【導讀】提高生產力和降低運營成本，是所有企業/工廠努力追求的目標
，由此引發對增強邊緣智能新技術的需求暴增。不過您可能會好奇，“邊緣是什麼意思”
？在ADI看來，“邊緣”是機器與現實世界融合或交互之地。

聚ju焦jiao至zhi工gong廠chang自zi動dong化hua領ling域yu，增zeng強qiang邊bian緣yuan智zhi能neng意yi味wei著zhe減jian少shao工gong廠chang停ting機ji時shi間jian，避bi免mian生sheng產chan線xian停ting工gong，每mei年nian可ke為wei工gong廠chang挽wan回hui大da量liang生sheng產chan力li損sun失shi。事shi實shi上shang
，根gen據ju麥mai肯ken錫xi2018年10月發表的一篇有關“數字化可超越預測性維護提升可靠性”的文章，每年工廠生產線的停工時間平均為800小時
，或每周平均15小時，對公司收入和利潤的負麵影響不容忽視。舉個例子，當工廠停止生產時，汽車製造商每分鍾將損失近22000美元。這意味著每小時損失130萬美元，或每周損失近2000萬美元。而增強邊緣智能可為生產線帶來積極影響，讓生產力提高10%，維護成本節省20%。

顯然，增強邊緣智能可提高生產力並降低運營成本，不過真正的問題是“增強邊緣智能需要什麼”？

需要全新的思維方式！

作為一家知名半導體供應商，ADI對“增強邊緣智能”有獨到見解
，並可交付支持智能傳感器和執行器
、支持軟件可配置IO並提供高級診斷功能的解決方案。下麵具體看看這個解決方案中的4個關鍵要素，以及它們在增強邊緣智能方麵提供的核心功能。

智能傳感器技術：

傳感器無處不在！日ri常chang生sheng活huo裏li
，傳chuan感gan器qi應ying用yong十shi分fen普pu遍bian。在zai製zhi造zao環huan境jing中zhong


，所suo有you製zhi成cheng品pin都dou需xu要yao一yi係xi列lie傳chuan感gan器qi協xie同tong工gong作zuo，以yi幫bang助zhu機ji器qi檢jian測ce物wu體ti，確que定ding與yu物wu體ti的de距ju離li
，配pei置zhi物wu體ti的de顏yan色se和he組zu成cheng，以yi及ji監jian控kong物wu體ti或huo液ye體ti的de溫wen度du和he壓ya力li。

調(tiao)試(shi)新(xin)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)替(ti)換(huan)受(shou)損(sun)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)，或(huo)改(gai)裝(zhuang)設(she)備(bei)以(yi)便(bian)製(zhi)造(zao)不(bu)同(tong)的(de)產(chan)品(pin)
，這(zhe)需(xu)要(yao)耗(hao)費(fei)大(da)量(liang)人(ren)力(li)，並(bing)且(qie)由(you)於(yu)生(sheng)產(chan)力(li)損(sun)失(shi)，將(jiang)造(zao)成(cheng)很(hen)大(da)的(de)成(cheng)本(ben)負(fu)擔(dan)。派(pai)遣(qian)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)到(dao)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)更(geng)換(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)，然(ran)後(hou)重(zhong)新(xin)校(xiao)準(zhun)到(dao)正(zheng)確(que)的(de)製(zhi)造(zao)參(can)數(shu)
，這(zhe)些(xie)操(cao)作(zuo)成(cheng)本(ben)會(hui)影(ying)響(xiang)工(gong)廠(chang)的(de)吞(tun)吐(tu)量(liang)。如(ru)果(guo)工(gong)廠(chang)裏(li)的(de)每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)均(jun)實(shi)施(shi)相(xiang)同(tong)的(de)維(wei)護(hu)級(ji)別(bie)
，所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)最(zui)大(da)一(yi)筆(bi)費(fei)用(yong)就(jiu)是(shi)更(geng)換(huan)或(huo)重(zhong)新(xin)配(pei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

IO Link是(shi)一(yi)項(xiang)激(ji)動(dong)人(ren)心(xin)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)，能(neng)夠(gou)讓(rang)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)的(de)機(ji)器(qi)均(jun)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)檢(jian)測(ce)。該(gai)新(xin)技(ji)術(shu)可(ke)幫(bang)助(zhu)實(shi)現(xian)靈(ling)活(huo)製(zhi)造(zao)，從(cong)而(er)改(gai)善(shan)工(gong)廠(chang)吞(tun)吐(tu)量(liang)，提(ti)高(gao)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)。IO-Linkjishutongguotigongyuchuanganqideshuangxiangxinxijiaohuan，jiangchuantongdeshuzihuomonichuanganqizhuanhuanweizhinengchuanganqi。gaijishutigaoleyuanchengtiaoshichuanganqidezhinenghegongnengshuiping
，bingqietongguosuishitiaozhengchuanganqicanshu
，nenggoushishizuochufanying。xianzai，gongchangzidonghuajixiejubeiquanxindezhinengshuiping，nenggougenjubianbugongchangchejiandechuanganqiwangluodeyunxingqingkuanghezhuangtai
，dongtaixiangyingshishiyunxingtiaojian。tongguoliyongzhinengchuanganqiwangluotigongdedaliangduandaoduanxinxi

，gongchangkechuangjianqigongchangchejiandeyingshe，congerweizongtirengongzhinengjiankongjiejuefangantigonggenghaodeshishixinxi，yibiannenggoukuaisushibiezhizaopingjing
、故障點

，並提供優化整個工廠車間的全新思路，從而提高運營效率。

通過使用協議棧和IO設備描述(IODD)文件的通用物理接口
，IO-Link技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)傳(chuan)感(gan)器(qi)互(hu)換(huan)
，進(jin)而(er)簡(jian)化(hua)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)，提(ti)高(gao)工(gong)廠(chang)吞(tun)吐(tu)量(liang)。基(ji)於(yu)此(ci)
，技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)調(tiao)試(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)，減(jian)少(shao)工(gong)廠(chang)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)，允(yun)許(xu)隨(sui)時(shi)重(zhong)新(xin)配(pei)置(zhi)生(sheng)產(chan)線(xian)。

隨著公司認識到使用通用接口的好處，即壓力、近距離和溫度等各個傳感器即插即用，更換起來非常簡單，IO-Link傳感器的采用率不斷加速提高。ResearchAndMarkets表示，IO-Link市場持續發展，預計到2023年，將從2018年的30億美元增長到120億美元，CAGR達33.56%。

IO Link Hub和軟件可配置IO：

很明顯，IO-Link技術是催生一係列全新智能傳感器的推動因素，除此之外，IO-Link還可以通過IO-Link Hub解決方案為邊緣賦予智能。這些全新的IO-Link Hub提供一種簡單的方法，能夠添加模擬和數字IO擴展通道，並集成電磁閥和電機驅動器等智能執行器。

IO-Link Hub通過簡單的方式來擴展所需的通道類型和數量，以支持意外的生產線重新配置。這些IO擴展中心解決方案充分利用IO-Link技術的所有優勢，並簡化了添加數字和模擬IO端口的任務。這些新型產品允許通過IO-Link Hub調試傳感器
，從而減少工廠停機時間。在Omron的NXR係列IO-Link集線器產品係列中可以看到這些解決方案的示例，該產品係列聲稱能夠使設置和調試時間減少90%。

利用軟件可配置數字和模擬IO解決方案，自動化工程師和技術人員可以輕鬆地遠程調試通用IO端口。這些新型軟件可配置的數字和模擬IO產品可與IO-Link提供的優勢相媲美，不僅簡化了工廠的布線工作
，還可靈活地將任何數字或模擬IO傳感器或執行器物理連接至任何未分配的數字和模擬IO端口。此項軟件可配置技術可提高成本效益和工廠車間的通道密度。

Omron：NXR係列IO-Link控製器和采用MAX14819A、MAX14827A、MAX14912/15的IO-Link I/O集線器

智能執行器：

zhixingqiyongyuyingxianghekongzhigongchangchejianlichanpindeyidongfangxianghesudu。youyusuoyouyingyongdouxuyaoyizudutedeyundongkongzhihedianjiqudongtexing，yincizhexiezhinengzhixingqixuyaogenjuqihuanjingdongtaitiaozheng

，xingchengwanshandejidianwangluowulixitong。muqian
，zhinengzhixingqibuduanfazhanyitigongzidongpeizhigongneng，nenggouzidongtiaozhengqixingnengcanshu

，congermanzuyunyinghuanjingdexuqiu。yaoxiangshizhixingqiduihuanjingjianliziwoyishi，yunxuxitongyouhuaqixingneng，tongshizuidaxiandutishengtuntulianghuotigaozhixingqidechangqikekaoxingheyunxingxingneng
，zheshidiyibu。erwulunnazhongqingkuang，douhuijiangdiyunyingchengbenhetigaoxiaolv。

為了實現該智能運動組合，需要將兩個關鍵要素相集成。

diyigeguanjianyaosu，shigaonengxiaomoniqudongjishu，yongyushixiangaoyacaozuo
，tongshitigongbendihuanjingdeyunxingzhuangkuanghezhuangtai
，yishixiandianjiyouhua，jinerzaigaoxiaolvhegengkuaidetuntuliangzhijiandadaopingheng。

diergeguanjianyaosu，shinenggoutigongyundongkongzhisuanfa，yizhichishunchangdeyundongfanwei。zhebaokuonenggoujianceyunxingqijiandedianjifuzai，yibimianshengchanxianguzhanghezuidaxiandujianshaogonghao。

yundongkongzhisuanfatigongshunchangjingquedeyidong
，erjieduansuanfazhuanzhuyutigaodianjidenengxiao。ciwai，yaoxianglejiedianjishifouchaozhezhengqueweizhiyidong，jiancedianshudeweizhizhiguanzhongyao。tongchang，zhekeyishiyongcixingjiancedehuoerchuanganqihuomouxieguangxuebianmajiejuefanganlaiwancheng。

以下兩個新示例展現了下一代智能執行器的價值：PD42-1-1243-IOLINK和最近發布的機械手末端工具(EoAT)夾具參考設計TMCM-1617-GRIP-REF。這兩個解決方案演示了融合ADI的智能運動
、驅動器和IO-Link通信技術後所獲得的強大性能。這些全新的智能執行器允許工業自動化工程師通過IO-Link通信接口訪問50%以yi上shang的de配pei置zhi和he性xing能neng參can數shu
，從cong而er簡jian化hua調tiao試shi
，提ti高gao工gong廠chang生sheng產chan力li。最zui後hou
，這zhe些xie智zhi能neng執zhi行xing器qi可ke動dong態tai調tiao整zheng，以yi適shi應ying運yun行xing環huan境jing變bian化hua和he人ren工gong智zhi能neng技ji術shu衍yan生sheng的de高gao級ji生sheng產chan力li解jie決jue方fang案an的de實shi施shi。這zhe種zhong根gen據ju運yun營ying環huan境jing塑su造zao執zhi行xing器qi性xing能neng的de能neng力li，將jiang是shi智zhi能neng運yun動dong控kong製zhi的de未wei來lai。

智能執行器——PD42-1243-IOLINK步進電機和EoAT夾具(TMCM-1617-GRIP REF)

診斷和實時決策：

更高級別的診斷功能可不斷提供更豐富的數據集
，以改善基於邊緣的實時決策


，從而提高工廠車間的生產力和運營完整性。根據MarketsandMarkets在2019年1月發表的名為《製造市場的人工智能》的報告預計，到2025年
，這些製造領域強大的人工智能算法平台收入將從2018年的10億美元增加至超過170億美元
，或CAGR接近50%。在zai這zhe段duan時shi間jian裏li，由you於yu為wei實shi施shi智zhi能neng工gong廠chang所suo做zuo的de快kuai速su投tou資zi，機ji器qi學xue習xi預yu計ji將jiang是shi人ren工gong智zhi能neng領ling域yu增zeng長chang率lv最zui高gao的de部bu分fen。這zhe一yi增zeng長chang背bei後hou的de推tui動dong力li源yuan自ziIIoT支持設備網絡生成的大量運行狀況和狀態信息、提供預測性分析的算法、監控產品質量以及評估機器狀態和運行狀況的機器視覺攝像頭。

在IC級別，將會監控
、收集越來越多的信息，並通過SPI總線與微處理器進行通信。這些IC數據報文的數量繼續成倍增加，因為它們攜帶關鍵信息，如設備的溫度狀態、過壓、過流、開路檢測、短路檢測
、溫度過高警告、熱關斷和CRC。現(xian)在(zai)如(ru)果(guo)後(hou)退(tui)一(yi)步(bu)，在(zai)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)的(de)各(ge)種(zhong)設(she)備(bei)中(zhong)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)診(zhen)斷(duan)信(xin)息(xi)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)芯(xin)片(pian)數(shu)量(liang)，那(na)麼(me)將(jiang)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)的(de)診(zhen)斷(duan)映(ying)射(she)，以(yi)預(yu)測(ce)、識別和診斷生產線故障。

展望未來

有一點是明確的，通過實施這種“全新思維方式”
，zhinenggongchangkeliyongzhexiexingongnenglaitigaotuntuliangheshengchanli。suizhezhexiexinjishubuduanchengshu，xiayidairengongzhinengsuanfajiangliyongzhexiejiejuefanganshengchenggenggaozhiliangdeshishishuju

，chanshenggengduoxiaoyi。yinci，zhexiejuyouziwoyishidexinjiqijiangzidongshishirengongzhinengshengchengdejiejuefangan，shishengchanxianbaochizhengchangyunxing
，zhidaoxuyaojishurenyuanweixiuhuobaoyang。zhegejuyouziwoyishidejiqishidai
，shibihuijifagongyezidonghualingyude“新變革”。

關於ADI公司

ADI是全球領先的高性能模擬技術公司，致力於解決最艱巨的工程設計挑戰。憑借傑出的檢測
、測量
、電源
、連接和解譯技術，搭建連接現實世界和數字世界的智能化橋梁，從而幫助客戶重新認識周圍的世界。詳情請瀏覽ADI官網www.analog.com/cn。

作者：ADI工業和醫療健康事業部工業通信和運動控製副總裁Jeff DeAngelis

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