眾廠(chǎng)商談智能制造的技術(shù)市場(chǎng)動(dòng)向

摘要：智能制造、工業(yè)4.0和《中國制造2025》聚焦新一代信息技術(shù)和操作技術(shù)的融合。本媒體邀請了業(yè)內部分領(lǐng)軍企業(yè)，探討了智能制造的發(fā)展趨勢、元器件、測試測量等技術(shù)的發(fā)展方向。

2016年智能機器前景預測

　　智能機器的各種功能已足夠穩定與透明，各企業(yè)可以嘗試著(zhù)利用智能機器以創(chuàng )造商業(yè)價(jià)值。智能機器領(lǐng)域的商業(yè)投資將快速增長(cháng)，其中以收入增長(cháng)與運營(yíng)效率為投資重點(diǎn)。

　　到2020年，智能機器將成為30%以上首席信息官的五大投資優(yōu)先領(lǐng)域之一

　　Gartner研究副總裁暨杰出分析師Whit Andrews，Gartner研究副總裁暨院士級分析師Tom Austin，Gartner研究總監劉軼認為，以下三大發(fā)展趨勢將促使智能機器未來(lái)5年內更廣泛、經(jīng)濟和高效地應用在各個(gè)領(lǐng)域

　　1.全新處理硬件;

　　2.更強大的算法;

　　3.海量數據。

　　智能機器的種類(lèi)及其相關(guān)商業(yè)案例正在不斷豐富，這表明了智能機器解決各種工作難題的商機正在真實(shí)而快速地增長(cháng)。有效識別這些機會(huì )將大大促進(jìn)智能機器發(fā)展計劃的商業(yè)投資。

　　預計在5年以上的時(shí)間內有望為企業(yè)帶來(lái)最大收益的技術(shù)包括：智能顧問(wèn)、智能機器人、商業(yè)無(wú)人航空器(無(wú)人機)、自動(dòng)駕駛車(chē)輛以及虛擬個(gè)人助理。

　　智能機器的使用通常依賴(lài)于改變現有的IT系統與工具接口。因此，首席信息官、IT領(lǐng)導者與戰略規劃部門(mén)應提前規劃智能機器開(kāi)發(fā)、使用、持續支持與維護的相關(guān)成本以及為智能機器部署而變革現有IT基礎架構。

　　此外，首席信息官們還需預測一系列組織問(wèn)題。智能機器由多種資產(chǎn)組成，所有這些資產(chǎn)需要統籌管理。這些資產(chǎn)可能屬于不同的所有人，有著(zhù)與所有人業(yè)務(wù)系統主要目的相關(guān)的不同優(yōu)先級別。

　　到2020年，首席財務(wù)官必須處理由智能機器數據以及“算法業(yè)務(wù)”衍生的估值問(wèn)題

　　由智能機器引擎主動(dòng)收集、交付信息及洞察結果的技術(shù)正在促進(jìn)從人類(lèi)生成信息資產(chǎn)到機器生成信息資產(chǎn)的轉變。而這些資產(chǎn)包括：新內容、分析與業(yè)務(wù)流程知識本體、知識產(chǎn)權。

　　智能機器將完善和推進(jìn)被稱(chēng)之為“算法業(yè)務(wù)”的新型業(yè)務(wù)模式。

　　這是一種涉及到大量互聯(lián)、各類(lèi)關(guān)系及動(dòng)態(tài)洞察的經(jīng)濟形態(tài)，它基于以算法形式呈現的連接、大數據和新知識產(chǎn)權來(lái)支持行動(dòng)。

　　智能機器技術(shù)遍布多個(gè)市場(chǎng)，因此沒(méi)有單獨的“智能機器市場(chǎng)”;相反，它是面向廣泛應用案例的綜合市場(chǎng)。

　　智能機器的崛起與其他發(fā)展趨勢相輔相成，并必將與這些趨勢共同顛覆我們的業(yè)務(wù)方式。新興的算法業(yè)務(wù)即是其中最重要的趨勢之一，它將帶動(dòng)能夠產(chǎn)生新收入的新業(yè)務(wù)模式，借助算法充分利用大量與互聯(lián)和關(guān)系有關(guān)的大數據的動(dòng)態(tài)洞察結果。此類(lèi)業(yè)務(wù)模式與智能機器之間的關(guān)系非常密切，它將各種技術(shù)與智能機器的服務(wù)結合在一起。

　　同時(shí)，有關(guān)此類(lèi)服務(wù)的知識產(chǎn)權有望產(chǎn)生大量或永久性收入流，因為知識產(chǎn)權可以依法獲得專(zhuān)利，從而提升價(jià)值。

　　未來(lái)5年，首席財務(wù)官將面臨解決這些新資產(chǎn)結構經(jīng)濟問(wèn)題的壓力。

　　到2018年，全球300多萬(wàn)勞動(dòng)者將接受“機器主管”的監督

　　監督職責將逐漸轉變?yōu)榛谂c產(chǎn)出和客戶(hù)評價(jià)直接掛鉤的績(jì)效指標來(lái)監督員工的工作。

　　“零工經(jīng)濟”——勞動(dòng)者為短期合同而展開(kāi)競爭而非為了薪水工作，正在讓企業(yè)通過(guò)結構化、細分任務(wù)等形式獲得大量人才。

　　機器主管將直接根據勞動(dòng)者的業(yè)績(jì)數據和自身能力從中獲取洞察力，這一功能人類(lèi)可能無(wú)法企及或者無(wú)法快速實(shí)現。

　　智能機器技術(shù)與服務(wù)目前已實(shí)現了商業(yè)化，并展示出部分關(guān)鍵屬性，包括：

　　? 輕松應對高度的復雜性與不確定性，并基于學(xué)習能力形成假設條件。

　　? 檢驗這些假設條件，得出具體的概率性結論。

　　? 針對具體任務(wù)環(huán)境形成超出許多行業(yè)觀(guān)察家所預測到的理解力。

　　機器主管將日益充當決策人的角色，而以往這些決策只能由人類(lèi)管理者制定。

　　注重績(jì)效評估、激勵與支付的商業(yè)流程外包商將開(kāi)發(fā)出智能機器“承包管理者”，專(zhuān)門(mén)用于評估和監督特殊類(lèi)別的勞動(dòng)者。

　　隨著(zhù)智能機器成為分析績(jì)效的主要工具，勞動(dòng)者績(jì)效評估將變得更加精細。

　　針對此類(lèi)評估的反應也將隨之變得靈活和個(gè)性化。

2016年工業(yè)4.0技術(shù)動(dòng)向

　　制造業(yè)和庫存管理正向著(zhù)智能化過(guò)渡。例如低功耗連接、嵌入式處理和嵌入式感測等推動(dòng)智能化過(guò)渡的技術(shù)已經(jīng)在提供低功耗、智能網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)感測解決方案等領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)步。然而，為了實(shí)現工業(yè)4.0更加廣泛和快速的部署，安全性和可靠性才是最值得關(guān)注的問(wèn)題。諸如濕度、溫度和壓力感測等多模式感測解決方案經(jīng)常被集成在許多工業(yè)和樓宇自動(dòng)化系統中。從延長(cháng)電池使用壽命到最終的能量采集，超低功耗是關(guān)鍵所在。正是因為有了高效的電源管理和信號鏈技術(shù)，我們才得以實(shí)現少于1微瓦的待機功率以及低于100nA的睡眠模式電流。包括模擬和數字信號處理器在內的集成式超聲波和毫米波感測解決方案能夠在流量計量、診斷和很多其它工業(yè)應用中提供全新的多模式功能。

工業(yè)4.0值得關(guān)注

　　智能制造的相關(guān)技術(shù)趨勢

　　英飛凌作為德國工業(yè)4.0的創(chuàng )始成員和工業(yè)4.0的積極倡導者，與其他成員一起負責工業(yè)4.0標準化的制定，特別是工業(yè)4.0場(chǎng)景下的核心器件和技術(shù)的研發(fā)。

　　從技術(shù)角度看，智能制造的核心是物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的應用，所以物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)趨勢會(huì )推動(dòng)智能制造的發(fā)展。

　　同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)在促進(jìn)智能制造整合價(jià)值鏈的過(guò)程中，其核心部分還是為制造過(guò)程服務(wù)以實(shí)現高效率、高質(zhì)量和高效資源利用。這樣制造過(guò)程中的人機交互、機器和機器交互、物料和機器交互、機器和環(huán)境交互等技術(shù)成為必然，并已經(jīng)逐漸成熟和進(jìn)行嘗試。工業(yè)4.0的參考架構和軟件模型也已經(jīng)發(fā)布，相信不久就會(huì )有基于參考架構的應用實(shí)例出現。

　　為了符合個(gè)性化制造的要求，產(chǎn)品生命周期管理的系統和設計及制造的系統的結合度現在越來(lái)越緊密，這將成為一個(gè)趨勢。智能化制造還會(huì )推動(dòng)制造大數據分析來(lái)更好地為經(jīng)營(yíng)決策和質(zhì)量控制服務(wù)。

　　英飛凌的特色技術(shù)和產(chǎn)品

　　英飛凌在智能制造領(lǐng)域和工業(yè)4.0領(lǐng)域有獨到的技術(shù)。英飛凌不光有高效能的電機馬達驅動(dòng)芯片、還有微控制芯片、高性能傳感器等成熟領(lǐng)先的產(chǎn)品。針對工業(yè)4.0，或者更廣的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，我們一直認為安全是一個(gè)重要并斟待解決的問(wèn)題，所以我們開(kāi)發(fā)并提供了世界領(lǐng)先的基于硬件的安全芯片解決方案服務(wù)于工業(yè)控制安全和物聯(lián)網(wǎng)安全。

　　例如，針對工業(yè)智慧人-機、機-機等接口的發(fā)展，我們推出了高精度的3D磁性傳感器。通過(guò)檢測x、y和z方向的磁場(chǎng)，傳感器能夠可靠地感測三維、線(xiàn)性和旋轉運動(dòng)。所采用的數字I2C接口可在傳感器與單片機之間實(shí)現快速雙向通信。適合于需要快速三維、角度測量或低功耗的應用。

　　最近我們也推出了3D圖像傳感器，英飛凌全新的傳感器新技術(shù)不僅幫助3D攝像頭實(shí)現了具有真實(shí)感的成像功能，還能識別手勢及面部表情。如在醫療檢測儀器中，可幫助醫生無(wú)需觸碰電腦顯示屏，查看病人的檢測數據;在高級輔助駕駛系統中，可主動(dòng)獲取駕駛員的面部表情，判斷駕駛員的精神狀態(tài)，在駕駛員面露疲倦時(shí)，給予及時(shí)的警示，當車(chē)輛處于即將與其他車(chē)輛碰擦的危險時(shí)及時(shí)剎車(chē)，避免交通事故的發(fā)生。在工業(yè)場(chǎng)景中幫助人通過(guò)手勢控制機器及虛擬現實(shí)應用。

電機需要精確位置控制及電流控制

　　智能制造是一個(gè)很大的概念，包含若干的技術(shù)應用。從電機控制的角度來(lái)看，節能、高效、精準、互通肯定是毋庸置疑的趨勢。

　　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;ADI具有業(yè)界領(lǐng)先的ADC技術(shù)，包括了隔離ADC產(chǎn)品，它們可以很好地滿(mǎn)足高精度控制的要求。ADI可以提供高精度RDC來(lái)滿(mǎn)足使用旋轉變壓器的位置檢測場(chǎng)合。從優(yōu)先考慮安全和保護的角度，信號采樣和功率器件驅動(dòng)應采用隔離技術(shù)，ADI公司的iCoupler數字隔離器產(chǎn)品可滿(mǎn)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(cháng)的生命周期和更高的可靠性。普通的交流感應電機向永磁同步電機轉變已是大勢所趨，要求系統設計師能提供更高效率和更靈活的算法。

本文來(lái)源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第2期第13頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。