪器仪表和执行机构。如果将整个自动化设备比做人，那么，自动化仪器仪表就是它的大脑，是处理信息、发号施令的指挥中心；执行机构就是它的四肢，能在自动化仪器仪表的指挥下完成特定的动作；传感器是连接自动化系统与控制对象的纽带，是一种信号变换装置，能把被控对象的一些参量如机械力、压力、温度、位移、速度等未知量变成人类器官可以感知的电信号或光信号，这些信号经自动化仪器仪表处理后由执行机构执行特定的动作。因此，从某种意义上来讲，其技术水平直接影响着自动化技术的发展水平。
由于历史的原因，人们相当充分地研究了电所产生的各种效应，并研制了比较完备的测量仪器，但对于许多常见的非电学量如位移、速度、加速度、力、时间、温度等的测量却研究得不够充分。但在自动化技术中，我们不仅要利用被控对象的电学量信号来实施控制，而且要利用许多非电学量信号来实施控制。这样，作为非电学量信号转换装置的传感器便发挥着非常重要的作用，它将非电学量信号转换成电学量信号，从而使自动化系统的控制成为可能。由于受控对象难以仅用电学量信号得到完整的描述，因此可以想像，如果没有这种装置，受控对象的许多非电学量信号便不能成为自动化系统可识别的信号，系统因为信息短缺而不能进行有效的控制，最终导致自动化不可能实现。1991年3月美国总统办公厅指定的“国家关键技术委员会”向布什总统提交的报告中，列举了22项对美国的发展至关重要的技术，其中第14项即为传感技术；美国国防部制定的“国防关键技术计划”中，传感技术位居其中21项关键技术之首。
传感器的种类很多，目前已达2万余种。一般分为两大类：第一类为通用型传感器，如弹性传感器、电动传感器、充电传感器、热电传感器等，我们日常生活中常听说的温度传感器、湿度传感器即属此类；另一类为具有特殊用途的传感器，如磁传感器、激光传感器、光导纤维传感器、红外辐射传感器、离子传感器、生物传感器等，这类传感器常用在自动化程度较高的系统中。随着计算机技术、微电子技术、生物工程技术的发展，传感器已开始向数字化、集成化、智能化、多维化、仿生化方向发展，并日益在自动化技术中发挥着越来越重要的作用。
铁路运输智能自动化
智能自动化技术是近些年来迅速发展起来的，已在铁路运输领域日益广泛应用并发挥着重要作用。
铁路运输自动化技术是在以保障行车安全为根本目的的铁路信号技术的基础上逐渐发展起来的集电气技术、电子技术、计算机、现代通信及控制与系统技术为一体的综合技术。其目的是在保障行车安全的同时，提高运输效率，改善运输管理，改进服务和高效充分地利用与铁路运输有关的所有移动的、固定的、空间的、时间的及人力的资源。铁路运输自动化技术已成为现代铁路技术的核心内容。在过去的100多年里，铁路运输自动化技术经历了机械、机电、继电、分立电子元件为主构成系统的阶段，并在过去的20多年进入了以电子计算机、现代通信和控制技术为基础构成系统的新阶段。
目前，各国都在兴起和大力加强铁路运输智能自动化技术和理论的研究。
