實現產業(yè)融合所需的四個基本要素是:工業(yè)物聯(lián)網(IIoT)、云計算、數據分析和人工智能(AI)。
很顯然隨著許多公司努力創(chuàng)建智能制造設施,提高制造產量和效率,同時降低運營成本,這一趨勢正在廣泛建立。
這些智能工廠將通過4G / 5G網絡提供實時通信,以使用基于Web的應用程序接收和確認訂單。它們還提供必要的靈活性,通過利用強大的AI技術進行實時決策,利用從IIoT提供的大量智能制造機器,機器人和智能傳感器收集的基于云的信息,進行實時決策。這聽起來像是一個白日夢,但奧卡多科技集團等公司已將這種工業(yè)融合的愿景變?yōu)楝F實。
想象一下,一個自動化的倉庫設施,可以在幾分鐘內選擇典型的50項訂單,同時通過AI和機器學習管理庫存組合和補貨,以預測其50,000個項目的客戶需求變化。雖然這是展示行業(yè)融合程度的一個很好的例子,但請考慮選擇錯誤物品并將箱子誤送給客戶的影響。這種發(fā)生概率雖然很小,但一旦發(fā)生就是100%的影響。
現在想象一下核電站的錯誤。例如:錯誤判斷反應堆的冷卻水位或打開/關閉油處理設備上的錯誤閥門。這可能導致核心損壞,導致輻射危害或將數百萬加侖的油傾倒入水中。可以肯定地說,如果由AI算法控制的自動化系統(tǒng)做出錯誤決定,那么這些過程自動化示例中的賭注會更高。當前的挑戰(zhàn)是實現更高水平的性能,即人工智能和決策是在實時和生產線的邊緣完成的,可以監(jiān)控設備并采取措施改善環(huán)境和人身安全。
Metamaven的首席技術官Mariya Yao,她撰寫了一篇名為“工業(yè)人工智能的4個獨特挑戰(zhàn)”的文章。在文章中,她比較了典型的AI與工業(yè)AI需求,概述了技術做出錯誤決策時的潛在后果。如果我們冒險采用One Step Beyond這一概念,那么支持這種級別的實時智能所需的技術需要一類新的靈活產品,這些產品提供實時信息以實現基于邊緣的決策。
自2014年以來,Maxim一直致力于為工業(yè)自動化領域的設計創(chuàng)新提供支持。Maxim的目標很簡單,即為客戶創(chuàng)建實現工業(yè)4.0(數字工廠)的途徑,這是實現工作的核心。產業(yè)融合。這一過程的第一步需要縮小工業(yè)控制器的尺寸,以將控制裝置移至生產線或加工廠的邊緣。 Maxim在2014年的electronica上以微型可編程邏輯控制器(uPLC)技術演示平臺和啤酒杯工廠的形式提供了該解決方案。這個uPLC平臺展示了75多個IC協(xié)同工作,與2014年大約市場上的典型PLC相比,尺寸縮小了10倍,節(jié)能50%以上。
2016年,Maxim推出了第二代工業(yè)自動化芯片組Pocket IO演示平臺和足球工廠。該解決方案通過提供靈活性,展示了實現數字工廠的第二個關鍵要素,即提供靈活的制造能力,允許動態(tài)調整生產線。Pocket IO演示平臺(如圖2所示)使用28個IC提供完整的模擬和數字IO功能,運動控制和IO-Link智能傳感器技術,將PLC占地面積再減少2.5倍至不到10立方英寸,同時實現另一個與uPLC平臺相比,節(jié)電30%。
實現工業(yè)融合的第三個關鍵數據分析,是利用IIoT工廠的強大功能。這一關鍵要素圍繞監(jiān)控工廠的健康狀況和狀態(tài),因此可以根據訪問實時信息動態(tài)做出決策,以確保優(yōu)化吞吐量并最大限度地降低生產率,從而使工廠每年24/7/365天保持運行。 Maxim的第一代和第二代工業(yè)自動化芯片組加速了行業(yè)向工業(yè)融合的演進,我們的第三代工業(yè)自動化芯片組也承諾將通過釋放IIoT的全部功能來延續(xù)這一傳統(tǒng)。
Pocket IO平臺使用AA / AAA電池可運行兩小時,或使用磷酸鋰鐵充電電池運行至少八小時。