新連接技術(shù)如何降低工業(yè) 4.0 的壁壘

        本文作者:德州儀器       點擊: 2023-10-09 10:30
        前言:
        在過去的幾十年里,網(wǎng)絡(luò)智能已經(jīng)遍布我們的城市、家庭和辦公室,對從恒溫器到交通信號燈的一切事物實現(xiàn)了賦能,并隨著制造商考慮如何通過連接技術(shù)和數(shù)字化的進(jìn)步或工業(yè) 4.0 來提高產(chǎn)量而蔓延到工廠車間。

        “大多數(shù)人都通過將邊緣節(jié)點或終端連接到互聯(lián)網(wǎng)在家中體驗過自動化”,德州儀器副總裁兼高速數(shù)據(jù) (HSD) 部門總經(jīng)理 Ahmed Salem 說道。“同樣,工業(yè) 4.0 涉及將信息技術(shù)的創(chuàng)新與運營技術(shù)聯(lián)系起來,使制造系統(tǒng)變得更加智能和自主。”

        籠式機(jī)器人定義了工業(yè) 3.0 時代,它們傳統(tǒng)上用于重工業(yè),并且往往只執(zhí)行有限數(shù)量的可重復(fù)任務(wù),而工業(yè) 4.0 涉及足夠智能的機(jī)器人,它們可以與人類一起安全自主地組裝從汽車、飛機(jī)機(jī)翼到智能手機(jī)和筆記本電腦的任何東西。 

        在速度與可靠性之間找到平衡

        現(xiàn)代工廠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的趨勢是,通過持續(xù)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議(如時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN)、EtherCAT 和 Profinet)來提高效率、安全性和可持續(xù)性。 

        “在家里,同步或數(shù)據(jù)丟失問題只是令人沮喪而已”,Ahmed 說道。“但在工業(yè)自動化領(lǐng)域,可靠性和值得信賴的通信至關(guān)重要,因為數(shù)據(jù)丟失的后果可能代價高昂,甚至是災(zāi)難性的。”

        即使是像發(fā)送控制信號時意外產(chǎn)生幾毫秒延遲這樣簡單的事情,也可能導(dǎo)致壓縮天然氣機(jī)器不同步,造成永久性損壞。在最壞的情況下,斷開連接可能會導(dǎo)致機(jī)械臂失控等危險情況。

        由于這些原因,工廠過去依賴于經(jīng)過實踐驗證的確定性通信技術(shù),確保在設(shè)定的時間窗口內(nèi)發(fā)送所有控制信號。然而,其中大多數(shù)技術(shù)都存在速度慢這一缺點,這會阻礙大量信息的快速流動,從而影響多傳感器智能控制系統(tǒng)發(fā)揮作用。 

        相比之下,以太網(wǎng)長期以來一直提供高級自動化所需的帶寬,最大速度為幾十、幾百甚至上千兆比特數(shù)量級。例如,EtherCAT 和 Profinet 就是專為應(yīng)對工業(yè)環(huán)境挑戰(zhàn)而設(shè)計的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。使用工業(yè)以太網(wǎng)的新工業(yè)通信裝置比例從 2016 年的 38% 增加到今年的 68%。

        此外,TSN 標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)使以太網(wǎng)成為控制網(wǎng)絡(luò)的常見選項,因為以太網(wǎng)可通過高度精確的分布式時鐘和自動確定時間敏感控制消息優(yōu)先級等功能,確保在指定的時間窗口內(nèi)發(fā)送控制信號。

        德州儀器的產(chǎn)品組合品類豐富,包括上述連接解決方案以及更多有線或無線解決方案,并經(jīng)過驗證和測試,符合最高的工業(yè)、汽車和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。
         
        與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施搭配使用

        雖然較新的協(xié)議和 TSN 使以太網(wǎng)適合在工業(yè)控制環(huán)境中使用,但安裝成本仍然是阻礙其得以采用的因素。

        以往,以太網(wǎng)設(shè)計使用多根雙絞線電纜,最大長度可達(dá) 100 米。這意味著,想要采用以太網(wǎng)的制造商不僅需要更換所有電纜,還將不得不改變使用較早單線對技術(shù)建造的工廠的整個布局,這涉及到的電纜長度長達(dá)幾公里。 

        大多數(shù)制造商無法承受停止生產(chǎn)線數(shù)周來更換昂貴基礎(chǔ)設(shè)施的成本,因此單線對以太網(wǎng)的開發(fā)(可以使用工廠的現(xiàn)有電纜運行)一直是實現(xiàn)技術(shù)采用的關(guān)鍵。

        “單線對以太網(wǎng)是一種易于采用的以太網(wǎng)版本,無需從根本上改變您構(gòu)建制造設(shè)施的方式”,以太網(wǎng)聯(lián)盟行業(yè)聯(lián)盟主席 Peter Jones 說道。“與其期望工廠滿足現(xiàn)代信息技術(shù)的要求,不如去問問他們需要什么,以及我們能提供什么幫助。”

        作為以太網(wǎng)聯(lián)盟的成員,德州儀器致力于通過支持單線對、多線對或光纖布線的物理層收發(fā)器系列,幫助開發(fā)工業(yè)以太網(wǎng)的多種形式。自動化系統(tǒng)設(shè)計人員可從這些產(chǎn)品中選擇 10/100Mbps 和 10/100/1000Mbps DP838x 工業(yè)以太網(wǎng)收發(fā)器實現(xiàn)高速率和低延時,或選擇 DP83TD510 收發(fā)器實現(xiàn) 2 公里的電纜長度。所有收發(fā)器都能夠抵抗工廠環(huán)境中的高溫和電磁噪聲影響。
         
        制造業(yè)的精益化未來

        建設(shè)制造業(yè)的美好未來是一個持續(xù)過程。隨著復(fù)合傳感器變得越來越經(jīng)濟(jì)實惠,人工智能 (AI) 功能變得越來越精進(jìn),人們對更高通信帶寬的需求也在日益增加。但隨著這些挑戰(zhàn)的出現(xiàn),創(chuàng)建更可持續(xù)和更高效制造工藝的機(jī)遇也相繼而來。

        專為支持邊緣 AI 而設(shè)計的處理器(例如德州儀器的 AM6xA 處理器產(chǎn)品系列)可省去與集中式可編程邏輯控制器通信的需求。在本地運行機(jī)器視覺算法不僅可以使機(jī)器人與人類一起工作,甚至可以使它們向人類學(xué)習(xí)。例如,通過調(diào)整可以使個人以更優(yōu)順序執(zhí)行一系列裝配任務(wù)。

        從長遠(yuǎn)來看,工業(yè) 4.0 還將涉及對關(guān)鍵系統(tǒng)(包括傳感器、執(zhí)行器及其連接的通信基礎(chǔ)設(shè)施)的持續(xù)監(jiān)控以及預(yù)測性分析的部署(可以自動預(yù)測何時需要維護(hù)或維修工作)。 

        對于較新的基于視覺的機(jī)器人系統(tǒng),V3Link 等技術(shù)可實現(xiàn)低延時、同步和可擴(kuò)展的無壓縮視頻傳輸,有助于避免工廠車間發(fā)生事故。 

        改善人與其他機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)需要先進(jìn)的本地處理,并且通常還需要無線連接,以實現(xiàn)可靠的室內(nèi)定位系統(tǒng)(請參閱 Wi-Fi、低功耗藍(lán)牙 (BLE) 和 Sub-1Ghz/BLE 等重要選項)。

        “關(guān)閉工廠進(jìn)行維護(hù)的成本很高”,Ahmed 說道。“如果您制定了定期維護(hù)計劃,就必須定期維護(hù),無論是否需要。相比之下,預(yù)測性維護(hù)意味著您可以僅在需要時執(zhí)行維護(hù)工作,從而避免不必要的停機(jī)和浪費。”

        對于各制造商來說,在安全性、效率和可持續(xù)性方面的這些改進(jìn)比可選優(yōu)勢更重要。“這些舉措對整個社會來說都非常重要,因為我們希望優(yōu)化我們的系統(tǒng)以更好地應(yīng)對 21 世紀(jì)的挑戰(zhàn),”處理器副總裁兼總經(jīng)理 Roland Sperlich 說道。

        “在接下來的 10 年里,我認(rèn)為我們將開始看到傳感器技術(shù)和邊緣 AI 在降低功耗方面發(fā)揮作用,例如,允許我們動態(tài)關(guān)閉工廠的某些部分,然后在需要時快速讓它們恢復(fù)生產(chǎn)”,他說道,“隨著世界各國都需要適應(yīng)不斷增長的人口和超負(fù)荷運轉(zhuǎn)的電網(wǎng),這些創(chuàng)新對于實現(xiàn)節(jié)能至關(guān)重要,而節(jié)能不僅符合客戶預(yù)期,也符合我們所有人的需要。”

        關(guān)于德州儀器 (TI)
        德州儀器 (TI)(納斯達(dá)克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導(dǎo)體公司,致力于設(shè)計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,用于工業(yè)、汽車、個人電子產(chǎn)品、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實用,創(chuàng)造一個更美好的世界。如今,每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上,使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠,從而實現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事。欲了解更多信息,請訪問公司網(wǎng)站www.ti.com.cn  
         
        主站蜘蛛池模板: 99re免费99re在线视频手机版| 国产在线精品一区免费香蕉| 91精品国产免费久久国语麻豆| 国产av无码专区亚洲av果冻传媒| 一级做a爱过程免费视| 亚洲精品无码激情AV| 在线看片免费人成视频久网下载| 久久亚洲精品无码播放| 国产自国产自愉自愉免费24区| 亚洲AV无码国产丝袜在线观看| 9420免费高清在线视频| 精品亚洲AV无码一区二区三区| A级毛片内射免费视频| 亚洲av无码一区二区三区在线播放| 国产精品美女自在线观看免费| 一区二区三区视频免费观看| 亚洲精品无码mv在线观看网站 | JLZZJLZZ亚洲乱熟无码| 国产精品无码永久免费888| 亚洲成A人片在线观看WWW| 3344永久在线观看视频免费首页 | 亚洲精品不卡视频| 国产卡二卡三卡四卡免费网址 | 亚洲AV日韩精品一区二区三区| free哆拍拍免费永久视频| 亚洲av最新在线网址| 成人AV免费网址在线观看| 小说专区亚洲春色校园| 国产亚洲大尺度无码无码专线| 性xxxx视频免费播放直播| 亚洲日韩国产欧美一区二区三区| 亚洲乱亚洲乱少妇无码| 日韩精品无码专区免费播放| 亚洲欧美黑人猛交群| 亚洲成av人片在线观看无码不卡| 野花高清在线电影观看免费视频| 一区二区三区免费在线观看| 亚洲毛片基地日韩毛片基地| 亚洲国产成人五月综合网| 日韩人妻无码精品久久免费一 | 免费A级毛片在线播放不收费|