物联网传感器使工业4.0成为商业焦点
图1:工业4.0标志着数字化转型的新高度。
在纽约斯克内克塔迪的通用电气工厂可以看到工业4.0的实际体现。钠镍电池制造工厂已安装了10,000多个传感器,分布在180,000平方英尺的制造空间中。所有这些传感器都通过高速以太网连接。
这使我们进入了工业4.0设计的基本组成部分之一:相连的传感器。
传感器互联网
工业4.0领域传感器的新功能是本地化和通信的融合,以创建精确的室内定位系统。这使工厂可以实时监控工具并管理工人的使用情况,以提高装配线的效率,安全性和质量控制。
这些高精度和位置感知系统使用智能无线传感器解决方案。以智能驾驶室为例,传感器供应商博世与CAB Concept Cluster(CCC)合作开发了智能驾驶室 。它在农用车辆中集成了摄像头和无人机,并将它们变成了现场连接的控制中心。
图2:除了智能制造之外,“工业4.0”倡议正在扩展到其他领域,例如互联农业。图片:CAB Concept Cluster)
该解决方案为农民提供了由摄像机无人机拍摄并随后在云中进行处理的作物状况的详细图片。摄像机无人机还可以执行物体识别,以警告农民有关鹿等活动障碍的信息。此外,农民可以执行特定功能,例如根据天气或土壤条件调整喷嘴设置。 博世还声称通过记录气缸的运动,夹具的周期时间以及制造过程中的温度和压力水平,提高了其在德国布莱卡赫工厂的ABS / ESP制动系统制造的生产率。从RFID标签收集的数据将传递到海量数据库,该数据库以数字方式绘制内部货物流图。工业4.0芯片
图3:Sitara AM6548多协议处理器的框图,该处理器为工业连接标准(如TSN)提供千兆位吞吐量。 这款支持TSN的处理器集成了基于Arm Cortex-R5F的双核微控制器(MCU)子系统,该子系统可在可选的锁步模式下运行,并支持针对片上存储器和外部双数据的错误校正码(ECC)保护。速率(DDR)内存。这些功能使处理器能够提高安全性,并降低可编程逻辑控制器(PLC)和多轴电机驱动器等应用程序的系统级复杂性。 工业4.0平台对高性能PLC的要求越来越高,并辅以安全连接和人机界面(HMI)。PLC也必须缩小外形尺寸和过程价值链,同时增加I / O通道(模拟和数字)的数量。这些PLC将需要支持新的I / O协议,例如 IO-Link。 此外,功能强大的片上系统(SoC)解决方案的出现使数字孪生的创建成为可能,数字孪生将虚拟世界和物理世界配对,并创建了将工业制造的所有步骤映射并链接在一起的数据池。这些网络物理系统创建了物理世界的虚拟副本,从而使监视物理过程的成本更低,效率更高。
未来工厂
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