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有人說中國只是處在“工業(yè)2.5”，還沒必要談“工業(yè)4.0”，也有人說中國可以彎道超車。“但無論工業(yè)4.0到什么程度，我們的確看到了一些機會，如生態(tài)系統(tǒng)和伙伴關系、物聯(lián)網和大數據、機器學習、人工智能、智能機器人和協(xié)作機器人、增強現實、網絡安全、可穿戴設備、自動駕駛車輛等，這也給ADI帶來面向中長期發(fā)展的潛在機會。”ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經理于常濤近日在第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產業(yè)和技術展望研討會上，分享了ADI在工業(yè)自動化相關的產品方案。
于常濤分析，工業(yè)4.0帶來的是生產效率提高、安全性能提升、非常龐大并且越來越強大的數據分析能力，以及為生產整體帶來靈活性。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題，還不是發(fā)展的問題，生存過程中面臨同質化的競爭，同時還要尋求出路，因此需要產品具備差異化，同時，工業(yè)4.0固然提升了靈活性、生產效率，也伴隨著很龐大的投資，企業(yè)就會有所顧慮目前是否到了合適的時間點做這些投資，這也是工業(yè)4.0怎么落地、什么時候落地直接相關聯(lián)的問題。
在工廠中，機器人應用、控制系統(tǒng)、若干儀表和傳感器、穩(wěn)健的傳輸通訊網絡這四大部分把各網絡連在一起。恰恰ADI能夠提供從前端的檢測，各類傳感器，到后端的測量，技術、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域。
于常濤表示，圍繞實際工廠的應用場景，ADI的方案已經涵蓋了各個環(huán)節(jié)。之前對機器人的核心要求是讓機械手臂動起來，需要有控制系統(tǒng)、相應的硬件軟件設計，還有基本的安全功能。但隨著智能化、靈活性、物聯(lián)網等概念的興起，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，檢測各關節(jié)當前的角度，即在大負載情況下，手臂的抖動情況，同時機器人在工作過程當中，特別是協(xié)作機器人，與工作人員緊密配合時候如何保證安全性。同時，機器人作為工廠的一分子，需要把參數上傳到云端，為通訊領域帶來了機會。得益于工業(yè)4.0和中國制造2025，新的需求和新的技術導向催生了ADI新的機會。
機器人控制系統(tǒng)
機器人控制系統(tǒng)的核心是模塊，是直接連接現場儀表和整個控制單元當中的紐帶。ADI針對整個模塊量輸入模塊，推出了最新一代的AD411X產品，集成了多重保護功能，同時提供相應的電源解決方案。在應用過程中，基本上是24V輸入、5V輸出的電源架構。AD411X產品每個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，如現場有十個傳感器，需要接入之后，在電器柜這一側有10%的余熱，十個通道的輸入，工程完成之后可能要額外多留兩個通道，以防客戶新的需求增加或者損壞做備份使用。并且有些現場對信號類型需求也不一樣，所以在一些工廠的過程控制應用當中，有些客戶就把這個產品應用起來，叫做小型化的PLC的控制柜，而不是說傳統(tǒng)的所有的現場全部連到一個房間來，需要很長的線纜。
此外，為了配合安規(guī)的要求，借助這個產品的靈活性，就可以給終端客戶在工廠實施過程當中，為工人清晰標注出數字型、模擬型的，把信號的正負連接對，完全根據現場的實施結構，通過軟件的方式把系統(tǒng)完整地運行起來，從而大程度節(jié)省現場工程安裝的難度和成本。
工業(yè)以太網
工業(yè)4.0或智能制造重點強調的是網絡化。工廠中以有線網絡為主，除了傳統(tǒng)的基于RS-485/RS-422的現場走線之外，更多的是工業(yè)以太網，工業(yè)以太網把現場所有傳感器全部匯集到以這個產品為基礎的小型化控制之后，所有數據進行匯集，然后這些大量的數據就可以走現在的工業(yè)以太網的網絡，從而為現場節(jié)省線纜的布置，提高方案的性價比。這也是ADI今年推出的明星產品，重點體現靈活性、集成度、軟件可配置性。
“ADI產品可以用單一一顆芯片支持現在主流的工業(yè)以太網的協(xié)議，可以有個單一的硬件平臺，通過調用或者編寫部分的軟件方式，就可直接實施不同的工業(yè)以太網的協(xié)議。不僅如此，工業(yè)以太網已經存在若干年了，并不是新興事物。作為下一代的延續(xù)，需要涉及時間敏感網絡，此前工業(yè)以太網都是各大廠商主導推出的，比如西門子通過PI、ETG等等，其間帶來一個問題：各廠商之間完全不兼容。”
“現行的工業(yè)以太網都是運行在一百兆的通訊速率之下，但事實上工廠中有一些對實時性要求不高，數據量很大的數據源，比如攝像頭、機器視覺、工業(yè)相機這些應用場景，在兩個比較大的因素驅動之下， TSN網絡既兼顧了一些實時性數據的傳輸，同時保留了帶寬，它在數據鏈上提倡數據兼容，不存在壟斷的門檻。基于這個趨勢，ADI一方面運用現有產品支持普及率越來越高的現行工業(yè)以太網，同時在今年底也會推出下一代的基于千兆的TSN技術。
機器健康監(jiān)測
機器健康監(jiān)測從去年到今年，是非常火熱的一個點，同時機器健康監(jiān)測也是工業(yè)物聯(lián)網一個很好的落地的實踐，機器健康監(jiān)測也被越來越多的客戶所接受。
如風電、火電、核電等化工廠的應用場景，有一些國家硬性規(guī)定的安全方面的考慮，也包括風機、風能，過往很多靠人工的方式，現在越來越多的客戶評估后發(fā)現構建一套自動化系統(tǒng)非常劃算，一方面可以拿到高效的數據，同時可以節(jié)省人力成本，使設備安全更有保證。
“并且，這樣的技術讓我們有很好的方式搜集到工業(yè)現場各種設備大量現場的原始數據，把這些數據放到云端做系統(tǒng)處理。這個架構就是很典型的智能+、工業(yè)互聯(lián)網的典型應用。” 于常濤認為。
ADI最突出的產品就是基于加速度計的產品，因為在機器健康相關的各種各樣的檢測參數當中，溫度是比較關鍵的參數。同時，震動也是關鍵參數，從而知道機器的損壞會帶來震動情況的反饋。同時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、時間預算的經驗學習、算法等。
同時，ADI把一些有特色的產品與方案整合在一起，形成完整的DEMO系統(tǒng)，包括震動檢測節(jié)點，基于無線傳輸方案檢測震動，天線，電機驅動，同時在PC端還做了GOI，可以看到相關數據。基于該系統(tǒng)，就可以第一時間拿到你需要的關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。
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