實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合所需的四個(gè)基本要素是:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT),、云計(jì)算,、數(shù)據(jù)分析和人工智能(AI)。
很顯然隨著許多公司努力創(chuàng)建智能制造設(shè)施,,提高制造產(chǎn)量和效率,,同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本,這一趨勢(shì)正在廣泛建立,。
這些智能工廠將通過(guò)4G / 5G網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)通信,,以使用基于Web的應(yīng)用程序接收和確認(rèn)訂單。它們還提供必要的靈活性,,通過(guò)利用強(qiáng)大的AI技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)決策,,利用從IIoT提供的大量智能制造機(jī)器,機(jī)器人和智能傳感器收集的基于云的信息,,進(jìn)行實(shí)時(shí)決策,。這聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)白日夢(mèng),但奧卡多科技集團(tuán)等公司已將這種工業(yè)融合的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),。
想象一下,,一個(gè)自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)設(shè)施,可以在幾分鐘內(nèi)選擇典型的50項(xiàng)訂單,,同時(shí)通過(guò)AI和機(jī)器學(xué)習(xí)管理庫(kù)存組合和補(bǔ)貨,,以預(yù)測(cè)其50,000個(gè)項(xiàng)目的客戶需求變化。雖然這是展示行業(yè)融合程度的一個(gè)很好的例子,,但請(qǐng)考慮選擇錯(cuò)誤物品并將箱子誤送給客戶的影響,。這種發(fā)生概率雖然很小,但一旦發(fā)生就是100%的影響。
現(xiàn)在想象一下核電站的錯(cuò)誤,。例如:錯(cuò)誤判斷反應(yīng)堆的冷卻水位或打開(kāi)/關(guān)閉油處理設(shè)備上的錯(cuò)誤閥門,。這可能導(dǎo)致核心損壞,導(dǎo)致輻射危害或?qū)?shù)百萬(wàn)加侖的油傾倒入水中,??梢钥隙ǖ卣f(shuō),如果由AI算法控制的自動(dòng)化系統(tǒng)做出錯(cuò)誤決定,,那么這些過(guò)程自動(dòng)化示例中的賭注會(huì)更高,。當(dāng)前的挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)更高水平的性能,即人工智能和決策是在實(shí)時(shí)和生產(chǎn)線的邊緣完成的,,可以監(jiān)控設(shè)備并采取措施改善環(huán)境和人身安全,。
Metamaven的首席技術(shù)官M(fèi)ariya Yao,她撰寫了一篇名為“工業(yè)人工智能的4個(gè)獨(dú)特挑戰(zhàn)”的文章,。在文章中,,她比較了典型的AI與工業(yè)AI需求,概述了技術(shù)做出錯(cuò)誤決策時(shí)的潛在后果,。如果我們冒險(xiǎn)采用One Step Beyond這一概念,,那么支持這種級(jí)別的實(shí)時(shí)智能所需的技術(shù)需要一類新的靈活產(chǎn)品,這些產(chǎn)品提供實(shí)時(shí)信息以實(shí)現(xiàn)基于邊緣的決策,。
自2014年以來(lái),,Maxim一直致力于為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供支持。Maxim的目標(biāo)很簡(jiǎn)單,,即為客戶創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0(數(shù)字工廠)的途徑,,這是實(shí)現(xiàn)工作的核心。產(chǎn)業(yè)融合,。這一過(guò)程的第一步需要縮小工業(yè)控制器的尺寸,,以將控制裝置移至生產(chǎn)線或加工廠的邊緣。 Maxim在2014年的electronica上以微型可編程邏輯控制器(uPLC)技術(shù)演示平臺(tái)和啤酒杯工廠的形式提供了該解決方案,。這個(gè)uPLC平臺(tái)展示了75多個(gè)IC協(xié)同工作,,與2014年大約市場(chǎng)上的典型PLC相比,尺寸縮小了10倍,,節(jié)能50%以上,。
2016年,Maxim推出了第二代工業(yè)自動(dòng)化芯片組Pocket IO演示平臺(tái)和足球工廠,。該解決方案通過(guò)提供靈活性,,展示了實(shí)現(xiàn)數(shù)字工廠的第二個(gè)關(guān)鍵要素,即提供靈活的制造能力,,允許動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)線,。Pocket IO演示平臺(tái)(如圖2所示)使用28個(gè)IC提供完整的模擬和數(shù)字IO功能,運(yùn)動(dòng)控制和IO-Link智能傳感器技術(shù),將PLC占地面積再減少2.5倍至不到10立方英寸,,同時(shí)實(shí)現(xiàn)另一個(gè)與uPLC平臺(tái)相比,,節(jié)電30%。
實(shí)現(xiàn)工業(yè)融合的第三個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析,,是利用IIoT工廠的強(qiáng)大功能,。這一關(guān)鍵要素圍繞監(jiān)控工廠的健康狀況和狀態(tài),因此可以根據(jù)訪問(wèn)實(shí)時(shí)信息動(dòng)態(tài)做出決策,,以確保優(yōu)化吞吐量并最大限度地降低生產(chǎn)率,,從而使工廠每年24/7/365天保持運(yùn)行。 Maxim的第一代和第二代工業(yè)自動(dòng)化芯片組加速了行業(yè)向工業(yè)融合的演進(jìn),,我們的第三代工業(yè)自動(dòng)化芯片組也承諾將通過(guò)釋放IIoT的全部功能來(lái)延續(xù)這一傳統(tǒng),。
Pocket IO平臺(tái)使用AA / AAA電池可運(yùn)行兩小時(shí),或使用磷酸鋰鐵充電電池運(yùn)行至少八小時(shí),。