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企业迈入工业4.0,ADI靠什么来保驾护航?

2019-04-01
王洁
电子技术应用

近年来,“工业4.0”逐渐成为了人们讨论的热点词汇,工业4.0意味着从网络和物理两个方面对公司运营进行全方位的融合,“高大上”的工业4.0对于国内正处于工业1.0/2.0阶段的发展相对落后的企业来说甚至有点遥不可及,但毕竟工业4.0是全球制造业近年来最重要的趋势,更是被业界称为“商业革命”,如何抓住机会顺利迈入工业4.0?ADI给出了解答。

3月20日,在2019上海慕尼黑电子展期间,《电子技术应用》记者采访到了ADI系统解决方案事业部总经理赵轶苗,针对企业在工业4.0转型中面临的一系列问题进行了深入交流。

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ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗

工业一直是ADI非常重要的一个业务部分,2018年ADI总营收62亿美元,其中很大一部分都是B2B的业务,B2B业务中工业、汽车、通讯几个领域大概占85%的营收,并且工业又是最大的一块。

ADI一直以来非常注重工业的应用客户,近几年工业4.0迅速发展,ADI也提供丰富的产品解决方案为企业的工业4.0转型保驾护航,包括:传统的ADI核心功能的产品,如放大器、模数转换器、RF器件、MEMS、Power等产品,以及应用的解决方案(ADI在展会现场展出了高可靠性的SmartMesh无线解决方案——Dust  Networks);对于工业互联网的互联、互通,ADI提供了fido的产品系列,支持目前的通用工业互联网(国内目前比较多采用EtherCAT和PROFINET等工业互联网标准),一颗芯片可以支持多标准,同时还在支持下一代的时间敏感网络(TSN)的工业互联网。

“工业上常用的还是有线网络,但是传统的有线以太网并不适合工业4.0的场景,除了不太好布线的问题外,延时控制、优先级控制、实时性很难保障。当前有不同的工业网络标准,比如EtherCAT和PROFINET,在中国EtherCAT用得比较多。它的带宽不够高,实时性操作也不够好,所以这些工业网络慢慢会收敛成一个新的工业标准,就是TSN网络。” 赵轶苗认为TSN会成为下一代统一的工业网络标准,“它也是有线的,我们目前支持100M的TSN网络,下一代产品会支持一个G,满足工业现场越来越多的视觉传输对高带宽的需求。”

除了有线之外,ADI还为工业自动化量身定制了无线解决方案。有些工业场景有线网络不好布置,ADI提供的无线SmartMesh和Dust Networks技术,可以成为有线网络的重要补充,做节点的补充。传统的无线方案很难达到工业要求的高可靠性传输,ADI的调频和调信道的技术使得无线的传输可靠性可以达到99.99%。此外,ADI也融入了低功耗的技术,使得一节电池可以支持5-10年的工作时间。

ADI展品:SmartMesh无线工业应用.jpg

ADI展品:SmartMesh无线工业应用

机器异常停机对工厂来说将会造成巨大的不良影响,对此ADI提供了一套健康监控系统——CBM系统,基于ADI的MEMS振动传感、温度传感、电路DR传感等各种传感技术以及相应的信号链和连接方式建立,可以实现更前瞻性的运维来保持整个运行的连畅性,避免传统的机器坏了就停下生产线重新去修复等造成的损失。CBM系统可以较早地把问题暴露出来,在一个更好的、更流畅的环节里做好修复。

工业现场如果靠近市区,操作带来的高压或对人体有危害的环境就需要一种完善的隔离技术。对此,ADI提供了一个高速的HDMI的接口,可以将无线的视频安全、稳定地传送到客户端。

更高效率、更可靠的电源技术也是ADI非常看重的。大部分工业现场都是固定的模拟输出、模拟输入,数字输出、数字输入。但是根据市场的变化生产过程会面临重新调整的情况,传统技术会将各种IO接口重新进行布置、变换、调整,ADI可以提供一种软件可配置的接口技术,即isoPower?技术,任何一个接口既可以配置成模拟输出或者模拟输入,又可以配置成数字输出或者数字输入。

ADI展品:多路隔离电源输出方案.jpg

ADI展品:多路隔离电源输出方案

对于传统企业,要实现工业4.0,需要多方合作形成生态。赵轶苗解释道:“一方面我们是提供给设备合作商,通过设备合作商提供给我们的客户;另一方面,如果客户直接找到我们,我们也可以选择合适的设备供应商,大家一起来解决这个问题。”

从传统的工厂演变到智能工厂,赵轶苗认为,需要首先找准痛点。智能制造的核心包括前端的传感技术、更多的数据连接和数据通信,然后再高一层可能会用到云端技术甚至是AI技术,优化整个生产制造。但是各个工厂特点不一样,要分析自己工厂的痛点是什么,比如最大的问题是解决通信问题还是解决生产效率问题,结合问题适当的推进,从生产效率提高和更好的投资回报来一步一步实现工业4.0。

在工业4.0的道路上,国外起步快一些,更高精度、更精密的工业制造多一点,比如日本、德国有很多汽车制造工业厂商,他们会形成一个更大规模的工业制造的升级。我国除了有一些大规模的生产,还有更多小规模的工业制造厂商,于此同时我们有很好的电子商务平台,如淘宝、阿里的网络能很好地和需求对接。如果能够把这些工业互联网技术和工业制造技术有效利用起来,帮助中小企业和需求端更紧密地对接,把通信和整个制造的管理做得更加智能化,将会成为未来工业智能化转型过程中的机遇所在。


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