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助力中国制造升级转型 ADI展示工业自动化解决方案

         关键字:制造升级转型     发布时间:2019/4/22     来源:[互联网]

第八届年度中国ICT媒体论坛,ADI,工业4.0

  装备制造业是国之重器,是制造业的基石,在实现中国制造由大到强的转变中肩负重要使命。随着智能制造领域政策的持续出台,中国制造业逐渐向智能制造方向转型,并开始大量应用云计算、大数据、机器人等相关技术。因此,很多人说:工业4.0是中国改革开发以来最有机会登上世界顶点的机会。

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  当前,工业4.0在国内发展有三大根本动力:一是人口结构和劳动者心理的变化,原有的大工业生产模式难以维持;二是移动互联网改变了消费者的购买行为、传播形式以及轨迹记录,也在陆续装备和升级制造业;三是我国工业在全球竞争格局中持续升级,而工业体系的分散和多层使得“连接”尤为必要。工业4.0虽具备强大的分析能力、生产效率,以及极大地提升安全性的同时,但其典型困境也随之而来,例如由于实现工业4.0的路径和时间表不明确,给许多正在发挥作用的业务基础因素带来不确定性等问题。

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  对此,在4月11日举办的EEVIA第八届年度中国ICT媒体论坛上,ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛发表了“加速迈向工业4.0——实现更快、更智能、更安全的工业自动化方案”主题演讲,不仅向业界媒体和工程师展示了ADI在工业领域的技术积淀和解决方案,而且还介绍了如何帮助客户实现工业4.0落地。

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ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛


  传统的工业机器人一般只能死板地按照人给它规定的程序工作,不管外界条件有何变化,自己都不能对程序也就是对所做的工作做相应的调整。由于其核心只在于驱动机械臂做“循规蹈矩”的运动,与之相应的技术也仅是围绕控制系统、硬件软件设计以及基础的安全功能。但在面对工业4.0新的智能化、灵活性生产形势的要求下,已显得不合时宜。例如对于机器人手臂的各关节,一定要检测它的角度,要看看在大负载情况下,其手臂本身的抖动情况,同时机器人在工作过程当中,尤其是一些协作机器人,为了能够适应高精细要求的工作,协作机器人必须拥有高度的灵活性,并且在人机协作过程中不能伤及到人,而这其中均涉及到若干传感器技术。正基于此,ADI在传统的控制技术上做了更为完整的解决方案。

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  ADI开发的新一代技术产品,就是针对检测机器人各关节角度,或者编码器的解决方案。“针对整个机器手臂的姿态,ADI可以开发相应的传感器;针对检测震动,还可以开发加速度产品;甚至在安全方面,我们也看到了很多市场机遇。”于常涛这样说道。

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  在工业自动化领域,可编程控制器(PLC)已成为大多数自动化系统的设备基础,同时也给工业控制带来了前所未有的非凡变化。因为使用PLC的工业控制系统在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有无法比拟的优点。目前,很多传统工业应用的现场,包括工业自动化或者过程控制系统,其物理层的实现拥有大量的I/O的接口,包括了模拟和数字的输入输出。I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件,它是直接连接现场仪表和整个控制单元当中的纽带。而一旦客户新增需求或者设备替换生产数字或者系统发生变化,大量的I/O接口就需要整体调整或迁移,整个工作繁琐且耗时耗力。对此,ADI推出了最新一代的AD411X产品。

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  AD411X作为全集成产品做了很多保护功能,不仅十分贴近国内客户的应用场景,同时ADI还为其提供了相应的电源解决方案。对此,于常涛表示,“由于每个通道都可以任意地定义为数字量的输入输出,或者模拟量的输入输出,因此,我们把它叫做软件定义I/O。”

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  近年来,随着“中国制造2025”战略的提出和不断深入,各地已相继涌现了一批批智能工厂,在此过程中工业以太网也成为助力智能工厂高速、安全、节能运行的重要部分。

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  虽然在相关政策和智能工厂的助力下,工业以太网市场发展极为迅猛,相关技术也取得了不错的突破,但其自身发展依然面临困境。其一,工业以太网毕竟是从商业领域延伸过来的,实际应用中必然存在一定的适用性问题,比如工业领域对于网络的抗干扰能力要求就比商业领域更高。其二,标准化多协议一直是困扰工业以太网的主要难题。作为新兴行业的工业以太网,目前并没有制定明确统一的标准,这就导致了发展过程中形成了多种不同的以太网技术,久而久之就构成了不同的阵营。时至今日,已有Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP、Ethernet POWERLINK等多种标准和协议,且每种产品协议的更迭速度也很快,多标准并存的局面在短期内难以打破。其三、现行工业以太网都是运行在一百兆的通讯速率之下,但事实上工厂中有一些对实时性要求不高的,数据量很大的数据源,比如摄像头、机器视觉等应用场景。针对工业以太网部分,ADI的核心优势也体现在了集成度和灵活性这一块。

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  考虑到上述情形,ADI开发的fido系列芯片支持现有主流的工业以太网协议,可利用单一硬件平台,通过调用或者编写部分的软件方式,就可直接实施部署不同的工业以太网的协议。

  此外,ADI一方面现有产品在支持普及率越来越高的现行工业以太网,同时也在未来推出下一代基于千兆的TSN技术。据于常涛表示,ADI下一步的产品开发会做出支持1G网络的TSN的网络的芯片,也包括fido的芯片,来帮助实现1GHz的TSN网络。

  随着工业化发展和欧美国家制造业政策的调整,中国制造业已经到了一个十分尴尬的境地。劳动力工资和运输成本上升,地价上涨和人民币持续升值,正在快递蚕食掉中国制造业人力成本低的加工优势。与此同时,很多发达国家正在反思“制造业空心化”问题,积极推进新的制造业发展战略,这些因素都对中国制造业形成高压态势,中国制造业正面临着国内外“双重挤压”的局面。因此,中国制造转型升级势在必行。

  而如今工业4.0这一由德国率先提出的高科技战略计划,为中国制造带来新的希望,也唤醒了国内“中国制造2025”的梦想。

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  作为全球领先的半导体供应厂商,ADI长期在模拟器件领域耕耘,尤其是工业部分,对技术、产品、品质具有相当高的要求领域,ADI能够提供从前端的检测,各种各样的传感器,到后端的测量、技术、参考、ADC,再到数据解析、连接等完整的产品。如果按照德国工业4.0的标准来划分,我国的工业主体还处于“补2.0的课,普及3.0,同时正在朝着4.0发展”的阶段。正如于常涛在分享中所说:“无论中国工业处于何种程度,ADI都面临着巨大的机遇,而这些机会不只是在工业4.0方面。”

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