發布日期：2022-05-18 點擊率：36
隨著智能技術在工業環境（運動控制）中的不斷發展，需要一種新的思維方式將底層半導體解決方案轉化為能夠提供更好實時信息的產品。為什么這很重要？實時信息為人工智能（AI）算法提供信息，這些算法是優化工廠整體性能和生產線上單個機器性能不可或缺的部分。
為了達到工業融合所要求的自動化水平和靈活性，設備的各個方面都需要改進。例如，在運動控制中，我們將需要智能執行器，以提供必要的流量和速度控制，產品在其運行過程中的移動。由于所有應用都需要自己獨特的運動控制和電機驅動設備，這些智能執行器將需要提供更高的效率來限制功耗，實現更小的尺寸、更好的定位和扭矩控制，以及在運行時自我調節和優化其性能的能力。這種智能集成的結合將使新的產品類別能夠滿足工業4.0及更高的要求。在本文中，我們將更深入地了解實現這些目標所需的技術。
工業4.0的承諾是它給制造業帶來的靈活性，允許產品線動態地重新配置，以適應產品變化并保持較長的正常運行時間。當決策轉移到機器與現實世界相適應的工廠車間邊緣時，這就需要在整個工廠車間內獲得更好的實時信息。有了更高質量的信息，人工智能算法可以繼續提高其分析能力，使機器能夠更好地解釋信息并作出適當的反應。
邊緣的智慧在行動中是什么樣子的？國際足球聯合會（Tradefica）最近在國際足聯（Tradefica）上展示了足球電子聯盟（smart football Association，簡稱：美式足球聯合會）的最新數據顯示，國際足球聯合會（TradeFica）的每一項規定都體現了英式足球的完整性。這家工廠由不同的傳感器組成，這些傳感器安裝在每個工位上，用于在足球從稱重站移動到跌落測試站、壓力站和圓周測量站時，從半導體和電機收集數據。整個工廠通過iPad進行控制和監控。隨著測量的進行，信息被推送到云端，人工智能算法分析數據并提高工廠生產率。
圖1:Maxim Integrated的智能足球工廠演示采用多個傳感器，并利用AI算法進行實時決策。
為了充分發揮智能工廠的能力，半導體行業需要提供：
智能傳感器可動態調整參數
軟件可配置IOs，允許更靈活地適應新的工廠配置和擴展需求
智能執行器，可自我調整，以優化其性能，以適應其特定的環境
先進的診斷功能可快速識別故障的根本原因，并提高實時決策的質量
傳感器、數字和模擬IOs以及執行器是所有工業控制系統的三個主要功能。這三個要素必須協同工作，并具有支持智能系統的智能。在傳感器方面，IO-link技術將傳統的二進制或模擬傳感器轉變為智能傳感器，可以收集數據，還允許操作員根據在線其他傳感器的實時狀態數據遠程重新配置參數。智能傳感器可以支持產品定制，適應產品的變化，并適應不同的產品。IOs允許工廠簡化其配線需求，提供更具成本效益和創造性的解決方案，以優化生產力和縮短周期時間。此外， IOs也有助于減少工廠停機時間，因為更換傳感器相當容易，調整工廠以增加或擴展其功能也是如此。智能執行器有助于控制產品在工廠地板上移動的形狀、流量和速度。由于所有應用都需要一套獨特的運動控制和電機驅動特性，這些智能執行器需要高效地限制功耗，實現更小的尺寸，更好地控制定位和扭矩，還提供了在特定環境中運行時自我調整和優化性能的能力。
考慮到智能集成的這種組合，需要發生兩件事來授權智能運動。首先，我們需要運動控制算法，使運動范圍平滑，同時能夠檢測運行過程中放置在電機上的負載，以避免線路故障并將功耗降至最低。第二，我們需要節能的模擬設備技術，以允許高壓運行，同時提供本地環境的狀態，以便優化電機以實現高效率和更快的吞吐量。
圖2: 工業 5.0將以自我意識的機器為標志，這將導致更高的制造生產率。
通過將智能傳感器、軟件可配置的IOs、智能執行器和高級診斷技術結合在一起，下一代人工智能算法將變得超級強大，并隨時準備支持我們工業發展的下一階段：工業5.0。當我們實現工業5.0時，我們將看到自動識別機器的出現，這些機器將進一步提高性能效率和生產率（圖2）。想象一下這個未來的工廠，如果一臺機器因故障而陷入困境，任務可以自動重新分配到不同的機器上。事實上，多虧了更智能的技術，未來看起來更富有成效。
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