近日，ST意法半導(dǎo)體功率及分立器件市場部、亞洲區(qū)市場營銷及應(yīng)用高級總監(jiān)Francesco Muggeri與中國媒體見面，詳談了智慧工業(yè)的發(fā)展趨勢和特點，以及ST在智慧工業(yè)上的核心解決方案，以下內(nèi)容根據(jù)Muggeri的演講要點整理。

　　01 智慧工業(yè)的發(fā)展趨勢和特點

　　從工業(yè)到智慧工業(yè)一共經(jīng)歷了4次工業(yè)革命。

　　第一次工業(yè)革命在18世紀(jì)，全世界第一個工業(yè)化的國家是英國，英國的工業(yè)化是從改變驅(qū)動能量開始，從使用人力、牲畜力到使用水和蒸汽的力量。

　　第二次工業(yè)革命在20世紀(jì)初，電力大量應(yīng)用，改變了整個工業(yè)的能源。

　　第三次工業(yè)革命從70年代開始，電子信息技術(shù)進(jìn)入工業(yè)化，這也極大提升了工業(yè)自動化的程度。第三次工業(yè)革命之后，大量自動化設(shè)備進(jìn)入實際應(yīng)用，但是這些機器都是相互獨立的。

　　第四次工業(yè)革命的到來，讓機器被大量地互聯(lián);同時，這些機器也能夠?qū)崿F(xiàn)分布式的決策，現(xiàn)在一個人就可以管理一條非常大的全自動化生產(chǎn)線。

　　智慧工業(yè)有幾個重要趨勢：

　　第一，更智能：更智能就意味著需要有足夠的能力去感知工廠、生產(chǎn)線的各種數(shù)據(jù)。

　　第二，更高效率：減少浪費，能夠快速應(yīng)對市場的需求。

　　第三，更多的互聯(lián)接入和更多的監(jiān)控：能夠保證設(shè)備在每個階段得到良好的管理。

　　第四，更安全：要更好地保護員工。在這方面，大數(shù)據(jù)以及人工智能的應(yīng)用，也會進(jìn)入到工業(yè)4.0里。

　　整個工業(yè)自動化的生態(tài)系統(tǒng)，一部分是執(zhí)行器件，包括各種負(fù)載、馬達(dá)。另一部分是傳感器，傳感器可以感知生產(chǎn)線所有設(shè)備和各種數(shù)據(jù)。各種傳感器的數(shù)據(jù)最后會進(jìn)入集中式或者是分散式的電腦處理系統(tǒng)，或云端。各個傳感器的節(jié)點和執(zhí)行器件的節(jié)點，都需要和中央處理器無差錯的實時連接。這些電腦相互之間也會連接，交換處理數(shù)據(jù)，下一步就是連接云端的大數(shù)據(jù)處理中心。

　　02 針對智慧工業(yè)所推出的解決方案

　　執(zhí)行器件、馬達(dá)驅(qū)動、通訊、傳感器，是整個工業(yè)自動化里核心的部分。

　　運動控制和功率管理

　　ST可以提供各種馬達(dá)驅(qū)動的核心器件，覆蓋從直流的有刷到無刷電機，包括步進(jìn)電機，也可以覆蓋不同功率的電機。

　　ST帶來兩個新的產(chǎn)品，一是STSPIN233，這是應(yīng)用于手持設(shè)備;二是STSPIN830，應(yīng)用于交流供電設(shè)備。8系列支持帶交流供電的設(shè)備，它的輸入電壓比較高，在各種舞臺燈光、3D打印機上都可以使用。

　　2系列是應(yīng)用于功率小一點的的各種電子閥門、電子鎖，但不僅僅限于這些，因為已經(jīng)有客戶開始將這個產(chǎn)品用在手機上。這個STSPIN233就更靈活，因為里面采用了MCU，可以用在機械臂、各種電動工具，以及各種工業(yè)自動化的控制系統(tǒng)里。

　　另外一個非常獨特的工藝，就是電氣隔離。電氣隔離比較典型的應(yīng)用是在醫(yī)療設(shè)備上。當(dāng)醫(yī)療設(shè)備和交流電連接時，如果強電和弱電的隔離做得不好，電源線上的電壓就會漏到病人側(cè)，會對病人造成生命威脅。ST的工藝可以幫助客戶實現(xiàn)隔離，傳輸信號。這個可以用在多種應(yīng)用里，可以做隔離的傳感器，隔離的ADC，隔離的接口，隔離的馬達(dá)驅(qū)動和隔離的電源。

　　通信

　　通信將是整個改變工業(yè)現(xiàn)貌的部分，因為工業(yè)4.0的基礎(chǔ)就是機器相互連接起來，通信是這里邊很重要的環(huán)節(jié)。講通信，都是講雙向通信，不僅要把信息發(fā)過去，還要能夠把信息收回來。當(dāng)這些機器互聯(lián)的時候，就需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣，機器之間的通信才能夠?qū)崿F(xiàn)。

　　通信的需求也是多種多樣的，比如說想在現(xiàn)有的狀態(tài)下進(jìn)行通信，有些時候可能希望能夠通信的距離更遠(yuǎn)，或者說需要通信完全無差錯。這是為什么要介紹IO-Link標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。IO-LINK產(chǎn)品可以驅(qū)動各種負(fù)載，比如在邏輯可編控制器，包括工業(yè)I/O口，都可以使用。

　　傳感器

　　現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)線都是流水線式的，中間有任何一個設(shè)備損壞，都會導(dǎo)致整個流水線停下來，中間的半成品最后都可能變成廢品。這其中一個比較典型的應(yīng)用，比如大型的工廠需要有很多大型的工業(yè)空調(diào)、工業(yè)制冷設(shè)備和自動循環(huán)設(shè)備，這些設(shè)備工作環(huán)境都非常惡劣，一旦設(shè)備損壞，維修成本都非常高。所以，需要可預(yù)測的維護系統(tǒng)，幫助檢測整個設(shè)備的狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生異常的時候，就采取措施;而不是等設(shè)備損壞的時候，再采取措施。

　　ST可預(yù)測維護demo板可以幫助檢測加速度、轉(zhuǎn)速、或者位移，甚至一些人聽不見的噪聲，以及力矩的改變。通過這些檢測結(jié)果，和出廠時候的標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行對比，就可以管理設(shè)備。在發(fā)現(xiàn)這個設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)異常，但還沒有損壞的時候，就可以采取一些措施。

　　經(jīng)過實際應(yīng)用和測算，可預(yù)測維護系統(tǒng)可以將因為設(shè)備損害而造成的停歇時間減少50%，可以幫助客戶將因為設(shè)備損害而造成的直接的設(shè)備損失減少40%。

　　ST的產(chǎn)品線分成三層，第一層關(guān)于執(zhí)行器件，包括各種不同的負(fù)載，驅(qū)動各種不同的馬達(dá)。第二層是通信方面，涵蓋了所有的有線通信到無線通信。第三層是傳感器，包括加速度、角度、溫度等各種傳感器。跟客戶深度的合作和深度的定制，把各種不同的工藝集成在一個系統(tǒng)及封裝里。