現代工業具有技術複雜、規模大、高速、高效的特點，因此對工業自動化提出了越來越高的要求。隨著時代的發展和社會的進步，尤其是隨著計算機自動化技術、控製技術、網絡技術和通信技術的迅猛發展，使得各種工業自動化手段的發展相互影響。當今世界先進工業國家正處於由“工業經濟”模式向“信息經濟”模式轉變的時期，以高新技術為核心，以信息電子化為手段，提高工業產品的附加值，已經成為現代工業自動化的一個發展趨勢。現有的工業自動化水平已無法滿足現代化的工業智能控製的需求，這就要求我們對其進行一場技術變革，通過引入當前流行的“大數據存儲”“數據挖掘”及“雲計算”等先進的計算機技術和思想理念，使得工業自動化水平能取得跨越式的進步，以適應當今世界技術發展的趨勢。
3.1人們身邊的工業自動化
提起工業自動化，相信大家都不會陌生。因為社會發展到今天，工業自動化應用技術範圍極其廣泛，同時我們也都享受著工業自動化給我們的生活帶來的諸多便利。首先我們來看一下我們身邊都有哪些工業自動化應用的例子。
對於我們每個人來說，每天都要接觸到的事情就是穿衣吃飯，我們身上穿的衣服都是怎麼來的呢？相信這個答案大家都是知道的。我們就來看一下紡織工業的曆史發展。
早在原始社會時期，人們為了適應氣候的變化，已懂得就地取材，利用自然資源作為紡織和印染的原料，並製造簡單的紡織工具。中國機具紡織起源於五千年前新石器時期的紡輪和織機。西周時期具有傳統性能的簡單機械繅車、紡車、織機相繼出現；漢代廣泛使用提花機、斜織機；唐代以後中國紡織機械日趨完善，水力紡車、踏板織機的出現大大促進了紡織業的發展。
西方工業革命之後，中國也漸漸開始近現代化的進程。大型紡織機器的使用，使得中國的紡織業發生了翻天覆地的變化，逐步形成了集體化大工廠的紡織工業。
進入現代社會以來，紡織科技的進步更是日新月異，紡織工廠實現了自動化、智能化，在生產的過程中幾乎不再需要人工參與。紡織效率不僅大大提高，紡織的產品也是層出不窮，不再局限於棉、麻產品，新型的紡織產品不斷湧現，比如莫代爾纖維、納米纖維、活性炭纖維等，極大地滿足了人們的日常需求。
下麵，我們再來看一看造紙工業的發展情況。紙是我們日常生活中最常用的物品，無論是讀書、看報，還是寫字、作畫，都得和紙接觸。
在古代紙沒有發明以前，人們記錄事物多靠龜甲、獸骨、金石、竹簡、木牘、縑帛之類的物品。但是甲骨不易多得，金石笨重，縑帛昂貴，簡牘所占空間很大，都不便於使用。隨著社會經濟文化的發展，迫切需要尋找廉價易得的新型書寫材料。經過長期探索和實踐，人們終於發明了用麻繩頭、破布、舊漁網等製成的植物纖維紙。
漢代勞動人民用簡單平常的設備，從紡織廢料中用化學和機械加工方法，使纖維原料更生，製成植物纖維紙，在化學史和工藝史上的確是一項偉大的成就。經過唐、宋、元、明、清千餘年的歲月，到清代中期，我國手工造紙已相當發達，質量先進、品種繁多，成為中華民族數千年文化發展傳播的物質條件。
19世紀末，中國開始采用機器造紙，但後來一直發展緩慢，至1949年，全國隻能生產二三十種普通文化、生活用紙，機製紙產量僅10.8萬噸。
進入現代社會之後，各種造紙機械層出不窮，逐步取代了人工操作，形成了大規模的造紙工廠。現代製漿造紙係統是由化學、化工、林學、機械、企業管理、環境等十多個領域的技術組成的複雜係統，現代製漿造紙業已經成為高新技術武裝的技術密集型產業。現代的造紙業大都采用最先進的工藝技術，包括環保裝備，產品質量高、資源消耗低。
除了上麵所說的紡織業和造紙業已經實現了工業自動化之外，還有很多傳統的工業也已實現了自動化，比如煤炭、鋼鐵、機械、化工等傳統工業，已經逐步朝著自動化工業方向發展，並取得了巨大的成功。
從上麵例子可以看出，工業自動化是在工業生產中，充分利用動物以外的能源和各種資訊，比如說各種機器設備、傳感器、計算機以及網絡資源，大大減少了人力操作。
工業自動化技術就是在生產過程不需要人工直接幹預，就能按預期實現目標測量、操縱等信息處理的技術。自動化技術是探索和研究自動化過程的方法和技術，是涉及機械、微電子、計算機、機器視覺等技術領域的一門綜合性技術。工業革命促進自動化技術的產生，並得到很好的發展；同時自動化技術也促進工業的進步。如今，自動化技術已廣泛應用於機械製造、電力、建築、交通運輸、信息技術等領域，成為提高勞動生產率的主要手段之一，大大提高了生產過程的安全性、生產效率、產品質量；減少了生產過程的原材料、能源損耗。
據國際權威谘詢機構統計，對自動化係統的投入和企業效益方麵提升產出的比為1∶4～1∶6。特別在自動化係統占設備總投資10%以下的資金密集型企業中，自動化技術起到非常重要的作用。傳統工業自動化係統就是機電一體化係統，該係統用於對生產過程進行控製，主要由機械本體、動力部分、測試傳感部分、執行機構、驅動部分、控製及信號處理單元、接口電路等硬件元素組成。在軟件程序和電子電路邏輯有目的的信息流引導下，自動化係統相互協調、有機融合、集成，形成物質和能量的有序規則運動，組成工業自動化係統或產品。
近年來，隨著控製技術、計算機、通信、網絡等技術的發展，信息交互溝通領域正迅速覆蓋從工廠的現場設備層到控製、管理的各個層次。工業控製機係統是工業生產過程及其對機電設備、工藝裝備進行測量和控製的自動化技術工具（包括自動測量儀表、控製裝置）的總稱。今天對自動化最簡單的理解是：用廣義的機器（包括計算機）來部分或完全代替甚至超越人的體力。
3.2五花八門的工業自動化
3.2.1機械製造自動化
機械製造是生產的工業部門，機械製造的產品包括各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等。機械製造業為整個國民經濟發展提供技術裝備，其發展水平是國家工業化程度的主要標誌之一。
機械製造及其自動化有很明確的目的，就是將機械設備與自動化技術通過計算機的方式結合起來。機械製造及其自動化形成了一係列先進的製造技術，包括計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助製造（CAM）、柔性製造係統（FMC）等，最終形成大規模計算機集成製造係統（CIMS），使傳統機械加工得到很好的發展。具體在工業中的應用包括數控機床、加工中心等。
機械製造自動化應用範圍較廣，包括產品設計自動化、加工過程自動化、物料存儲和輸送自動化、產品檢驗自動化、裝配自動化以及生產管理自動化等。機械製造屬於離散生產過程，與石油化工等連續生產過程相比，實現自動化的難度較大，因此進展較慢。20世紀60年代以來，檢測技術、電子技術尤其電子計算機的發展，促進了機械技術與電子技術的結合，因此出現了數控機床、加工中心和工業機器人等。這項新技術使機械製造自動化產生新的變革，並取得了迅速發展。20世紀70年代出現了適應多品種中小批量生產的柔性製造係統，20世紀80年代開始把各自獨立發展起來的計算機輔助設計和製造、機器人、管理信息係統等技術綜合為一體，研製出計算機集成製造係統。
3.2.2自動生產線
20世紀20年代以來，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業的發展，機械製造中開始出現自動生產線。最早出現的是組合機床自動生產線。第二次世界大戰後，在工業發達國家的機械製造業中，自動生產線數目急劇增加。
1943年，美國福特汽車公司與克羅斯公司共同研製出一條自動生產線。生產線上的金屬材料或半成品自動按順序地移動，並連續不斷地被加工。它可以節省勞動力，縮短生產周期，提高生產率，所以取得了迅速發展。20世紀50年代中期，這種單一品種、大批量生產的自動生產線的發展達到高峰。20世紀70年代以來，不僅用自動機床和組合機床構成自動生產線實現自動化，而且鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、電鍍、噴漆和裝配等加工過程也開始實現自動化。
采用自動線進行生產的產品應有足夠大的產量；產品設計和工藝應先進、穩定、可靠，並在較長時間內保持基本不變。在大批、大量生產中采用自動線，能提高勞動生產率，保證生產的穩定性和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產占地麵積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。自動生產線是在無人幹預的情況下，按規定的程序自動進行操作或控製的過程。
自動化技術廣泛應用於工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等。采用自動生產線不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，從而極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。