工業(yè)4.0遠未到來

　　對于國內的工廠而言，以工業(yè)機器人為例，這是一個快速增長的行業(yè)，特別是在中國，隨著人力成本的增加，在工業(yè)應用中，機器人的應用率會越來越高。但就目前現(xiàn)狀而言，在中國，市場總容量還不高，可以預見，在今后的3～5年內，工業(yè)機器人市場在中國，會是一個絕對容量不算大，但相對增長率很快的市場。

　　以工業(yè)4.0浪潮中十分重要的物聯(lián)網(wǎng)為例，ADI公司亞太區(qū)電機與電源控制行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤表示，ADI十分看好物聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展。未來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會有明確的行業(yè)或企業(yè)標準。另外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將以智能組網(wǎng)，低功耗，高度集成化作為主要發(fā)展趨勢和目標。同時，統(tǒng)一的協(xié)議棧也是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展重點。

　　ADI公司亞太區(qū)電機與電源控制行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤

　　第四次工業(yè)革命是綠色工業(yè)革命，一系列生產(chǎn)函數(shù)發(fā)生從自然要素投入為特征，到以綠色要素投入為特征的躍遷，并普及至整個社會。其核心特征應該是高效節(jié)能，網(wǎng)絡化與模塊化。

　　而于常濤認為中國目前還是處在工業(yè)3.0的初期階段，為什么？請看下面的劃分

　　另外，也有著明顯地域特性，從伺服相關的生產(chǎn)企業(yè)分布來看（不是最終用戶），珠三角是最集中的區(qū)域，然后是上海及周邊，再其次是武漢，最后是北京。

　　另外，不同的行業(yè)，對產(chǎn)品要求也有這明顯的不同，相對而言，CNC和機器人是有著性能要求的行業(yè)。

　　難點在哪兒

　　于常濤表示，“智能”是一個相對的概念，但不可否認智能化是一個趨勢，因為用戶的需求在變化，技術在革新進步。至于在智能化的提升過程中，遇到的主要技術障礙，也沒有辦法簡單來描述。把范圍縮小，結合國內的工業(yè)機器人廠商，于常濤認為如下幾個方面還有提升的空間：

　　1） 系統(tǒng)設計

　　2） 軟件算法

　　3） 技術創(chuàng)新以及對新技術的敏感度和接受度

　　半導體廠商與工業(yè)機器人制造廠商之間的緊密配合，深層次的技術合作，無疑是一種很好的技術提升的方式。

　　就未來的發(fā)展而言：

　　1） 互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術給工業(yè)生產(chǎn)帶來的革命性變化。

　　2） 其次，虛擬與實際的界限似被消除。所有生產(chǎn)程序均可提前在計算機中仿真模擬，可在虛擬世界中就完成生產(chǎn)的分析與優(yōu)化。

　　3） 人工將在很大程度上被機器智能取代。

　　ADI在做什么

　　ADI秉承技術創(chuàng)新的理念，有很多的產(chǎn)品和方案。在工業(yè)機器人領域，重點突出二個方面的產(chǎn)品和方案：

　　一．電機控制系統(tǒng)級方案

　　針對電機控制，特別是伺服控制，ADI有著完整的系統(tǒng)方案，包括處理器，安全隔離相關的派生產(chǎn)品，位置檢測，以及模擬信號處理等，甚至延伸到軟件算法。在伺服控制中，高精度電流和電壓檢測可提高速度和扭矩控制性能，要求12位及以上的性能的多通道ADC。

　　二．傳感器技術

　　探討工業(yè)機器人的應用，不得不提到當前的熱點―工業(yè)4.0。在這個概念下，通過自動控制，網(wǎng)絡及計算將人，機器設備和信息連接在一起。就生產(chǎn)制造的流程而言，就是將這一切整合到一個數(shù)字化的企業(yè)平臺。

　　物聯(lián)網(wǎng)中傳感器側對處理器的要求主要是低功耗、低成本、小體積，同時要能方便地支持可靠的連接（如射頻傳輸?shù)龋?---如果處理器能集成傳感器和射頻傳輸?shù)鹊脑捀?。ADI公司的處理器的有獨特的低功耗設計，能達到低功耗和高性能的平衡。比如，BF70x系列處理器在與同類產(chǎn)品性能相當?shù)那闆r下功耗降低一半，非常適合需要高性能（圖像處理）和低功耗（電池供電）的智能傳感器應用。ADI針對物聯(lián)網(wǎng)推出了AD9361無線收發(fā)模擬前端。對于智能化工廠的產(chǎn)品主要在工業(yè)組網(wǎng)上。

　　有多個維度可以來佐證ADI正在發(fā)揮的作用。

　　銷售額：ADI公司在伺服控制（自動化的一個子集）這個行業(yè)中，市場占有率逐步在提升

　　客戶推廣：ADI的產(chǎn)品以及方案，在珠三角以及上海周邊的客戶群當中，都有著很好的進展。

　　ADI具有業(yè)界領先的ADC技術，包括了隔離ADC產(chǎn)品，它們可以很好地滿足高精度控制的要求。位置檢測性能是伺服控制的關鍵，常常使用光學編碼器和旋轉變壓器作為位置傳感器，對于高污染及強震動的工業(yè)及汽車應用環(huán)境，旋轉變壓器將會被越來越多采用；ADI可以提供高精度RDC（Resolver to Digital）來滿足使用旋轉變壓器的位置檢測場合。從考慮安全和保護的角度，信號采樣和功率器件驅動應采用隔離技術，ADI公司的iCoupler數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離要求。在工業(yè)應用的設計中，IC產(chǎn)品需要更長的生命周期和更高的可靠性。

　　另外，MEMS產(chǎn)品，如陀螺儀、加速度計，也是ADI針對電機控制應用的核心產(chǎn)品之一。目前，可以看到的一個應用就是設備的工作狀態(tài)監(jiān)控，它是這樣的一個系統(tǒng)應用。ADI的ＷＳＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?。樱澹睿螅铮颉。危铮洌澹┓桨钢饕嫦蛴谥悄軜怯畹臒o線網(wǎng)絡解決方案。ＡＤｕＣＲＦ１０１　是一款集ＡＲＭＣｏｒｔｒｅｘＭ３處理器與RF為一體的單芯片解決?！≡摲桨钢С侄喾N無線網(wǎng)絡協(xié)議，　包括ADI的ＡＤＲａｄｉｏＮｅｔ以及 6LoWPAN，Wireless MBus及WiSun Alliance。除了SoC方案，ADI還提供一系列的RF 收發(fā)芯片，以ADF70xx， ADF72xx為代表的RF芯片支持從數(shù)百兆到2.4G的頻率范圍。

　　針對工業(yè)機器人領域的重要環(huán)節(jié)--伺服器，也是有很多技術難點存在的。結合ADI所提供的方案，如下幾個方面可以參考和借鑒：

　　1） 處理器平臺：ADI針對通用伺服而推出的ARM Coretex M4F內核處理器CM40X，主頻快，外設豐富，高性能ADC，并且是標準化以及通用性程度高的ARM平臺，可以非常好地支持中高端伺服器的需求；

　　2） 電流采樣的數(shù)字化：AD740x系列隔離∑-?ADC配合CM40X處理內部集成的Sinc濾波器，可以完美地實現(xiàn)中小功率伺服器的電流采樣功能；

　　3） IGBT門驅：ADuM4135/36具備非常小的傳輸延遲，更好的通道匹配度以及非常好的CMTI等優(yōu)勢。

　　從目前ADI接觸到的工業(yè)客戶來看，機器人是一個快速增長的行業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，其安裝量保持了近30%的年增長率。同時，機器人所應用的行業(yè)，由之前用于汽車焊接、噴繪的產(chǎn)業(yè)，擴展到常規(guī)的工業(yè)應用場景，如搬運、碼垛、點焊等等。應用于汽車行業(yè)的機器人，是屬于技術高端的產(chǎn)品，一直由國外公司所壟斷，如 ABB、FANUC等。常規(guī)工業(yè)所需要的，往往是小尺寸、緊湊型的機器人（或者說機器手臂），技術水平要求相對偏低，也是目前國內企業(yè)所主攻的市場。

　　就對半導體技術的需求而言，具有應用針對性的專用芯片以及系統(tǒng)級解決方案是大趨勢。而細分應用市場的趨勢也決定了半導體產(chǎn)品的具體發(fā)展方向，例如通信所需要的更高速和高集成度（如單片集成的收發(fā)方案），物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設備所需要的低功耗和高能效以及新的傳感器技術，工業(yè)自動化升級所需要的更高精密度和更多功能的集成，可再生能源和新能源汽車所要求的高能效轉換和電源/電池管理技術。

　　汽車以及機械加工行業(yè)有著明顯的高需求。原因很簡單，自動化與先進制造是相關的。那些對于制造工藝，生產(chǎn)流程等，有明顯技術要求的行業(yè)，會優(yōu)先提升自動化的水平。