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有人說(shuō)中國只是處在“工業(yè)2.5”，還沒(méi)必要談“工業(yè)4.0”，也有人說(shuō)中國可以彎道超車(chē)。“但無(wú)論工業(yè)4.0到什么程度，我們的確看到了一些機會(huì )，如生態(tài)系統和伙伴關(guān)系、物聯(lián)網(wǎng)和大數據、機器學(xué)習、人工智能、智能機器人和協(xié)作機器人、增強現實(shí)、網(wǎng)絡(luò )安全、可穿戴設備、自動(dòng)駕駛車(chē)輛等，這也給ADI帶來(lái)面向中長(cháng)期發(fā)展的潛在機會(huì )。”ADI亞太區工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)部經(jīng)理于常濤近日在第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì )上，分享了ADI在工業(yè)自動(dòng)化相關(guān)的產(chǎn)品方案。
于常濤分析，工業(yè)4.0帶來(lái)的是生產(chǎn)效率提高、安全性能提升、非常龐大并且越來(lái)越強大的數據分析能力，以及為生產(chǎn)整體帶來(lái)靈活性。但是，也可以發(fā)現目前很多中國企業(yè)很大程度上需要解決的是生存的問(wèn)題，還不是發(fā)展的問(wèn)題，生存過(guò)程中面臨同質(zhì)化的競爭，同時(shí)還要尋求出路，因此需要產(chǎn)品具備差異化，同時(shí)，工業(yè)4.0固然提升了靈活性、生產(chǎn)效率，也伴隨著(zhù)很龐大的投資，企業(yè)就會(huì )有所顧慮目前是否到了合適的時(shí)間點(diǎn)做這些投資，這也是工業(yè)4.0怎么落地、什么時(shí)候落地直接相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。
在工廠(chǎng)中，機器人應用、控制系統、若干儀表和傳感器、穩健的傳輸通訊網(wǎng)絡(luò )這四大部分把各網(wǎng)絡(luò )連在一起。恰恰ADI能夠提供從前端的檢測，各類(lèi)傳感器，到后端的測量，技術(shù)、參考、ADC，再到數據解析，以微處理器或DSP為基礎，與邊緣計算相切合應用于特定領(lǐng)域。
于常濤表示，圍繞實(shí)際工廠(chǎng)的應用場(chǎng)景，ADI的方案已經(jīng)涵蓋了各個(gè)環(huán)節。之前對機器人的核心要求是讓機械手臂動(dòng)起來(lái)，需要有控制系統、相應的硬件軟件設計，還有基本的安全功能。但隨著(zhù)智能化、靈活性、物聯(lián)網(wǎng)等概念的興起，人工智能概念融合之后，賦予了機器人更多元素，這些元素更多體現在傳感器上，檢測各關(guān)節當前的角度，即在大負載情況下，手臂的抖動(dòng)情況，同時(shí)機器人在工作過(guò)程當中，特別是協(xié)作機器人，與工作人員緊密配合時(shí)候如何保證安全性。同時(shí)，機器人作為工廠(chǎng)的一分子，需要把參數上傳到云端，為通訊領(lǐng)域帶來(lái)了機會(huì )。得益于工業(yè)4.0和中國制造2025，新的需求和新的技術(shù)導向催生了ADI新的機會(huì )。
機器人控制系統
機器人控制系統的核心是模塊，是直接連接現場(chǎng)儀表和整個(gè)控制單元當中的紐帶。ADI針對整個(gè)模塊量輸入模塊，推出了最新一代的AD411X產(chǎn)品，集成了多重保護功能，同時(shí)提供相應的電源解決方案。在應用過(guò)程中，基本上是24V輸入、5V輸出的電源架構。AD411X產(chǎn)品每個(gè)通道都可以任意地定義為數字量的輸入輸出，或者模擬量的輸入輸出，所以把它叫做軟件定義I/O。
于常濤介紹，如現場(chǎng)有十個(gè)傳感器，需要接入之后，在電器柜這一側有10%的余熱，十個(gè)通道的輸入，工程完成之后可能要額外多留兩個(gè)通道，以防客戶(hù)新的需求增加或者損壞做備份使用。并且有些現場(chǎng)對信號類(lèi)型需求也不一樣，所以在一些工廠(chǎng)的過(guò)程控制應用當中，有些客戶(hù)就把這個(gè)產(chǎn)品應用起來(lái)，叫做小型化的PLC的控制柜，而不是說(shuō)傳統的所有的現場(chǎng)全部連到一個(gè)房間來(lái)，需要很長(cháng)的線(xiàn)纜。
此外，為了配合安規的要求，借助這個(gè)產(chǎn)品的靈活性，就可以給終端客戶(hù)在工廠(chǎng)實(shí)施過(guò)程當中，為工人清晰標注出數字型、模擬型的，把信號的正負連接對，完全根據現場(chǎng)的實(shí)施結構，通過(guò)軟件的方式把系統完整地運行起來(lái)，從而大程度節省現場(chǎng)工程安裝的難度和成本。
工業(yè)以太網(wǎng)
工業(yè)4.0或智能制造重點(diǎn)強調的是網(wǎng)絡(luò )化。工廠(chǎng)中以有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為主，除了傳統的基于RS-485/RS-422的現場(chǎng)走線(xiàn)之外，更多的是工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)把現場(chǎng)所有傳感器全部匯集到以這個(gè)產(chǎn)品為基礎的小型化控制之后，所有數據進(jìn)行匯集，然后這些大量的數據就可以走現在的工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )，從而為現場(chǎng)節省線(xiàn)纜的布置，提高方案的性?xún)r(jià)比。這也是ADI今年推出的明星產(chǎn)品，重點(diǎn)體現靈活性、集成度、軟件可配置性。
“ADI產(chǎn)品可以用單一一顆芯片支持現在主流的工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議，可以有個(gè)單一的硬件平臺，通過(guò)調用或者編寫(xiě)部分的軟件方式，就可直接實(shí)施不同的工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議。不僅如此，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)存在若干年了，并不是新興事物。作為下一代的延續，需要涉及時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )，此前工業(yè)以太網(wǎng)都是各大廠(chǎng)商主導推出的，比如西門(mén)子通過(guò)PI、ETG等等，其間帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題：各廠(chǎng)商之間完全不兼容。”
“現行的工業(yè)以太網(wǎng)都是運行在一百兆的通訊速率之下，但事實(shí)上工廠(chǎng)中有一些對實(shí)時(shí)性要求不高，數據量很大的數據源，比如攝像頭、機器視覺(jué)、工業(yè)相機這些應用場(chǎng)景，在兩個(gè)比較大的因素驅動(dòng)之下， TSN網(wǎng)絡(luò )既兼顧了一些實(shí)時(shí)性數據的傳輸，同時(shí)保留了帶寬，它在數據鏈上提倡數據兼容，不存在壟斷的門(mén)檻?；谶@個(gè)趨勢，ADI一方面運用現有產(chǎn)品支持普及率越來(lái)越高的現行工業(yè)以太網(wǎng)，同時(shí)在今年底也會(huì )推出下一代的基于千兆的TSN技術(shù)。
機器健康監測
機器健康監測從去年到今年，是非?；馃岬囊粋€(gè)點(diǎn)，同時(shí)機器健康監測也是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)很好的落地的實(shí)踐，機器健康監測也被越來(lái)越多的客戶(hù)所接受。
如風(fēng)電、火電、核電等化工廠(chǎng)的應用場(chǎng)景，有一些國家硬性規定的安全方面的考慮，也包括風(fēng)機、風(fēng)能，過(guò)往很多靠人工的方式，現在越來(lái)越多的客戶(hù)評估后發(fā)現構建一套自動(dòng)化系統非常劃算，一方面可以拿到高效的數據，同時(shí)可以節省人力成本，使設備安全更有保證。
“并且，這樣的技術(shù)讓我們有很好的方式搜集到工業(yè)現場(chǎng)各種設備大量現場(chǎng)的原始數據，把這些數據放到云端做系統處理。這個(gè)架構就是很典型的智能+、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應用。” 于常濤認為。
ADI最突出的產(chǎn)品就是基于加速度計的產(chǎn)品，因為在機器健康相關(guān)的各種各樣的檢測參數當中，溫度是比較關(guān)鍵的參數。同時(shí)，震動(dòng)也是關(guān)鍵參數，從而知道機器的損壞會(huì )帶來(lái)震動(dòng)情況的反饋。同時(shí)配合后端的信號處理，跟邊緣計算的理念相結合，以低功耗為基礎，注入頻率數據的分析、時(shí)間預算的經(jīng)驗學(xué)習、算法等。
同時(shí)，ADI把一些有特色的產(chǎn)品與方案整合在一起，形成完整的DEMO系統，包括震動(dòng)檢測節點(diǎn)，基于無(wú)線(xiàn)傳輸方案檢測震動(dòng)，天線(xiàn)，電機驅動(dòng)，同時(shí)在PC端還做了GOI，可以看到相關(guān)數據?；谠撓到y，就可以第一時(shí)間拿到你需要的關(guān)于機器檢測的第一手數據，把工作重心集中在更有附加值、更有意義的、基于云端的算法上面。
“如何實(shí)現更快、更智能、更安全的工業(yè)自動(dòng)化方案？”由中國機電產(chǎn)品交易網(wǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)機電網(wǎng)）小編整理發(fā)布。如需要轉載，請注明文章來(lái)源，更多關(guān)于機電行業(yè)資訊，請點(diǎn)擊關(guān)注：中國機電產(chǎn)品交易網(wǎng) 機電信息
