1.2.2 离散制造业的自动化发展进程

离散制造业从最基本的电动、液压和气动控制发展到当下的PLC、机器人和数控设备，历经了一百多年的时间。现在普遍认为，1913年美国福特汽车公司的汽车整车的装配生产线是最早实现制造业自动化的开路先锋。制造业自动化的目标是提高生产效率、减少劳动力的消耗。原来福特公司装配一辆汽车要12h，采用自动化装配生产线后减少到只需1.5h，生产效率提高了7倍。在1930年，日本一家公司开发了微动开关、保护继电器和精密的电气定时器等自动化元器件，是当时的制造业自动化的领先者。之后世界各主要工业国都开展了制造业自动化的应用和开发新颖的自动化器件，如固态的接近开关等。在1939年至1945年第二次世界大战期间，为满足战时的需要，飞机、登陆运载车辆、战船和坦克等制造开始广泛采用自动化。二战以德国和日本投降告终，它们开始了工业重建计划，德国和日本推进在汽车制造业的自动化，生产了大量高质量且具有价格竞争力的轿车，涌现了像大众、奔驰、本田、丰田等汽车集团。

1970年以后，美国通用汽车公司为了使生产线能快速调整重构，率先采用了专门开发的既源于计算机技术，又极为适应现场应用场景的PLC。最早由Dick Morley领衔设计和开发的以MODICON命名的PLC，其最显著的特征是硬件的模块化以及首创梯形图编程，使电气技术人员能迅速掌握控制逻辑的编程，使电工能很好地掌握PLC的使用和维护。由于这一次的技术转型相当流畅，几乎没有什么阻力，从此树立了PLC在制造业自动化领域的地位，几十年长盛不衰。甚至PLC的推广应用被广泛评价为第三次工业革命的标志。

当前正在进入第四次工业革命的发展阶段，智能制造、工业互联网、人工智能、数字孪生、边缘计算等新技术、新策略、新应用模式正在渗透和深入到离散制造业。自动化与通信、云计算、软件定义越来越相互结合，表明了今后离散制造业的发展方向一定是以离散制造领域知识和经验积累为基础，创建各个细分领域的模型，以MBSE基于模型的系统工程为引导，使制造业自动化拥有更多的智能、更柔性的生产组织，更全面更有针对性的数据采集、边缘计算和处理分析，更及时更实时的管理调度。