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第四次工業(yè)革命聲勢(shì)浩浩蕩蕩,但遲遲未實(shí)現(xiàn)落地。近幾年,得益于在傳感器、功率部件以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法等關(guān)鍵技術(shù)上的突破,智慧工業(yè)開(kāi)始有了起色,但依然面臨著許多挑戰(zhàn),離實(shí)現(xiàn)智慧工廠大業(yè)的理想還有很長(zhǎng)一段路要走。
近日,意法半導(dǎo)體(ST)在深圳舉辦的首屆ST工業(yè)峰會(huì)上,聚焦電機(jī)控制、電力與能源和自動(dòng)化三大領(lǐng)域進(jìn)行深入探索。在媒體交流環(huán)節(jié),ST發(fā)言人針對(duì)重要的工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以及ST即將面臨的新挑戰(zhàn)進(jìn)行了深入的分析。
我愛(ài)方案網(wǎng)在現(xiàn)場(chǎng)了解到,當(dāng)前ST將智慧工業(yè)作為重點(diǎn)市場(chǎng)里發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域的收入在其整體收入中占比高達(dá)30%。未來(lái)三年工業(yè)整體市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到6%,中國(guó)市場(chǎng)是ST非常重視的市場(chǎng)之一,其份額甚至超過(guò)30%。此次ST工業(yè)峰會(huì)的盛況表明了ST在亞洲特別是中國(guó)地區(qū)尋求與生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)者密切合作的愿景。
在實(shí)現(xiàn)智慧工廠大業(yè)面前,ST如何應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)?
目前,工業(yè)領(lǐng)域存在和其他行業(yè)不同的問(wèn)題,比如數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性傳輸延遲,數(shù)據(jù)安全,機(jī)器老化導(dǎo)致的停產(chǎn)或嚴(yán)重?fù)p失等問(wèn)題。
工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)性的要求非常高。傳統(tǒng)的操作方法是由工廠的設(shè)備采集數(shù)據(jù)后傳到云端再?gòu)脑贫寺齻鬏敾乇镜兀@會(huì)造成大量的信息傳輸延遲,機(jī)器無(wú)法承受如此高的信息傳輸延遲。而邊緣計(jì)算的算力能夠幫助不斷地降低信息傳輸?shù)难舆t性,采用邊緣計(jì)算的方案可以避免這種情況的發(fā)生。對(duì)此,ST重視邊緣計(jì)算。為了降低數(shù)據(jù)延遲,ST也持續(xù)關(guān)注5G市場(chǎng),爭(zhēng)取提供更低數(shù)據(jù)延遲的方案給客戶(hù)。
此外,機(jī)器預(yù)測(cè)性維護(hù)也越來(lái)越重要。作為智慧工業(yè)中很重要的一環(huán),機(jī)器預(yù)測(cè)離不開(kāi)大數(shù)據(jù)分析。“數(shù)據(jù)分析能夠賦能智慧工廠,通過(guò)我們的微控制器以及連接性產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感、運(yùn)動(dòng)控制、以及各種不同的控制單元數(shù)據(jù)的收集,最終真正將傳統(tǒng)的工業(yè)轉(zhuǎn)化成為智能工業(yè)。”ST也非常關(guān)注大數(shù)據(jù)分析,希望通過(guò)傳感器收集到大量數(shù)據(jù),然后利用人工智能技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終做出對(duì)機(jī)器控制的預(yù)測(cè)判斷,讓企業(yè)能夠?qū)嵤┳罴训纳a(chǎn)和機(jī)器維護(hù)計(jì)劃,提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和機(jī)器維護(hù)的靈活性。意法半導(dǎo)體的預(yù)測(cè)性維護(hù)演示板采用MEMS傳感器、IO-Link工業(yè)通信協(xié)議和云連接技術(shù)。采用IO-Link連接的慣性和環(huán)境傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)電機(jī)狀態(tài),而STM32F4 MCU則執(zhí)行局部實(shí)時(shí)頻率和時(shí)域分析,用于工況監(jiān)測(cè)和早期電機(jī)故障檢測(cè)。
高度集成才具備優(yōu)勢(shì),ST將推出越來(lái)越多的“異構(gòu)集成”產(chǎn)品
在智慧工廠的發(fā)展過(guò)程中,為了更好地滿足小型市場(chǎng)發(fā)展的需求,半導(dǎo)體廠商往往需要盡可能地減少封裝的體積,將不同的技術(shù)和不同的部件集成到同一個(gè)封裝當(dāng)中,最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)最大化優(yōu)勢(shì)。
“只有將不同的技術(shù)通過(guò)異構(gòu)集成的方法集中到同一個(gè)模塊或者不同的模塊上,才能夠使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最小的尺寸、最高的性?xún)r(jià)比,以及最低的功耗。”ST發(fā)言人表示,未來(lái)大家將會(huì)在市場(chǎng)上看到ST越來(lái)越多的異構(gòu)集成產(chǎn)品。比如在機(jī)器人、電源和能源管理等細(xì)分市場(chǎng)中,ST將把MCU、電源、傳感以及包括其他的部分集成到同一個(gè)封裝中,以滿足未來(lái)小型化和輕量化產(chǎn)品的需求。
未來(lái),機(jī)器人領(lǐng)域?qū)?huì)產(chǎn)生大量異構(gòu)集成所需要的解決方案。目前已經(jīng)出現(xiàn)了將機(jī)械和電子融合的趨勢(shì),也叫做機(jī)械電子化。根據(jù)預(yù)測(cè),機(jī)器人市場(chǎng)將會(huì)是今后發(fā)展最快的市場(chǎng),而中國(guó)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展將會(huì)達(dá)到平均年10%以上的增速。電源和能源管理領(lǐng)域中,對(duì)于各種充電產(chǎn)品和插頭,ST也能夠?qū)⒉煌募夹g(shù)封裝到一個(gè)產(chǎn)品中,以此來(lái)滿足不同的電源密度和壓力要求,不管是20伏、30伏還是60伏電壓,ST都可以做到用一個(gè)產(chǎn)品去適應(yīng)不同的電壓條件。ST要做的就是將不同的技術(shù)融合并將其封裝到同一個(gè)產(chǎn)品當(dāng)中,滿足高頻甚至數(shù)字化電源管理以及技術(shù)融合的需求。
結(jié)語(yǔ)
工業(yè)市場(chǎng)規(guī)模龐大然而高度碎片化,智慧工業(yè)的發(fā)展主要依靠于連接性、感應(yīng)層、電機(jī)的控制以及電源的管理。ST在全球的所有重要工業(yè)半導(dǎo)體領(lǐng)域都具有領(lǐng)先地位,不僅在傳感、功率、信號(hào)以及連接等方面有頂尖的技術(shù)和產(chǎn)品,而且還提供解決方案,滿足工業(yè)市場(chǎng)各種戰(zhàn)略趨勢(shì)需求。
ST堅(jiān)信工業(yè)領(lǐng)域代表著未來(lái)行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇所在,并為助力智慧工業(yè)發(fā)展帶來(lái)大量的解決方案,推動(dòng)制造技術(shù)智能創(chuàng)新朝縱深發(fā)展。可以看到的是,目前整個(gè)智能行業(yè)的架構(gòu)也已經(jīng)頗具雛形,相信隨著未來(lái)進(jìn)一步的發(fā)展,整個(gè)工業(yè)行業(yè)會(huì)加速走向智能化。