從人類社會的整體進程來看,，工業(yè)革命對其發(fā)展起到了巨大的推動作用,，社會經濟迅速增長，城市化建設快速推進,，不同地區(qū)能夠無障礙交流,，世界逐步形成一個整體。第一次工業(yè)革命以水和蒸汽機驅動機械生產設備為標志,，使工廠代替了手工工場,，用機器代替了手工勞動；第二次工業(yè)革命通過分工概念和使用電力,，實現(xiàn)大規(guī)模量產,，使驅動機制發(fā)生了改變；第三次工業(yè)革命基于使用電子產品和IT技術來進一步實現(xiàn)生產自動化,，機器被大量取代,；如今人類社會將迎來第四次工業(yè)革命，使用網絡物理系統(tǒng)、通信,、物聯(lián)網和分散式決策,，使得機器被部分取代和關聯(lián)，也就是我們一直在講的智能工業(yè),。
從工業(yè)到智能工業(yè),，意味著工廠的生產效率更高,，供應鏈的靈活性和定制化可能性更大,，實現(xiàn)可持續(xù)的生產,，減少廢棄物,，減少能耗,，為員工提供更加安全的工作環(huán)境,，在工作場所實現(xiàn)更佳的人機協(xié)作,，優(yōu)化機器和工具的使用,。要實現(xiàn)這些既定目標需要新增設備的升級也伴隨舊設備的改造,，這就要求工業(yè)設備更高效,，更安全、更智能,、具有更多連接功能,。所有關鍵應用的核心包括過程控制、工廠自動化,、工業(yè)機器人,、電機控制、傳感器等技術支持,。
在很多半導體公司看來,，從工業(yè)到智能工業(yè)的產業(yè)升級蘊藏著巨大的市場發(fā)展機會，這個過程需要大量的通信,、傳感,、控制等電子元器件，意法半導體的已有產品體系也可以為工業(yè)升級提供多種解決方案,。在近期的媒體發(fā)布會上,，意法半導體公司Discreates及Analog Sub產品部市場及應用資深總監(jiān)Francesco Muggeri就介紹了公司在智能工業(yè)領域的布局，他表示,，“我們擁有超過30年的工業(yè)應用開發(fā)經驗,，深入了解應用知識，有助于優(yōu)化產品和系統(tǒng)解決方案,，能夠基于行業(yè)領先的創(chuàng)新技術,，提供最廣泛的產品系列，覆蓋技術包括傳感器,、電源管理,、MCU,、通信IC、信號調節(jié),、電機控制和執(zhí)行,，擁有完整的供應鏈。同時,，我們擁有CMOS,、BCD、MEMS,、功率晶體管,、分立式二極管等制造工藝，可以滿足摩爾定律的小型化需求,?！?/p>
從模擬到數字化的運動控制
運動控制是所有工業(yè)設備的核心部分，尤其是電機控制,，意法半導體的功率晶體管,、電機控制和微控制器擁有大功率和簡潔性，適用于智能工業(yè),。Francesco Muggeri介紹,，“我們提供了豐富的電機驅動器，在廣泛的額定電壓和電流范圍上滿足了有刷直流電機,、步進電機和無刷直流電機的需求,，其中STSPIN系列包括STSPIN800系列，適用于3D打印和舞臺照明,；STSPIN200系列適用于電子氣門和電子門鎖,；STSPIN32系列適用于機械臂、電動工具和工業(yè)自動化和控制,。我們的優(yōu)勢在于，集成度高,，工作電壓范圍大,，配備全套保護功能?！?/p>
意法半導體的片上電氣隔離技術也屬業(yè)界領先,，系統(tǒng)級封裝的特征在于異構集成，提高系統(tǒng)的穩(wěn)健性,、安全性和可靠性,。在醫(yī)療設備中，如果中間隔離沒有做好,，會危及病人的生命,。Francesco Muggeri 強調，“我們可以幫用戶隔離傳輸各種信息，這里所謂的片上隔離是硅晶片級別的隔離,，高電壓及各種認證都可以滿足,，適合各種應用，包括：隔離傳感器,，隔離馬達,，隔離電源等，可以帶來更強的穩(wěn)定性,，更安全的工作環(huán)境,。”
采用STSPIN系列產品的3D打印機,，打印出的產品非常平滑
除了STSPIN系列,，STDrive柵極驅動器會產生必要的電壓和電流電平，以準確有效地激活工業(yè),、消費品,、計算機和汽車應用中的功率數。STDrive系列適用于電動/混合動力車輛,、1200V逆變器,、服務器、UPS,、壓縮機和太陽能,。其電源設備具有可靠性高、緊湊,、成本效益高的特性,，包括應用于太陽能和工業(yè)泵的IGBT、應用于工廠自動化和工業(yè)空調的IPM-SLLIMM,，以及應用于機械臂,、工業(yè)用驅動器和工業(yè)自動化和控制的功率模塊Acepack?？梢钥闯鯥PM-SLLIMM側重小功率應用,，ACBPACK側重大功率領域，都可以工作在175V的環(huán)境下,。意法半導體的優(yōu)勢在于,，可以在一個封裝中放不同的晶元。
用智能化的方式連接和驅動工業(yè)傳感器和執(zhí)行器
智能工業(yè)的另一重要體現(xiàn)在于,，設備之間的通信功能,，通信的需求多種多樣，因此機器互聯(lián)需要統(tǒng)一的標準,，在工業(yè)領域,，IO-Link標準應用非常廣泛,。意法半導體的方案用于IO-Link的主機和設備，以及通用型收發(fā)器,；具有簡單且兼容的特性,，不需要特殊電纜，與現(xiàn)有網絡完全兼容,，無需現(xiàn)場總線,；具有高功能型，高性能過程數據傳輸,，自動參數設置和擴展診斷,，提供錯誤檢測和校正功能，輕松處理,。
意法半導體用于工廠自動化的通信解決方案包括IO-Link系列,、IPS系列和KNX系列，其中IO-Link系列支持工業(yè)傳感器和過程控制,；IPS系列支持可編程邏輯控制,、工業(yè)PC外接I/O，數控機床和適用于各類負載的驅動器,；KNX適用于智能樓宇,。通過ST的L6360控制器可以實現(xiàn)一個主機控制四個從機，從而檢測各種信息進行回傳,。
采用意法半導體產品的預測性維護系統(tǒng)
預測性維護在工業(yè)環(huán)境中一直扮演著日益重要的角色,，物聯(lián)網組件的持續(xù)增長也提供了比以前更多的信息。結合各種傳感器,，現(xiàn)代工業(yè)軟件比過去憑借個人經驗判斷確定何時需要更換設備部件更加有效,。據統(tǒng)計，預測性維護能夠減少多達50%的停機時間,，還可以節(jié)省多達40%的設備和維護成本,。
自動化時代的MEMS，符合工業(yè)4.0要求
各種傳感器是智能工業(yè)的環(huán)境信息采集端,，只有采集了準確的外部信息才能實現(xiàn)準確的控制,。意法半導體的傳感器種類非常全，包括運動,、振動、角度測量,，溫度監(jiān)控和校準,，環(huán)境濕度監(jiān)控，環(huán)境氣壓監(jiān)控,，聲學監(jiān)控,，以及接近,、位置、物體檢測,，已經應用在多種消費電子產品中,，當然他們也看到了工業(yè)應用的機會，想要進入工業(yè)市場,。對比工業(yè)應用,，大家都認為消費電子應用對元器件的要求較低，面對在工業(yè)應用的經驗不足如何進行彌補,？
Francesco Muggeri分析,，“我們關注工業(yè)應用已經有30多年的歷史，對各種應用了解很深,，不能說ST在工業(yè)領域沒有傳感器,，只是在消費領域的出貨量比較大，這些數據對于消費者更透明,，他們了解更多,。其實我在1995年加入了ST，是ST第一批設計工程師,，我們剛開始不是從消費電子開始設計產品的,，而是從工業(yè)和汽車開始做的，只是相對于消費電子領域,，工業(yè)應用更分散,，但是我們的工藝和技術能滿足工業(yè)應用的需求，我們可以成為一線的供應商,，這中間可能需要了解客戶的需求,，做更過工作才能將產品帶給客戶?！?/p>