智能制造与数字化工厂的关系?

智能制造与数字化工厂的关系?

要想实现智能制造的第一步就是建设数字化工厂,那么如何建设数字化工厂或者说传统工厂进行数字化转型呢?这已经是工业领域老生常谈的话题了。简单来说,工厂数字化的核心就是将检测、连接和数据相结合转化为洞察力,以实现高效、可持续、更高水平的个性化制造。然而其中的工程挑战不胜枚举,也让诸多工厂的转型之旅半途夭折。

作为在此领域深耕多年的优质半导体方案提供商,ADI能够通过出色的创新和高超的技术经营,帮助用户开展数字化转型之旅。比如利用ADI的可扩展平台技术和软件解决方案从边缘设备获取新洞察,优化控制系统以提高效率,安全地与机器人进行协作等等。

具体的措施小A可以从以下三个方面来举例说明——

AMR让工厂内的物料搬运过程变得更加智能和灵活。利用ADI的MEMS检测、智能处理、3D飞行时间(ToF)和机器学习技术,AMR能够安全自主地搬运物料,而无需物理向导或标记。

智能制造的关键是解锁从厂区范围内部署的设备中获取的新洞察。这需要使用更多的传感器和更多类型的检测方式。ADI的精密测量和检测技术通过连续检测、测量、解译工厂资产来实现数据革命,从而优化对操作的监视和控制。

计划外的资产停机时间约占总制造成本的近24%,并且导致良率降低。ADI的状态监控解决方案(如Voyager3)可消除计划外停机,延长资产的使用寿命。ADI提供端到端解决方案,包括基于AI的全套硬件和软件解决方案OtoSense™,它们能够稳健可靠地监测广泛的参数,以确定资产的健康状况。

协作机器人与人类一起工作以提高生产力,并促进产出质量的一致性。通过采用创新的视觉检测技术和精密算法,ADI为人们提供更安全的厂区环境,实现更高效的生产操作。无需安全笼/安全帘,工厂空间得到优化,同时系统重新配置也更简单、更快速。

个性化提高了对制造系统灵活性的需求,要求快速重新配置以应对产品组合、产量或流程顺序的实时变化。通过部署ADI的工业以太网和软件可配置I/O解决方案,生产线的适应性得到提高,可直接IP寻址以实现实时配置,同时提高系统利用率。

联网企业需要将厂区的所有设备都连接至中央控制系统和企业云。ADI的有线和无线解决方案能够可靠地捕获新的高带宽数据流,实时传达控制命令,并让生产单元实现互连。与终端节点传感器/执行器的无缝连接(从kbps到Gbps)推动生产力大幅提高,ADI的时间敏感性网络(TSN)技术则使IT和OT企业网络相互融合,支持互操作。

机器人末端执行器外围设备为了更高效地执行任务,有赖于ADI的精密传感和测量技术。ADI的精密数据采集系统有助于实现出色的力检测,从而改善过载保护,使系统稳健可靠。ADI的60GHz无线无延迟技术可实现长期可靠且稳健的自动化工具更换,消除物理有线连接器磨损的问题,同时ADI的3DToF视觉检测技术使机器人成为可编程的面向传感器的设备。

ADI出色的低功耗、小尺寸信号调理和处理技术有助于延长电池寿命,并设计出轻巧且符合人体工程学的手持无线机器人控制器。ADI杰出的语音和视觉控制系统支持新一代接口。

从电池供电的移动机器人到大型线路供电的固定机器人,电源效率至关重要。ADI广泛的电源解决方案覆盖从纳安级到兆瓦级的功率范围,并提供高效、低噪声的功率转换能力,在优化性能的同时更大限度地减少散热和能耗。ADI的电池管理系统可实现更高效的电池管理,减轻电池重量,并延长电池续航时间。

随着多轴功能和性能的增强,机器人变得更加智能,因而需要先进的实时网络通信解决方案。ADI的低延迟低功耗工业以太网技术、无线收发器、鲁棒的隔离和非隔离工业接口解决方案(RS-485),为控制完整的机器人系统提供优异的连接能力。

运动控制是智能制造的核心组成部分,必须支持敏捷性和可持续性。ADI Trinamic在低压直流和步进电机方面拥有丰富的运动控制专业知识,同时ADI在中高功率交流驱动和伺服方面拥有出色的技术,二者的结合可实现新型智能运动解决方案。

ADI的电机控制设计利用精密电流检测和隔离Σ-Δ技术实现闭环相位控制和优化的功率输送。对于低压直流电机,ADI Trinamic的CoolStep™技术让电流适应实际负载条件,从而高效驱动电机,有效预防电机过热,能耗降低多达75%。

可重复且可靠的电机旋转信息,对于控制精密驱动器和提供高质量输出至关重要。在空间受限、温度高的环境中,挑战在于终身保持高精度。ADI的高性能模拟信号调理和AMR(各向异性磁阻)磁位置检测技术可实现更准确的系统定位,而ADI Trinamic的同步驱动、集成编码器接口和运动控制技术在步进电机控制领域处于前沿地位。

电机控制解决方案的小型化是实现更小、更轻、更便携的机器的关键。ADI的更高功率密度电源模块和小尺寸隔离技术,在实现这种小型化要求方面具有决定性优势。ADI Trinamic的完整紧凑的cDriver在一个封装中不仅集成了前置驱动器和功率级,而且集成了专用运动控制器。

从用于实时配置的稳健工业以太网连接解决方案,到用于优化定位的视觉和精密检测,ADI技术赋能灵活的智能运动控制设计。与智能传感器、软件可配置I/O和AI算法一起,智能执行器开启自主感知驱动的新时代。

集成状态监控可提供关于电机状态的实时反馈,从而消除计划外停机。试试利用ADI SMS智能电机传感器找出需要检查的问题。