智能工业促使芯片变革

　　摘要：制造业革命需要大量的工业机器人、PLC、电机，FPGA及模拟芯片厂商需要因应新的工业需求，推出新型的芯片或模块解决方案。

　　机器人需要新型芯片及模组

　　世界机器人市场

　　现代工业正逐渐由“工业自动化”向“工业智能化”迈进，传统制造业正开启“智”造之门。实现工业智能化需要更高安全性、可靠性的工业以太网、更高精确度的运动控制技术以及马达控制解决方案等，机器人就是综合体现这种智能化的设备之一。

　　据统计，世界机器人市场2013年出货量约是18万个(图1)，增长最快的是中国(图2)，其原因除了劳动力缺乏以外，还有汽车工厂自动化的增长，需要更多的机械手臂，以及智能手机等加工业的发展。机械手臂通常集中在三到六轴，当然还有少部分是七轴。大部分的平台是以工控机、X86为基础的，还有高端DSP。

　　现在的机器人主要是机械手和机械臂，完成两类工作：第一类是对精度、速度、负载要求高的工作;另一类是灵巧性的工作。当前世界十大流行工业机器人是^[1]：电弧焊接，点焊，材料处理(material handing)，机器看管(machine tending)，喷漆，摆放、包装，装配，切割、抛光，上胶、密封，检查、焊接。

　　我国机器人市场

　　在2014年11月北京举行的“嵌入系统联谊会”上，北京航空航天大学机器人研究所的王田苗教授介绍道，2013年中国购买了全球五分之一的机器人，首度超越日本。据IFR数据，中国2013年购买了36560个工业机器人，同比增长60%。日本购买了26015个机器人，美国位居第三，购买了23679个机器人。中国机器人仍然有巨大的发展空间，因为每万名制造业工人机器人保有量，我国低于世界平均水平(表1)，更与发达国家存在较大差距。

　　在中国市场上，国产机器人以三、四轴的机器人为主，外资机器人以多关节机器人为主。国产工业机器人主体是单价较低的工业机器人。

　　电机、PLC是关键

　　工业自动化的市场成长驱动来自三方面。

　　第一是能效。在各国推动节能减排的诱引带动下，电力往往是工厂里消耗最高的资源，以及花费最大的部分。所以要节能减排必须要寻找一些新的方案来替代，除了替代能源以外，就是怎样提高效能。根据统计，在自动化工厂里马达是最主要的能耗来源，约占能耗的40%。因此，怎样在马达控制方面找出较好的控制方法将是一个重点。