工業(yè)4.0是下一代工業(yè)自動化解決方案，允許關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)優(yōu)化他們的工廠，通過工業(yè)設(shè)備的互聯(lián)和不斷增加的計算來增強(qiáng)他們的生產(chǎn)效率的生產(chǎn)流程。第四次工業(yè)革命的概念是21世紀(jì)技術(shù)、工業(yè)、社會模式和流程的快速變化，以及它們的互聯(lián)性和智能自動化的增加所產(chǎn)生的。這是工業(yè)發(fā)展的新篇章，其動力來自與第一、第二和第三次工業(yè)革命相當(dāng)?shù)姆欠布夹g(shù)進(jìn)步。這些進(jìn)步正在將物理、數(shù)字和生活世界融合在一起，既創(chuàng)造了巨大的前景，也帶來了潛在的危險。這不僅僅是技術(shù)驅(qū)動的變革，這是一個幫助利益相關(guān)者利用融合技術(shù)創(chuàng)造一個包容的、以人為本的未來，以實現(xiàn)發(fā)展的可持續(xù)性。

互操作性、信息透明、技術(shù)輔助、去中心化決策是建立工業(yè)4.0的基本原則。圖1提供了在識別和實施工業(yè)4.0方面的解析。物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了設(shè)備之間的相互通信，從而創(chuàng)建了物理世界數(shù)據(jù)的虛擬副本。這有助于操作人員進(jìn)行可視化/分析所涉及的相關(guān)過程，并最終自己做出決定，使執(zhí)行任務(wù)自動化成為可能。

圖1 工業(yè)4.0的設(shè)計原則

工業(yè)4.0被認(rèn)為是一系列顛覆性的和不斷增長的生產(chǎn)創(chuàng)新和工業(yè)流程的飛躍，目標(biāo)是在生產(chǎn)率、安全性和相關(guān)成本方面實現(xiàn)卓越的效果。各種關(guān)鍵技術(shù)正在工業(yè)領(lǐng)域中得到實踐（圖2）。

從提高產(chǎn)量和質(zhì)量到相關(guān)的安全性和成本，工業(yè)4.0為日常工業(yè)問題創(chuàng)造了解決方案。它展示了資產(chǎn)利用和資源能源優(yōu)化的各種范例。圖3總結(jié)了一些可以通過工業(yè)4.0實現(xiàn)的主要附加功能。

圖2 工業(yè)4.0關(guān)鍵促成因素

圖3 工業(yè)4.0的優(yōu)勢

采用工業(yè)4.0的主要挑戰(zhàn)

工業(yè)4.0解決方案供應(yīng)商面臨諸多挑戰(zhàn)。包括在實現(xiàn)最佳性能方面，有一些與系統(tǒng)中不同技術(shù)的有效實施。尤其是物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、多協(xié)議通信接口等多方面技術(shù)的整合。來自不同的供應(yīng)商，包括專有軟件框架是主要的障礙。此外，智能工廠需要其設(shè)備的穩(wěn)健運(yùn)行，以確保自動化流程無縫運(yùn)行，并避免任何功能故障。因此，實施最佳的功能安全措施是任何工業(yè)制造商的主要關(guān)注點(diǎn)。這是通過遵守全球各機(jī)構(gòu)監(jiān)管的嚴(yán)格工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證來確保的。

圖4 工業(yè)4.0解決方案提供商面臨的挑戰(zhàn)

圖5展示了一個典型的工業(yè)4.0用例，涵蓋不同的設(shè)備、能源和專用傳感器。在這種情況下，供應(yīng)鏈配備了對不同設(shè)備以及整個工廠運(yùn)營的實時跟蹤和監(jiān)測。所有單位通過中央云服務(wù)器共享信息，促進(jìn)資源利用、能源和流程優(yōu)化方面的運(yùn)作，同時改善最終產(chǎn)品與服務(wù)。在整個操作過程中獲得的大量數(shù)據(jù)提供了以自動化方式在每個層面上得到了其功能性的增強(qiáng)。然而，自動化的成功將需要對流程的充分理解，以及操作技術(shù)、信息技術(shù)和綜合數(shù)據(jù)分析方法的有效融合。

圖5 與工業(yè)4.0相關(guān)的供應(yīng)鏈-產(chǎn)品/服務(wù)運(yùn)營的通用實例

瑞薩電子——您工業(yè)自動化和

工業(yè)4.0的合作伙伴

瑞薩電子為廣泛的工業(yè)自動化應(yīng)用提供最先進(jìn)的解決方案，支持工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的實施。我們的產(chǎn)品組合包括高端工業(yè)級IC，包括MCU/MPU、功率器件、傳感器、通信接口和多種連接解決方案。無論您是在開發(fā)電機(jī)驅(qū)動、系統(tǒng)控制、傳感器解決方案、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)還是通信接口，瑞薩都以專用的工業(yè)自動化解決方案加速應(yīng)用程序開發(fā)，同時保持強(qiáng)大的工業(yè)控制、功能安全性?！俺晒Ξa(chǎn)品組合”涵蓋模擬+電源+嵌入式處理設(shè)備以及支持的軟件框架，以確保最終產(chǎn)品能夠以最佳方式協(xié)同工作，幫助客戶加快上市時間。瑞薩電子專注于工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和過程自動化，為其全球客戶和合作伙伴提供完整的成功產(chǎn)品組合解決方案。同時，我們不限于工廠自動化，在廣泛的領(lǐng)域為所有類型的工業(yè)4.0應(yīng)用提供高效的解決方案。

圖6 Renesas電子產(chǎn)品組合及相關(guān)工業(yè)應(yīng)用/技術(shù)

工業(yè)4.0徹底改變了整個自動化流程。云計算、數(shù)據(jù)分析、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）等新興技術(shù)在下一代智能工業(yè)自動化設(shè)計中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。工業(yè)4.0允許整個制造運(yùn)行具有更大的靈活性，這有助于確保更高的設(shè)備利用率，進(jìn)而有助于實現(xiàn)收入增加和未來增長。開發(fā)數(shù)十億智能設(shè)備的道路正在拓寬，并創(chuàng)造出前所未有的新工業(yè)應(yīng)用和業(yè)務(wù)流。釋放你的想象力，因為即將到來的未來會超出預(yù)期！

在瑞薩電子，我們邀請您利用我們的高性能MCU和A&P產(chǎn)品組合以及完整的軟件平臺和工具來構(gòu)建領(lǐng)先的工業(yè)4.0解決方案。

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