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(jī)會(huì)，如生態(tài)系統(tǒng)和伙伴關(guān)系、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、智能機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)安全、可穿戴設(shè)備、自動(dòng)駕駛車輛等，這也給ADI帶來面向中長期發(fā)展的潛在機(jī)會(huì)。”ADI亞太區(qū)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帶來的是生產(chǎn)效率提高、安全性能提升、非常龐大并且越來越強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，以及為生產(chǎn)整體帶來靈活性。但是，也可以發(fā)現(xiàn)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(zhì)化的競(jìng)爭(zhēng)，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)的問題。

在工廠中，機(jī)器人應(yīng)用、控制系統(tǒng)、若干儀表和傳感器、穩(wěn)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(cè)，各類傳感器，到后端的測(cè)量，技術(shù)、參考、ADC，再到數(shù)據(jù)解析，以微處理器或DSP為基礎(chǔ)，與邊緣計(jì)算相切合應(yīng)用于特定領(lǐng)域。

于常濤表示，圍繞實(shí)際工廠的應(yīng)用場(chǎng)景，ADI的方案已經(jīng)涵蓋了各個(gè)環(huán)節(jié)。之前對(duì)機(jī)器人的核心要求是讓機(jī)械手臂動(dòng)起來，需要有控制系統(tǒng)、相應(yīng)的硬件軟件設(shè)計(jì)，還有基本的安全功能。但隨著智能化、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(jī)器人更多元素，這些元素更多體現(xiàn)在傳感器上，檢測(cè)各關(guān)節(jié)當(dāng)前的角度，即在大負(fù)載情況下，手臂的抖動(dòng)情況，同時(shí)機(jī)器人在工作過程當(dāng)中，特別是協(xié)作機(jī)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(jī)器人作為工廠的一分子，需要把參數(shù)上傳到云端，為通訊領(lǐng)域帶來了機(jī)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(dǎo)向催生了ADI新的機(jī)會(huì)。

機(jī)器人控制系統(tǒng)

機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心是模塊，是直接連接現(xiàn)場(chǎng)儀表和整個(gè)控制單元當(dāng)中的紐帶。ADI針對(duì)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(hù)功能，同時(shí)提供相應(yīng)的電源解決方案。在應(yīng)用過程中，基本上是24V輸入、5V輸出的電源架構(gòu)。AD411X產(chǎn)品每個(gè)通道都可以任意地定義為數(shù)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(xiàn)場(chǎng)有十個(gè)傳感器，需要接入之后，在電器柜這一側(cè)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，以防客戶新的需求增加或者損壞做備份使用。并且有些現(xiàn)場(chǎng)對(duì)信號(hào)類型需求也不一樣，所以在一些工廠的過程控制應(yīng)用當(dāng)中，有些客戶就把這個(gè)產(chǎn)品應(yīng)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(xiàn)場(chǎng)全部連到一個(gè)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(gè)產(chǎn)品的靈活性，就可以給終端客戶在工廠實(shí)施過程當(dāng)中，為工人清晰標(biāo)注出數(shù)字型、模擬型的，把信號(hào)的正負(fù)連接對(duì)，完全根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施結(jié)構(gòu)，通過軟件的方式把系統(tǒng)完整地運(yùn)行起來，從而大程度節(jié)省現(xiàn)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(qiáng)調(diào)的是網(wǎng)絡(luò)化。工廠中以有線網(wǎng)絡(luò)為主，除了傳統(tǒng)的基于RS-485/RS-422的現(xiàn)場(chǎng)走線之外，更多的是工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)把現(xiàn)場(chǎng)所有傳感器全部匯集到以這個(gè)產(chǎn)品為基礎(chǔ)的小型化控制之后，所有數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，然后這些大量的數(shù)據(jù)就可以走現(xiàn)在的工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，從而為現(xiàn)場(chǎng)節(jié)省線纜的布置，提高方案的性價(jià)比。這也是ADI今年推出的明星產(chǎn)品，重點(diǎn)體現(xiàn)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(xiàn)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(tái)，通過調(diào)用或者編寫部分的軟件方式，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(xù)，需要涉及時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)，此前工業(yè)以太網(wǎng)都是各大廠商主導(dǎo)推出的，比如西門子通過PI、ETG等等，其間帶來一個(gè)問題：各廠商之間完全不兼容?！?/p>

“現(xiàn)行的工業(yè)以太網(wǎng)都是運(yùn)行在一百兆的通訊速率之下，但事實(shí)上工廠中有一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，數(shù)據(jù)量很大的數(shù)據(jù)源，比如攝像頭、機(jī)器視覺、工業(yè)相機(jī)這些應(yīng)用場(chǎng)景，在兩個(gè)比較大的因素驅(qū)動(dòng)之下， TSN網(wǎng)絡(luò)既兼顧了一些實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)保留了帶寬，它在數(shù)據(jù)鏈上提倡數(shù)據(jù)兼容，不存在壟斷的門檻?；谶@個(gè)趨勢(shì)，ADI一方面運(yùn)用現(xiàn)有產(chǎn)品支持普及率越來越高的現(xiàn)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(jī)器健康監(jiān)測(cè)

機(jī)器健康監(jiān)測(cè)從去年到今年，是非?；馃岬囊粋€(gè)點(diǎn)，同時(shí)機(jī)器健康監(jiān)測(cè)也是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)很好的落地的實(shí)踐，機(jī)器健康監(jiān)測(cè)也被越來越多的客戶所接受。

如風(fēng)電、火電、核電等化工廠的應(yīng)用場(chǎng)景，有一些國家硬性規(guī)定的安全方面的考慮，也包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)能，過往很多靠人工的方式，現(xiàn)在越來越多的客戶評(píng)估后發(fā)現(xiàn)構(gòu)建一套自動(dòng)化系統(tǒng)非常劃算，一方面可以拿到高效的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以節(jié)省人力成本，使設(shè)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(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備大量現(xiàn)場(chǎng)的原始數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)放到云端做系統(tǒng)處理。這個(gè)架構(gòu)就是很典型的智能+、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用?！?于常濤認(rèn)為。

ADI最突出的產(chǎn)品就是基于加速度計(jì)的產(chǎn)品，因?yàn)樵跈C(jī)器健康相關(guān)的各種各樣的檢測(cè)參數(shù)當(dāng)中，溫度是比較關(guān)鍵的參數(shù)。同時(shí)，震動(dòng)也是關(guān)鍵參數(shù)，從而知道機(jī)器的損壞會(huì)帶來震動(dòng)情況的反饋。同時(shí)配合后端的信號(hào)處理，跟邊緣計(jì)算的理念相結(jié)合，以低功耗為基礎(chǔ)，注入頻率數(shù)據(jù)的分析、時(shí)間預(yù)算的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)、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(tǒng)，包括震動(dòng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，基于無線傳輸方案檢測(cè)震動(dòng)，天線，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)在PC端還做了GOI，可以看到相關(guān)數(shù)據(jù)。基于該系統(tǒng)，就可以第一時(shí)間拿到你需要的關(guān)于機(jī)器檢測(cè)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，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。