智能化催生工業(yè)4.0 智能工廠(chǎng)勢頭俏

繼蒸汽機的面世、工業(yè)生產(chǎn)大規?；凸I(yè)自動(dòng)化之后，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和智能制造的逐步成型，“工業(yè)4.0”時(shí)代正悄然來(lái)襲?！?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/工業(yè)4.0">工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題，一是“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應用等。本文將分別從最具代表性的數字和模擬廠(chǎng)商，賽靈思（Xilinx）和美信（Maxim），挖掘智能工廠(chǎng)在工業(yè)4.0時(shí)代下的發(fā)展趨勢及深藏于其背后的巨大商機。

　　智能化工廠(chǎng)是部分國家實(shí)現高度自動(dòng)化生產(chǎn)之后，提出的新概念，它的理念優(yōu)勢在于推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)智能化，從而實(shí)現科幻般的工業(yè)生產(chǎn)模式。工業(yè)生產(chǎn)系統及過(guò)程、網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現、生產(chǎn)物流管理、人機互動(dòng)、新技術(shù)的使用以及使用嵌入式傳感器來(lái)監測有關(guān)的環(huán)境參數和生產(chǎn)等都需要智能化設備的支持。

　　智能工廠(chǎng)前景可期 FPGA成攻城利器

　　
圖 賽靈思ISM市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理林逸芳表示，智能化工廠(chǎng)與智能化自動(dòng)產(chǎn)線(xiàn)是兩個(gè)由科技帶動(dòng)發(fā)展的未來(lái)趨勢。

　　智能化產(chǎn)線(xiàn)，比方說(shuō)工業(yè)自動(dòng)化就是智能化工廠(chǎng)更精細的分項。智能化工廠(chǎng)也包含廠(chǎng)房管理、有效能源運用、安全防護、網(wǎng)絡(luò )、監控和安全分析，并可確保工廠(chǎng)的整整運作可順暢安全。智能化自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)可監控設備總和效率（Overall Equipment Effectiveness），促使其達到最高的質(zhì)量與效率，并可將停機時(shí)間降到最低。

　　賽靈思的元件廣泛應用于許多市場(chǎng)與應用，其中工業(yè)市場(chǎng)更是我們非常重要的市場(chǎng)，尤其是賽靈思的Zynq系列產(chǎn)品。 工業(yè)市場(chǎng)的客戶(hù)對產(chǎn)品的可靠性、靈活性與整合度很看重，尤其完成現場(chǎng)部署后，產(chǎn)品靈活的升級功能，而且可以隨著(zhù)適應各種通訊協(xié)議、功能的改變極為重要。

　　現代化的工廠(chǎng)為了生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，開(kāi)始在生產(chǎn)線(xiàn)中部署靈活度更高的機器設備。為此，工廠(chǎng)得為機器提供更大的空間，因其移動(dòng)的范圍可能都會(huì )為整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)帶來(lái)顯著(zhù)的變化。而當產(chǎn)品愈多，安全籠就顯得限制過(guò)多，無(wú)法適應機器的移動(dòng)范圍。

　　FPGA在智能化工廠(chǎng)領(lǐng)域的成長(cháng)非常值得期待。由于感應器輸入資料量增加，以及監控系統日益復雜，簡(jiǎn)單的軟件再也無(wú)法解決效能上所面臨的挑戰，許多應用因此產(chǎn)生效能瓶頸。此外，許多采用PC的解決方案，現在已移轉用嵌入式方法，以減少尺寸和降低碳排放量。傳統的嵌入式元件 （MCU） 所面臨的挑戰是即時(shí)運算的效能不足；而Zynq系列產(chǎn)品則能同時(shí)滿(mǎn)足這兩方面的要求，在單一芯片中整合了軟件和硬件，為智能化工廠(chǎng)的設計提供極大的靈活度。

　　與此同時(shí)，為確保工人的安全，同時(shí)避免制約自動(dòng)化工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)的活動(dòng)范圍，愈來(lái)愈多企業(yè)開(kāi)始使用賽靈思Smarter Vision技術(shù)建立一個(gè)安全系統。有人預測在未來(lái)的10年內，Smarter Vision技術(shù)將被大幅運用在汽車(chē)、工廠(chǎng)自動(dòng)化、醫療、監控、消費類(lèi)、航空航天和軍用產(chǎn)品，豐富人們的生活。

　　智能化工廠(chǎng)與產(chǎn)線(xiàn)的運作牽涉極為復雜的邏輯設計，并受限于過(guò)高的運轉成本、設計的運算限制與網(wǎng)絡(luò )頻寬，而擁有高效能的FPGA最能滿(mǎn)足這類(lèi)的需求。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，一個(gè)靈活性高的平臺可以快速整合與控管各種生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)而大幅提升整整生產(chǎn)力。林逸芳強調，通過(guò)FPGA，工程師可以建構一個(gè)高靈活性的基礎建設，并賦予系統許多功能，包括打造一個(gè)更多元高效能的界面、提高資料處理速度，以及降低建置成本。

　　模擬整合引領(lǐng)工廠(chǎng)整合之巔 Maxim公司脫穎而出

　　圖 Maxim公司終端應用市場(chǎng)經(jīng)理John Mossman認為，Maxim一直秉持模擬整合，正由此推動(dòng)工廠(chǎng)整合產(chǎn)線(xiàn)的建設和發(fā)展。