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　　亞德諾PD42-1243-IOLINK步進電機，隨著工廠努力提高生產率和降低運營成本，對能夠提高邊緣智能的新技術的需求也在增加。你可能會想，邊緣是什么意思?ADI將邊緣定義為機器與現(xiàn)實世界的融合或互動!

　　例如，在工廠自動化領域，提高邊緣智能意味著在一年內降低工廠的生產率。造成這一問題的最大原因是工廠關閉時間或生產線關閉，導致公司虧損。事實上，根據麥肯錫2018年10月發(fā)表的一篇文章，工廠生產線每年平均關閉時間為800小時，或每周平均關閉時間為15小時。這對公司的收入和利潤產生了重大影響。例如，當工廠停止生產時，汽車制造商每分鐘損失近2.2萬美元。這意味著每小時損失130萬美元，或每周損失近2000萬美元。增強邊緣智能對生產線有積極影響，提高生產率10%，節(jié)約維護成本20%。因此，在工廠環(huán)境中，通過防止生產線高成本停工，可以保持邊緣智能的正常運行。

雖然增強邊緣智能顯然可以提高生產力，降低運營成本，但真正的問題是什么?作為半導體供應商，我們需要提供支持智能傳感器和執(zhí)行器的解決方案，配置IO并提供先進的診斷功能。讓我們來看看這四個關鍵要素的重要性，以及它們在增強邊緣智能方面的重要功能。

　　智能傳感器技術

　　傳感器無處不在!傳感器廣泛應用于我們的日常生活中。在制造環(huán)境中，所有成品都需要一系列傳感器來幫助機器檢測物體，確定與物體的距離，配置物體的顏色和組成，并監(jiān)測物體或液體的溫度和壓力。

　　調試新的傳感器來更換損壞的傳感器或改裝設備來制造不同的產品需要大量的人力，而且由于生產率的損失，成本負擔很大。派技術人員到工廠車間更換傳感器，重新校準正確的制造參數(shù)，影響工廠吞吐量。如果工廠內的每個傳感器都有相同的維護水平，那么所有生產線的最大成本是更換或重新配置傳感器。

　　IOLink是一項令人興奮的新技術，允許工廠車間的所有機器進行智能檢測。這種新技術有助于實現(xiàn)靈活的制造，從而提高工廠的吞吐量和運行效率。傳統(tǒng)的數(shù)字或模擬傳感器通過與傳感器的雙向信息交換轉換為智能傳感器。該技術提高了遠程調試傳感器的智能性和功能水平，并能隨時調整傳感器參數(shù)進行實時響應。目前，工廠自動化機械具有新的智能水平，可根據工廠車間傳感器網絡的運行狀態(tài)和狀態(tài)動態(tài)響應實時運行條件。通過使用智能傳感器網絡提供的大量端到端信息，工廠可以創(chuàng)建工廠車間的映射，為整體人工智能監(jiān)控解決方案提供更好的實時信息，快速識別制造瓶頸和故障點，提供新思路，優(yōu)化整個工廠車間的運行效率。

　　IO-Link技術通過使用協(xié)議棧和IO設備描述(IODD)文件的一般物理接口支持傳感器交換，簡化了調試過程，增加了工廠的吞吐量。這樣，技術人員就可以快速調試傳感器，從而減少工廠的停機時間，允許生產線隨時重新配置。

隨著公司意識到使用通用接口的好處，即壓力、近距離、溫度等傳感器即插即用，更換非常簡單，IOLink傳感器的利用率不斷提高。Researchandmarkets表示，IO-Link市場可持續(xù)發(fā)展，預計到2023年，CAGR將從2018年的30億美元增長到120億美元。

　　IOLinkHub和軟件可以配置

　　顯然，IOLink技術是一系列新型智能傳感器的驅動因素。此外，IOLink還可以通過IOLinkHub解決方案賦予邊緣智能。這些新的IOLinkHub提供了添加模擬和數(shù)字IO擴展通道的簡單方法，并集成電磁閥和電機驅動器等智能執(zhí)行器。

　　IOLinkHub以簡單的方式擴展所需的渠道類型和數(shù)量，并以簡單的方式擴展所需的渠道類型和數(shù)量，以支持事故生產線的重新配置。這些IO擴展中心的解決方案充分利用了IOLink技術的所有優(yōu)勢，并簡化了添加數(shù)字和模擬IO端口的任務。這些新產品允許IOLinkHub調試傳感器，從而減少工廠停機時間。在omronNXR系列IOLink集線器系列中可以看到這些解決方案的例子，聲稱設置和調試時間可以減少90%。

　　通過軟件配置數(shù)字和模擬IO解決方案，自動化工程師和技術人員可以輕松調試通用IO端口。這些新軟件可以配置的數(shù)字和模擬IO產品可以與IOLink提供的優(yōu)勢相媲美。它們不僅簡化了工廠的布線工作，而且靈活地將任何數(shù)字或模擬IO傳感器或執(zhí)行器連接到任何未分配的數(shù)字和模擬IO端口。該軟件可配置技術，提高工廠車間的成本效益和通道密度。

　　智能執(zhí)行器

　　執(zhí)行器用于影響和控制工廠車間產品的移動方向和速度。由于所有應用程序都需要一組獨特的運動控制和電機驅動特性，這些智能執(zhí)行器需要根據其環(huán)境進行動態(tài)調整，以形成一個完美的機電網絡物理系統(tǒng)。目前，智能執(zhí)行器可以自動調整其性能參數(shù)，以滿足操作環(huán)境的需要。這是第一步，使執(zhí)行器能夠建立對環(huán)境的自我意識，并允許系統(tǒng)優(yōu)化其性能，以最大限度地提高吞吐量或執(zhí)行器的長期可靠性和運行性能。無論如何，它都會降低運營成本，提高效率。

　　要實現(xiàn)這種智能運動組合，需要整合兩個關鍵要素。

　　第一個關鍵因素是高效模擬驅動技術，實現(xiàn)高壓運行，提供當?shù)丨h(huán)境的運行狀態(tài)和狀態(tài)，優(yōu)化電機，實現(xiàn)高效率和更快吞吐量的平衡。

　　第二個關鍵因素是提供運動控制算法，以支持穩(wěn)定的運動范圍。這包括在運行過程中檢測電機負載，避免生產線故障，降低功耗。

　　運動控制算法提供穩(wěn)定準確的運動，而截斷算法則側重于提高電機的能效。此外，檢測電樞的位置對于了解電機是否移動到正確的位置非常重要。通常，這可以通過磁性檢測霍爾傳感器或一些光學編碼解決方案來完成。

以下兩個新示例顯示了下一代智能執(zhí)行器的價值：PD42-1-1243-IOLINK和最近發(fā)布的機械手終端工具(EOAT)夾具參考TMCM-1617-GRIP-REF的設計。這兩種解決方案展示了ADI與Trinamic智能運動、驅動器與IOLink通信技術相結合帶來的強大性能。這些新的智能執(zhí)行器允許工業(yè)自動化工程師通過IOLink通信接口訪問50%以上的配置和性能參數(shù)，簡化調試，提高工廠生產力。最后，為了適應運行環(huán)境的變化和人工智能技術，可以動態(tài)調整這些智能執(zhí)行器，實現(xiàn)先進的生產力解決方案。根據操作環(huán)境塑造執(zhí)行器性能的能力是智能運動控制的未來。

智能執(zhí)行器-122-123-IOLINK步進電機和EOAT夾具(TMCM-16-GRIPREF)

　　診斷和實時決

　　為了提高基于邊緣的實時決策，提高工廠車間的生產力和運營完整性，不斷提供更豐富的數(shù)據集。根據2019年1月發(fā)布的一份名為制造市場人工智能的報告，預計到2025年，這些制造業(yè)強大的人工智能算法平臺的收入將從2018年的10億美元增加到170億美元以上，或者近50%的CAGR。在此期間，由于智能工廠的快速投資，機器學習有望成為人工智能領域增長最快的部分。該增長背后的驅動力來自機器視覺攝像頭，支持設備網絡生成的大量運行狀態(tài)和狀態(tài)信息，提供預測分析算法，監(jiān)控產品質量，評估機器狀態(tài)和運行狀態(tài)。

　　越來越多的信息將通過SPI總線和微處理器進行監(jiān)控和收集。由于攜帶設備溫度狀態(tài)、過壓、過流、開路檢測、短路檢測、高溫警告、熱切斷、CRC等關鍵信息，這些IC數(shù)據信息的數(shù)量繼續(xù)翻倍。現(xiàn)在，如果我們退一步，在工廠車間的各種設備中顯著增加半導體芯片的數(shù)量，那么很明顯，工廠車間的診斷地圖可以用來預測、識別和診斷生產線故障。

　　智能工廠可以利用這些新功能來提高吞吐量和生產力。隨著這些新技術的成熟，下一代人工智能算法將利用這些解決方案生成更高質量的實時數(shù)據。因此，這些具有自我意識的新機器將自動實現(xiàn)人工智能生成的解決方案，以保持生產線的正常運行，直到技術人員需要維護或維護。機器時代的自我意識將刺激工業(yè)自動化領域的下一個重大事件。