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深度分析智能制造的技术市场动向(2)

 汇聚0005 2016-03-14
2016年工业4.0技术动向

  制造业和库存管理正向着智能化过渡。例如低功耗连接、嵌入式处理和嵌入式感测等推动智能化过渡的技术已经在提供低功耗、智能网络互联感测解决方案等领域取得了巨大进步。然而,为了实现工业4.0更加广泛和快速的部署,安全性和可靠性才是最值得关注的问题。诸如湿度、温度和压力感测等多模式感测解决方案经常被集成在许多工业和楼宇自动化系统中。从延长电池使用寿命到最终的能量采集,超低功耗是关键所在。正是因为有了高效的电源管理和信号链技术,我们才得以实现少于1微瓦的待机功率以及低于100nA的睡眠模式电流。包括模拟和数字信号处理器在内的集成式超声波和毫米波感测解决方案能够在流量计量、诊断和很多其它工业应用中提供全新的多模式功能。

  工业4.0值得关注

  智能制造的相关技术趋势

  英飞凌作为德国工业4.0的创始成员和工业4.0的积极倡导者,与其他成员一起负责工业4.0标准化的制定,特别是工业4.0场景下的核心器件和技术的研发。

  从技术角度看,智能制造的核心是物联网和服务互联网在工业的应用,所以物联网和互联网的技术趋势会推动智能制造的发展。

  同时,互联网和物联网在促进智能制造整合价值链的过程中,其核心部分还是为制造过程服务以实现高效率、高质量和高效资源利用。这样制造过程中的人机交互、机器和机器交互、物料和机器交互、机器和环境交互等技术成为必然,并已经逐渐成熟和进行尝试。工业4.0的参考架构和软件模型也已经发布,相信不久就会有基于参考架构的应用实例出现。

  为了符合个性化制造的要求,产品生命周期管理的系统和设计及制造的系统的结合度现在越来越紧密,这将成为一个趋势。智能化制造还会推动制造大数据分析来更好地为经营决策和质量控制服务。

  英飞凌的特色技术和产品

  英飞凌在智能制造领域和工业4.0领域有独到的技术。英飞凌不光有高效能的电机马达驱动芯片、还有微控制芯片、高性能传感器等成熟领先的产品。针对工业4.0,或者更广的物联网环境,我们一直认为安全是一个重要并斟待解决的问题,所以我们开发并提供了世界领先的基于硬件的安全芯片解决方案服务于工业控制安全和物联网安全。

  例如,针对工业智慧人-机、机-机等接口的发展,我们推出了高精度的3D磁性传感器。通过检测x、y和z方向的磁场,传感器能够可靠地感测三维、线性和旋转运动。所采用的数字I2C接口可在传感器与单片机之间实现快速双向通信。适合于需要快速三维、角度测量或低功耗的应用。

  最近我们也推出了3D图像传感器,英飞凌全新的传感器新技术不仅帮助3D摄像头实现了具有真实感的成像功能,还能识别手势及面部表情。如在医疗检测仪器中,可帮助医生无需触碰电脑显示屏,查看病人的检测数据;在高级辅助驾驶系统中,可主动获取驾驶员的面部表情,判断驾驶员的精神状态,在驾驶员面露疲倦时,给予及时的警示,当车辆处于即将与其他车辆碰擦的危险时及时刹车,避免交通事故的发生。在工业场景中帮助人通过手势控制机器及虚拟现实应用。

  电机需要精确位置控制及电流控制

  智能制造是一个很大的概念,包含若干的技术应用。从电机控制的角度来看,节能、高效、精准、互通肯定是毋庸置疑的趋势。

  在伺服控制中,高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制性能,要求12位及以上的性能的多通道ADC;ADI具有业界领先的ADC技术,包括了隔离ADC产品,它们可以很好地满足高精度控制的要求。ADI可以提供高精度RDC来满足使用旋转变压器的位置检测场合。从优先考虑安全和保护的角度,信号采样和功率器件驱动应采用隔离技术,ADI公司的iCoupler数字隔离器产品可满足高压安全隔离要求。在工业应用的设计中,IC产品需要更长的生命周期和更高的可靠性。普通的交流感应电机向永磁同步电机转变已是大势所趋,要求系统设计师能提供更高效率和更灵活的算法。

  传感器和分布式计算迅速增长

  据Gartner,物联网(IoT)是2015最热门的技术。与此相关的话题大多聚焦在消费类应用,如智能家居、车联网和消费类可穿戴应用(如腕带运动追踪器)。然而,物联网的工业分支(也称作智能制造业)对于商业和社会经济层面的潜在影响将最终超越消费类应用。智能制造业的变革将改变众多产业,包括制造业、油气行业、农业、矿业、运输及保健行业。上述产业的总和占到世界经济总量的近三分之二。

  智能制造的本质意味着收集并利用机器和传感器生成的大量数据,以优化生产运营。这将影响众多系统设计,包括工厂车间的设备(系统)、通信集线器和控制器本身的设计。

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