日益擴(kuò)大的繁榮與傳感器和廣泛的云連接的激增相結(jié)合，以加快工廠系統(tǒng)和設(shè)備的變革步伐。

面對(duì)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)力量，工廠的運(yùn)作方式正在迅速變化。最敏捷的工廠設(shè)備制造商將在這個(gè)快速變化的環(huán)境中蓬勃發(fā)展，因?yàn)樗麄冮_(kāi)發(fā)了越來(lái)越互聯(lián)和智能的系統(tǒng)，幫助工廠變得更加靈活和安全，同時(shí)在擴(kuò)展連接時(shí)保持安全性。增加自動(dòng)化和自主系統(tǒng)的使用將減少工廠對(duì)重復(fù)或復(fù)雜手動(dòng)操作的勞動(dòng)力的依賴(lài)。

半導(dǎo)體將成為新一代工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的核心，提供在互聯(lián)環(huán)境中有效運(yùn)行所需的處理、控制和傳感功能。

ADI公司（ADI）一直茁壯成長(zhǎng)于模擬和數(shù)字世界的交匯處，它近距離觀察了新型工廠自動(dòng)化設(shè)備所要求的技術(shù)變革。其在傳感、信號(hào)調(diào)理、數(shù)字信號(hào)處理、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接以及軟件領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)使其能夠接近其工業(yè)客戶(hù)面臨的挑戰(zhàn)，使其能夠開(kāi)發(fā)面向應(yīng)用的解決方案，從而加快 OEM 的上市時(shí)間。ADI的目標(biāo)是幫助客戶(hù)通過(guò)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，為未來(lái)做好準(zhǔn)備，同時(shí)通過(guò)提供工業(yè)部件的長(zhǎng)期可用性來(lái)繼續(xù)支持傳統(tǒng)系統(tǒng)。

未來(lái)帶來(lái)的是深刻的顛覆，其根源在于一個(gè)受歡迎的趨勢(shì)：繁榮的全球傳播。

日益擴(kuò)大的繁榮

本世紀(jì)，世界上傳統(tǒng)上被視為發(fā)展中國(guó)家的地區(qū)可支配收入顯著增加。因此，全球?qū)χ瞥善返男枨笳谠鲩L(zhǎng)，這給制造商帶來(lái)了擴(kuò)大生產(chǎn)的壓力，同時(shí)提供越來(lái)越多樣化的產(chǎn)品配置，以滿(mǎn)足區(qū)域和國(guó)家的需求變化。

與此同時(shí)，全球繁榮的增長(zhǎng)正在減少廉價(jià)、非熟練體力勞動(dòng)的供應(yīng)。在過(guò)去30年中，制造商從將生產(chǎn)外包到中國(guó)等低成本地區(qū)所獲得的一次性推動(dòng)力正在消失，因?yàn)檫@些地區(qū)的工資上漲，現(xiàn)在受過(guò)良好教育的勞動(dòng)力失去了以低工資執(zhí)行重復(fù)性手工操作的興趣。未來(lái)，制造商將尋求通過(guò)部署自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)力，而不是搬到新的低成本地點(diǎn)。

智能互聯(lián)工廠

新的技術(shù)能力也幫助制造商從工廠自動(dòng)化設(shè)備的支出中獲得額外的價(jià)值。

微型高性能半導(dǎo)體傳感器的激增以及無(wú)處不在的連接性正在產(chǎn)生大量關(guān)于機(jī)器和過(guò)程性能的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)分析的豐富新應(yīng)用比以往任何時(shí)候都更有潛力，例如機(jī)器健康監(jiān)控和預(yù)防性維護(hù)。同時(shí)，可編程硬件和軟件定義電子功能的使用越來(lái)越多，可以快速重新配置工廠流程和工具。

因此，未來(lái)的工廠將更加敏捷，對(duì)需求的反應(yīng)更加迅速，更加自動(dòng)化，更加可靠。它將需要更少的人工操作，并且由于計(jì)劃外維護(hù)而面臨的中斷更少。

那么，模擬和數(shù)字半導(dǎo)體領(lǐng)域的哪些技術(shù)將實(shí)現(xiàn)這種新的工廠自動(dòng)化模式呢？

傳感器——機(jī)器健康監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵

MEMS傳感器技術(shù)正在推動(dòng)開(kāi)發(fā)小型、堅(jiān)固且能夠精確測(cè)量振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的新型傳感器。例如，低噪聲、寬帶寬加速度計(jì)提供識(shí)別機(jī)器振動(dòng)特征細(xì)微變化所需的高精度和準(zhǔn)確度。結(jié)合傳感器分析軟件，這些設(shè)備使設(shè)備操作員能夠在潛在故障發(fā)生之前很久就查明其來(lái)源，并及時(shí)采取預(yù)防性維護(hù)措施。

機(jī)器健康監(jiān)測(cè)是一種不局限于傳統(tǒng)工廠設(shè)置的應(yīng)用。移動(dòng)或遠(yuǎn)程工業(yè)設(shè)備可以使用無(wú)線(xiàn)連接向中央控制器報(bào)告診斷信息和操作狀態(tài)。這種應(yīng)用使用電池電源或間歇性電源（如太陽(yáng)能）運(yùn)行，需要非常低功率的傳感解決方案。

工廠車(chē)間的高速連接

傳感器在工廠和加工廠中的激增正在產(chǎn)生大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。傳感器節(jié)點(diǎn)和 PLC 之間的傳統(tǒng)通信協(xié)議（例如 4 mA 至 20 mA 控制回路）正在讓位于以太網(wǎng)協(xié)議的超快工業(yè)變體，從而能夠越來(lái)越多地將工廠中的操作技術(shù) （OT） 基礎(chǔ)設(shè)施與企業(yè)的信息技術(shù) （IT） 集成在一起。

為了滿(mǎn)足工廠對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男滦枨?，OEM廠商需要使其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向未來(lái)，以便他們不僅支持當(dāng)今使用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，還支持以太網(wǎng)的新興時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）變體，這很可能成為實(shí)時(shí)工業(yè)通信的標(biāo)準(zhǔn)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為了支持這種過(guò)渡，ADI提供了一個(gè)以太網(wǎng)平臺(tái)，使系統(tǒng)能夠從一種以太網(wǎng)協(xié)議交換到另一種以太網(wǎng)協(xié)議，而無(wú)需重新設(shè)計(jì)硬件。

還需要強(qiáng)大的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)連接物理布線(xiàn)難以到達(dá)的位置的傳感器節(jié)點(diǎn)。SmartMesh和WirelessHART等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專(zhuān)為在惡劣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中運(yùn)行而設(shè)計(jì)，提供了一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的高性能方法，無(wú)需電線(xiàn)即可連接工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。?

自主機(jī)器安全系統(tǒng)

自動(dòng)駕駛汽車(chē)和協(xié)作機(jī)器人為擴(kuò)大自動(dòng)化在工廠和倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用提供了巨大的空間。工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是保證安全，確保自主機(jī)器完全具有環(huán)境意識(shí)。先進(jìn)的雷達(dá)和激光雷達(dá)技術(shù)正在提高物體和接近檢測(cè)以及 3D 測(cè)繪應(yīng)用的精度和精度標(biāo)準(zhǔn)。

保護(hù)工廠免受在線(xiàn)攻擊

隨著連接性的增長(zhǎng)，黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加，黑客意圖向工廠運(yùn)營(yíng)商勒索付款，或者國(guó)家支持的攻擊者的任務(wù)是破壞高價(jià)值工業(yè)系統(tǒng)。

隨著工廠運(yùn)營(yíng)商將越來(lái)越多的節(jié)點(diǎn)連接到云，他們?yōu)楹诳烷_(kāi)辟了新的入口點(diǎn)?；诎雽?dǎo)體的連接系統(tǒng)需要針對(duì)嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化的強(qiáng)大安全性。ADI公司正在開(kāi)發(fā)新的解決方案，以應(yīng)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)面臨的新安全威脅，從而幫助客戶(hù)打造面向未來(lái)的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。

可配置的生產(chǎn)流程

未來(lái)的工廠必須能夠快速適應(yīng)新的需求和新的工作流程;關(guān)鍵是在架構(gòu)級(jí)別為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品構(gòu)建靈活性。一種可以支持這種靈活性需求的方法是軟件定義的I/O，它可以配置為模擬或數(shù)字，以及輸入或輸出，而無(wú)需改變接線(xiàn)。

為了突破當(dāng)今技術(shù)的界限，ADI已經(jīng)提供了穩(wěn)健靈活的工業(yè)輸出解決方案，可實(shí)現(xiàn)模擬輸出的完全軟件可配置性，以支持各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

集成模擬、數(shù)字和軟件

工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)正成為一項(xiàng)越來(lái)越高科技的工作，其驅(qū)動(dòng)力是滿(mǎn)足最終用戶(hù)對(duì)更高吞吐量、更多可配置性、更安全的操作和更多云集成的需求。與此同時(shí)，通過(guò)新的、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)快速進(jìn)入市場(chǎng)的壓力繼續(xù)加劇。

ADI公司的響應(yīng)是為客戶(hù)提供集成產(chǎn)品，為機(jī)器健康監(jiān)測(cè)、高速連接以及安全和安保系統(tǒng)等應(yīng)用提供以市場(chǎng)為導(dǎo)向的解決方案。它將通過(guò)將模擬、混合信號(hào)和數(shù)字組件與固件和軟件相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，以解決客戶(hù)面臨的最緊迫的開(kāi)發(fā)問(wèn)題，使他們能夠快速有效地應(yīng)對(duì)當(dāng)今和未來(lái)日益嚴(yán)峻的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。

審核編輯：郭婷