Rozwój automatyzacji zmniejszył konieczność ingerencji człowieka w procesy produkcyjne. Ograniczył jego rolę do planowania działań, nadzoru nad sprzętem czy ujmowania wyników w raportach. Usprawnił tym samym dostawy towarów i usług oraz zredukował liczbę błędów spowodowanych przez czynnik ludzki. Obejmuje zarówno prosty regulator wewnętrzny zarządzający parownikiem, jak również nowoczesne systemy z dużą liczbą zmiennych i oszacowań informacji.
Słowo “automatyzacja” zostało użyte po raz pierwszy w latach 40. XX wieku przez Dela Hardera – pracownika firmy Ford. Opisał w ten sposób pewien specyficzny rodzaj masowej i samoczynnej produkcji pojazdów. Określenia tego nie można jednak mylić z automatyką, czyli dyscypliną zajmującą się sterowaniem.
Procesy automatyzacji wykorzystują wiele powiązanych ze sobą urządzeń mechanicznych, elektrycznych, pneumatycznych, elektronicznych czy komputerów PC. Tworzą zawiłe struktury, które pozytywnie wpływają na jakość i dokładność wykonywanych prac. Zmniejszają straty, a jednocześnie optymalizują koszty energii, inwestycje w nowe technologie czy wydatki materiałowe.
Automatyzacja – jak to się zaczęło?
Już w starożytności ludzie dokładali wszelkich starań, aby usprawnić swoją pracę. Starogreckie słowo “automatia” oznacza “ta, która samodzielnie się porusza”. Za jednego z pionierów antycznej automatyzacji uznaje się Ktesibiosa z Aleksandrii. W III wieku p.n.e. zbudował regulator przepływu, którego mechanizm opierał się na wytwarzaniu stałego ciśnienia i prędkości wody. Swoimi wynalazkami wsławił się również Heron z Aleksandrii. Skonstruował urządzenie automatycznie otwierające drzwi do jednej ze świątyń, zwane „Mechanicusem”. Ich działanie napędzane było parą wodną. Jedną stronę osi, na których zamocowane były drzwi, owinięto linami z obciążnikami, zaś na drugiej przytwierdzono duże wiadro z wodą. Modlący się nie wiedzieli, że zachwycają się siłą ludzkiego rozumu, a nie boską ingerencją.
Na kartach historii automatyzacji zapisały się również starożytne Chiny. Okazuje się, że to właśnie z Kraju Środka pochodzi mechanizm różnicowy stosowany w samochodach. Pradawni inżynierowie skonstruowali wóz przypominający rydwan. Stojąca na nim figurka zawsze wskazywała południe. Jak to możliwe? Postać została połączona z kołami za pomocą specjalnej przekładni. Mechanizm działania tego wynalazku odkryto dopiero w latach 60. XX wieku.
Choć trudno w to uwierzyć, androidy istniały już w XIII wieku. Były to mechaniczne automaty w zwierzęcej lub ludzkiej formie, które naśladowały ruchy żywych istot. Za ich twórców uznaje się angielskiego uczonego Rogera Bacona oraz biskupa Ratyzbony św. Alberta Wielkiego. Według zapisków skonstruowali żelaznego odźwiernego, którego zadaniem było witanie gości oraz otwieranie i zamykanie drzwi.
Rozwój nauki i myśli technicznej w czasach odrodzenia
Najsłynniejszym przedstawicielem renesansu jest bez wątpienia legendarny Leonardo da Vinci – wszechstronnie uzdolniony inżynier i artysta. Swoim geniuszem wyprzedzał epokę, projektując innowacyjne maszyny i urządzenia. Stworzył automatyczne krosno tkackie, budzik napędzany wodą czy pewien rodzaj samochodu bazującego na mechanizmie sprężynowym. Udoskonalił samopowtarzalną katapultę, a także skonstruował pompę odśrodkową oraz łożyska kulkowe. Większość modeli (broń wielolufowa, mechanizm zegarowy, helikopter) zachowała się jedynie w formie szkiców. Niektóre konstrukcje nie mogły powstać ze względu na brak dostępu do odpowiednich materiałów czy dostatecznej wiedzy.
Czasy nowożytne, czyli dynamiczny rozwój automatyzacji
Rok 1745 należał do Edmunda Lee. Opracował mechanizm, dzięki któremu wiatraki obracały się samodzielnie, a ręczne nastawianie skrzydeł w kierunku wiatru przestało być konieczne. Za automatyczną regulację odpowiadała “róża wiatrów”. Równie epokowym wynalazkiem okazał się Power Loom, czyli pierwsza maszyna tkacka napędzana parą. Dzieło autorstwa Edmunda Cartwrighta zrewolucjonizowało produkcję przemysłową i umożliwiło wytwarzanie zupełnie nowych wyrobów.
Rozwój automatyki w latach 20. XX wieku
Automatyzacja przemysłu na ogromną skalę miała miejsce w Stanach Zjednoczonych po I wojnie światowej. Innowacje były widoczne przede wszystkim w technologii chemicznej oraz sposobie przesyłania energii elektrycznej. Pierwsza automatyczna linia produkcyjna rozpoczęła swoją pracę w 1923 roku. Osiągnięcie na skalę globalną było wynikiem licznych odkryć w dziedzinie napięcia elektrycznego i ciśnienia, a także coraz większej wiedzy na temat łączenia mierników wielkości fizycznych i mechanicznych z urządzeniami regulacji i sterowania.