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工厂自动化

工厂自动化(或工业自动化)就是需要将工厂设备互联,以提高过程控制系统的效率和可靠性。此举有助于降低成本、提高质量、增加灵活性并减少环境影响。

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半导体是智能工业的关键推动因素

半导体是智能工业的关键推动因素

意法半导体在工厂自动化和工业应用产品的设计和制造方面拥有30多年的经验,可以利用旗下的解决方案帮助开发人员应对各种设计挑战,从而帮助其打造面向未来的现代化工厂。观看视频

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工业传感器、连接和PLC

智能工业的核心在于通过有线无线连接技术,以及更为高效的功率转换技术将工业传感器添加到设备上。增添全新的电源控制系统可以显著降低制造系统的能耗、成本和碳排放量。 

更新可编程逻辑控制器 (PLC) 并使其成为实时系统的一部分,能够帮助用户更加清晰地了解制造系统的性能。虽然PLC一直是工业过程控制系统的一部分,但它们的尺寸有所缩小,且连接性能有所提升,可以有效提高工业自动化系统的实时性能。 

这促进了智能工厂的发展,使其能够通过实时监控和迅速重新配置来满足不断变化的生产需求。

工业4.0:工厂自动化的新阶段

工业4.0:工厂自动化的新阶段

工业4.0是工厂自动化的下一个发展阶段,可将生产车间内的设备连接起来,从而成为 工业物联网 (IIoT) 的组成部分。能够 从云端监测和控制设备,在不更新设备的情况下提升生产流程的智能化程度。可将工业机器人等新设备增加到生产设施中,以提高过程控制的效率。如今,意法半导体可以帮助您将工业4.0和智能工业变为现实。系统可以收集来自所有设备(包括机器人)的数据,并将其传送到位于云端的数据库进行处理。这样即可通过数据仪表板实现 更高级别的监视控制:数据仪表板可实时显示 工厂自动化系统的性能状况,并在各项参数超过阈值的情况下触发警报。

工业4.0,预测性维护的推动因素

实际上,它的意义不止于此。从无线传感器网络收集数据并构建过程数据模型不仅为设备的优化持续改进创造了机遇,而且能够实现预测性维护。 

机器学习算法应用到数据模型中有助于确定数据的发展趋势,并重点展示机器健康状况的变化。用户可利用这些数据来识别可能比预期更早出现故障的系统,从而规划相应的预测性维护。这样有助于避免能够导致生产线关停的故障以及由此造成的重大损失。

工业机器人:提高生产力、可靠性和效率

工业机器人:提高生产力、可靠性和效率

工业机器人可以提升工厂自动化系统的灵活性。二轴和三轴系统能够有效提高生产率

精确性可重复性是衡量工业机器人好坏的关键指标。可重复性通常是最重要的因素,它将决定生产系统是否每次都能实现完全相同的操作。 

工业机器人需要使用不同级别的运动控制。简单的取放组装应用需要在数量有限的预设位置执行重复操作,而焊接和精加工等应用则需要以准确的方向和速度实施连续控制。 

工业机器人能够与机器视觉系统机器学习单元紧密协作,因此无需训练即可帮助机械臂识别正确的位置。机器学习算法能够提高流程的准确性和可重复性,从而达到提升效率的目的

直接驱动式机器人和执行器

直接驱动式机器人和执行器

一些工业机器人会使用直接连接到电机的直接驱动系统,而非使用齿轮系统。配有最新功率控制系统的直接驱动电机可以降低能耗和提供更精确的2维或3维控制,以此提高系统效率。

带有精密电机的机械臂可以执行大量灵活的操作,从而能够替代多种设备。该设备会有效提升生产系统的可靠性和效率,并可连接到工业无线传感器网络。机器人和机械臂是提高生产率,将人们从繁重、重复和危险的任务中解脱出来的关键所在。

意法半导体与工业机器人领域的领军企业有着长期的合作关系。因此,我们可以面向机器人应用提供整个材料清单 (BOM) 涵盖的所有产品和解决方案,包括:

  • STM32微控制器iNEMO模块、
  • 惯性测量单元 (IMU)、 
  • STSPIN电机驱动器、 
  • 收发器和网络处理器IC、
  • Teseo GNSS定位芯片

以及许多其他器件和IC,例如精密放大器、功率晶体管和电池管理系统。

无线传感器网络:工业物联网的关键组件

为工业设备添加传感器是在工业物联网领域获取数据的一个关键环节,通常需要借助无线传感器网络方可实现。 

用户可以使用许多不同的无线通信技术将数据从设备上的传感器传输回传感器网关。这些技术包括蓝牙、Wi-Fi,以及无线版本的HART协议等其他工业协议。

面向工业自动化的云连接

随后,系统需要将其连接回云端以更新中央数据库,并为世界上任何地方的用户提供一个包含了复杂的数据分析和管理工具的仪表板。这些元素能够提高生产系统的生产力效率,且能够支持预防性维护并提升工厂自动化系统在工业4.0环境下的可用性。