隨著智能在工業(yè)環(huán)境（運(yùn)動(dòng)控制）中不斷向邊緣移動(dòng)，需要一種新的思維方式，將底層半導(dǎo)體解決方案轉(zhuǎn)化為可以提供更好實(shí)時(shí)信息的產(chǎn)品。為什么這很重要？實(shí)時(shí)信息為人工智能(AI) 算法提供信息，這些算法對(duì)于優(yōu)化整個(gè)工廠以及生產(chǎn)線上單個(gè)機(jī)器的性能至關(guān)重要。

為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)融合所需的自動(dòng)化和靈活性水平，設(shè)備的各個(gè)方面都需要發(fā)展。例如，在運(yùn)動(dòng)控制中，我們需要智能執(zhí)行器來對(duì)產(chǎn)品在其操作過程中移動(dòng)的流量和速度提供必要的控制。由于所有應(yīng)用都需要自己獨(dú)特的一套運(yùn)動(dòng)控制和電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，因此這些智能執(zhí)行器需要提供更高的效率以限制功耗并實(shí)現(xiàn)更小的尺寸、更好的定位和扭矩控制以及自調(diào)節(jié)能力并在運(yùn)行時(shí)優(yōu)化它們的性能。這種智能集成的結(jié)合將使一類新產(chǎn)品能夠滿足工業(yè) 4.0的需求超越。在本文中，我們將仔細(xì)研究實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)所需的技術(shù)。

邊緣智能是什么樣的？

工業(yè) 4.0 的承諾是它為制造帶來的靈活性，允許產(chǎn)品線即時(shí)重新配置自身以適應(yīng)產(chǎn)品變化并保持更高的正常運(yùn)行時(shí)間。隨著決策轉(zhuǎn)移到工廠車間的邊緣——機(jī)器與現(xiàn)實(shí)世界相遇的地方——這就需要在整個(gè)工廠車間訪問更好的實(shí)時(shí)信息。有了更高質(zhì)量的信息，人工智能算法可以不斷提高其分析能力，使機(jī)器能夠更好地解釋信息并做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

什么智能在邊緣的樣子在行動(dòng)？在最近的電子展上，Maxim Integrated 展示了一個(gè)智能足球工廠，它根據(jù)國際足球協(xié)會(huì) (FIFA) 的規(guī)定檢查每個(gè)足球的質(zhì)量和完整性。當(dāng)足球從稱重站移動(dòng)到跌落測(cè)試站、壓力站和周長測(cè)量站時(shí)，工廠由位于每個(gè)站的各種傳感器收集半導(dǎo)體和電機(jī)的數(shù)據(jù)。整個(gè)工廠都通過 iPad 進(jìn)行控制和監(jiān)控。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，信息被推送到云端，在那里人工智能算法分析數(shù)據(jù)并提供提高工廠生產(chǎn)力的選項(xiàng)。

為全面賦能智能工廠，半導(dǎo)體行業(yè)需要提供：

• 智能傳感器可即時(shí)調(diào)整參數(shù)
• 軟件可配置 IO，可更靈活地適應(yīng)新的工廠車間配置和擴(kuò)展需求
• 智能執(zhí)行器可自行調(diào)整以針對(duì)特定環(huán)境優(yōu)化其性能
• 用于快速識(shí)別故障根本原因的高級(jí)診斷，以及提高實(shí)時(shí)決策質(zhì)量

傳感器、數(shù)字和模擬 IO 以及執(zhí)行器是所有工業(yè)控制系統(tǒng)的三大主要功能。這三個(gè)要素必須協(xié)同工作并擁有智能才能支持智能系統(tǒng)。在傳感器方面，IO-Link 技術(shù)將傳統(tǒng)的二進(jìn)制或模擬傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢允占瘮?shù)據(jù)的智能傳感器，還允許操作員根據(jù)線路上其他傳感器的實(shí)時(shí)健康和狀態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程重新配置其參數(shù)。智能傳感器可以支持產(chǎn)品定制，適應(yīng)產(chǎn)品的變化，并適應(yīng)不同的產(chǎn)品組合。軟件可配置的 IO允許工廠簡化其布線需求，提供更具成本效益和創(chuàng)造性的解決方案，以優(yōu)化生產(chǎn)力并縮短周期時(shí)間。此外，實(shí)施軟件可配置 IO 還有助于減少工廠停機(jī)時(shí)間，因?yàn)楦鼡Q傳感器相當(dāng)容易，工廠調(diào)整以增加或擴(kuò)展其能力也是如此。智能執(zhí)行器幫助控制產(chǎn)品在工廠車間移動(dòng)的形狀、流動(dòng)和速度。由于所有應(yīng)用都需要一組獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)控制和電機(jī)驅(qū)動(dòng)特性，因此這些智能執(zhí)行器需要非常高效，以限制功耗并實(shí)現(xiàn)更小的尺寸，提供更好的定位和扭矩控制，并提供自調(diào)節(jié)能力并在其特定環(huán)境中運(yùn)行時(shí)優(yōu)化其性能。

鑒于這種智能集成的組合，需要做兩件事來實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)動(dòng)。首先，我們需要能夠?qū)崿F(xiàn)平滑運(yùn)動(dòng)范圍的運(yùn)動(dòng)控制算法，以及檢測(cè)運(yùn)行期間施加在電機(jī)上的負(fù)載的能力，以避免線路故障并最大限度地降低功耗。其次，我們需要高能效的模擬設(shè)備技術(shù)，以允許高壓運(yùn)行，同時(shí)提供本地環(huán)境的健康和狀態(tài)，以優(yōu)化電機(jī)以實(shí)現(xiàn)高效率和更快的吞吐量。?? ?

審核編輯 黃昊宇