今年，Control Techniques公司(以下簡(jiǎn)稱尼得科CT)迎來五十周年誕辰，回望過去的半個(gè)世紀(jì)，我們見證了一場(chǎng)潤物無聲的技術(shù)革命。尼得科CT始終以全球領(lǐng)先的驅(qū)動(dòng)器研發(fā)與制造企業(yè)的身份，站在時(shí)代前沿引領(lǐng)創(chuàng)意與變革。

本文是尼得科CT五十周年慶專題推文系列的第二篇，我們將看到驅(qū)動(dòng)器在工業(yè)自動(dòng)化歷史中扮演的角色，進(jìn)一步理解這段歷史如何塑造了當(dāng)今的生活方式。

01 機(jī)械提升效率的歷史可追溯到幾世紀(jì)前

早在200萬年前，居住在東非大裂谷的原始人就能把石頭磨成鋒利的切割工具。從此以后，我們就放棄了赤手空拳地勞作，借助工具設(shè)備來提升效率與產(chǎn)能，隨著時(shí)間流逝，工具設(shè)備也變得越來越復(fù)雜精巧。現(xiàn)代意義上的工業(yè)自動(dòng)化，或者說人類學(xué)習(xí)如何使用機(jī)器代替人力制造物品，則始于18世紀(jì)的英國工業(yè)革命。

珍妮紡紗機(jī)與動(dòng)力紡織機(jī)等新發(fā)明大大提高了紡織品的生產(chǎn)速度與效率;不斷發(fā)展的蒸汽引擎則提供了可以替代人類肌肉力量的全新動(dòng)力來源。

以蒸汽為動(dòng)力的機(jī)器很快就改變了制造業(yè)與其他工業(yè)行業(yè)。這些機(jī)器不僅可以連續(xù)工作，生產(chǎn)速度也比人工更快。依靠機(jī)器，工廠可以大規(guī)模生產(chǎn)商品，從而拉低價(jià)格，讓越來越多的消費(fèi)者能更容易購買到產(chǎn)品。

19世紀(jì)，全新的自動(dòng)化制造工藝逐漸傳遍歐洲與美國。經(jīng)濟(jì)爆炸式增長，人口隨之增加。勞動(dòng)力從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向工業(yè)，人口從鄉(xiāng)村遷徙到城鎮(zhèn)，大家庭支離破碎，新的思想和身份逐漸成型。毀譽(yù)參半的現(xiàn)代社會(huì)初具雛形。

后來，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛引進(jìn)流水線技術(shù)，自動(dòng)化又向前邁進(jìn)了一大步。讓產(chǎn)品沿著生產(chǎn)線移動(dòng)，在不同的生產(chǎn)單元將工人安排在固定崗位反復(fù)進(jìn)行同樣的操作，這種想法并不新鮮，但是，19世紀(jì)晚期出現(xiàn)的機(jī)械傳送帶大大提升了裝配流水線的產(chǎn)能。

02 流水線為大規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)

1913年，亨利·福特在美國密歇根州高地公園的福特工廠引進(jìn)裝配流水線，用于生產(chǎn)T型福特汽車。從前，生產(chǎn)一輛汽車耗費(fèi)12個(gè)工時(shí)，啟動(dòng)流水線后，生產(chǎn)一輛車只需耗費(fèi)1.5個(gè)工時(shí)，每3分鐘就有一輛車運(yùn)出流水線。成本降低后，普通工人破天荒地有能力購買類似汽車的復(fù)雜制成品，不過，死板的裝配流程限制了消費(fèi)者的選擇——福特說，你的車可以是任何你想要的顏色，只要它是黑色的!

裝配流水線為大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)制造方式相比，流水線大大提高了生產(chǎn)速度。由于流水線生產(chǎn)過程中需要專用機(jī)械和工具依次完成特定任務(wù)，隨著流水線投入使用，此類機(jī)械和工具也隨之發(fā)展。

03 變速驅(qū)動(dòng)器賦能電動(dòng)引擎

蒸汽推動(dòng)了18世紀(jì)和19世紀(jì)的工業(yè)化進(jìn)程，但20世紀(jì)的進(jìn)步則仰賴更高效、更可控的電能。1813年，英國科學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)生電原理，19世紀(jì)晚期的塞爾維亞/美國發(fā)明家尼古拉·特斯拉則為開發(fā)具有工業(yè)價(jià)值的電機(jī)做出了卓越貢獻(xiàn)。

作為動(dòng)力來源，電有許多優(yōu)點(diǎn)：與馬匹和蒸汽機(jī)相比，電清潔、高效、便于運(yùn)輸、動(dòng)力強(qiáng)大，可以在瞬間啟動(dòng)或關(guān)閉。不斷發(fā)展的電動(dòng)機(jī)挖掘出工業(yè)自動(dòng)化的無窮潛力，與蒸汽驅(qū)動(dòng)的機(jī)器相比，電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器無論是效率和可控性都更勝一籌。

然而，直到20世紀(jì)50年代變頻驅(qū)動(dòng)器問世，電動(dòng)機(jī)才徹底在自動(dòng)化領(lǐng)域釋放潛力。變頻驅(qū)動(dòng)器能夠控制電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩與可用扭力，從而實(shí)現(xiàn)精確控制機(jī)械和其他自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，對(duì)于復(fù)雜工藝和需要精細(xì)處理的材料來說，上述功能至關(guān)重要。

能精準(zhǔn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩的驅(qū)動(dòng)器，填補(bǔ)了復(fù)雜自動(dòng)化流程中的空白。變頻驅(qū)動(dòng)器能夠根據(jù)所需載荷調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，大大節(jié)約了能源，也降低了電機(jī)自身損耗，繼而提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長設(shè)備使用壽命。

04 尼得科CT致力于開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效、強(qiáng)勁可靠的驅(qū)動(dòng)器

CT公司在1973年推出了首款變頻器，徹底改變了早期電機(jī)笨重又不可靠的缺陷。隨后，公司繼續(xù)推出一系列更小、更經(jīng)濟(jì)、更可靠、功能更強(qiáng)大的變頻器，比如1986年的Mentor I，這是當(dāng)時(shí)首款完全由微處理器控制的變頻器。新型變頻器在功率、靈活性和控制能力上都大為改善，也改變了工業(yè)自動(dòng)領(lǐng)域電機(jī)的性能。現(xiàn)在，驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)非常普及，無論多么復(fù)雜的任務(wù)，現(xiàn)在幾乎都可以依靠它們來完成。

現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)器具有先進(jìn)的計(jì)算和通信能力，可以完全集成到使用人工智能的復(fù)雜自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)中。將人工智能算法用于實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)、做出預(yù)測(cè)和行動(dòng)決策中，能使機(jī)器更為獨(dú)立地運(yùn)行，也更容易適應(yīng)不斷變化的情況。這有助于優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升質(zhì)量控制水平并降低成本。人工智能在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著越來越重要的位置，將自動(dòng)化提升到全新的水平。有一些專家甚至認(rèn)為，未來人工智能機(jī)器逃脫人類控制接管世界的擔(dān)憂并非無稽之談!

20世紀(jì)60年代的另一項(xiàng)重要發(fā)展則是將機(jī)器人應(yīng)用在制造業(yè)。現(xiàn)在的機(jī)器人能以較高的準(zhǔn)確度高速完成任務(wù)，成為眾多自動(dòng)化流程至關(guān)重要的組成部分。它們可以連續(xù)不斷地工作，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)能，在對(duì)人類具有危險(xiǎn)的場(chǎng)景中發(fā)揮特殊的作用。而家用吸塵機(jī)器人的主人們深知它們也能完成枯燥乏味的日常工作!

05 變速驅(qū)動(dòng)器賦能電動(dòng)引擎

工業(yè)自動(dòng)化前景如何?物聯(lián)網(wǎng)(IoT)一詞描述了由智能設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，配置著傳感器并具有生產(chǎn)能力的智能設(shè)備可以互相通訊。將人工智能和物聯(lián)網(wǎng)集成到工業(yè)自動(dòng)化過程中，則意味著生產(chǎn)系統(tǒng)可以自行感知、分析和做出決策，驅(qū)動(dòng)器將成為數(shù)字大腦和電動(dòng)機(jī)實(shí)體肌肉之間至關(guān)重要的連接環(huán)節(jié)。

過去的250年間，從珍妮紡紗機(jī)到工業(yè)革命，我們走過了很長一段路。工業(yè)自動(dòng)化能量之強(qiáng)大、涉及范圍之廣泛，已經(jīng)影響到社會(huì)的方方面面，未來仍將繼續(xù)發(fā)揮影響。如今，人類能做到的事情幾乎都可以用機(jī)器代勞。但是，只有我們才能決定要如何使用這種力量，是讓我們和地球上的其他人過上更好的生活，還是完全相反?

（來源：尼得科CT官網(wǎng)）