日前，意法半導(dǎo)體（ST）在京舉辦以“意法半導(dǎo)體電機控制、通信及傳感解決方案讓工廠更智能”為主題的智慧工業(yè)媒體交流會。該公司市場營銷和應(yīng)用（亞太區(qū)）高級總監(jiān)Francesco Muggeri先生針對當(dāng)前智慧工業(yè)趨勢和所面臨的挑戰(zhàn)，介紹了意法半導(dǎo)體的應(yīng)用戰(zhàn)略焦點以及面向智慧工業(yè)的各種解決方案。

智慧工業(yè)需要完整生態(tài)系統(tǒng)

Francesco Muggeri認(rèn)為，智慧工業(yè)的挑戰(zhàn)在于工業(yè)自動化有非常多復(fù)雜的應(yīng)用，需求龐雜，對半導(dǎo)體技術(shù)的要求也非常高。其關(guān)鍵趨勢是工廠需要配備分布式控制的下一級自動化，從而實現(xiàn)更安全的工作環(huán)境、全新的人機交互模型，提高工業(yè)機械的能效，同時捕捉和運用制造數(shù)據(jù)，完成人工智能和機器學(xué)習(xí)功能。這樣才能實現(xiàn)更多智能和意識、更多連接、更高效和更安全。

他表示，作為面向智能駕駛和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和解決方案領(lǐng)先供應(yīng)商，意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品線涵蓋了智能產(chǎn)品、智能家居和城市、智慧工業(yè)及智能駕駛等所有關(guān)鍵應(yīng)用的核心。這是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。

他說，意法半導(dǎo)體擁有逾30年的工業(yè)應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗，深入了解應(yīng)用知識，基于行業(yè)領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)，提供較廣泛的產(chǎn)品系列，以優(yōu)化產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案提供推動工業(yè)智能的要素。它可以幫助客戶打造更智能、更安全、更高效的工廠和工作場所，實現(xiàn)以下一些目標(biāo)：更高生產(chǎn)效率的工廠；更大靈活性和定制化可能性的供應(yīng)鏈；實現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn)，減少廢棄物，減少能耗；為員工提供更加安全的工作環(huán)境；在工作場所實現(xiàn)更佳的人機協(xié)作；以及優(yōu)化機器和工具的使用。

先進(jìn)工藝任意組合實現(xiàn)更多功能

據(jù)Francesco Muggeri介紹，意法半導(dǎo)體擁有高附加值片上系統(tǒng)（SoC）和系統(tǒng)級封裝（SiP）解決方案，根據(jù)智慧工業(yè)的不同需要，可以將不同的工藝任意組合，實現(xiàn)新的和更多的功能。

面向智慧工業(yè)的意法半導(dǎo)體專用產(chǎn)品可以實現(xiàn)分布式智能、分散式診斷；配備通信和靈活性性能，能實時適應(yīng)外部事件；在電力使用的各個方面都提高效率和安全性。

意法半導(dǎo)體的系統(tǒng)級封裝技術(shù)是高附加值SiP解決方案，有助于打造集成系統(tǒng)級功能。利用微控制器、電氣隔離、電機控制和功率晶體管等的集成實現(xiàn)智能化、應(yīng)用特定的控制、功耗、電氣隔離、通信外設(shè)。這些卓越品質(zhì)都可以用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的封裝融合在一起。例如，電機控制和功率晶體管的集成可以達(dá)到史無前例的500W/cm²高功率密度。

那么，這樣的解決方案都采用了哪些技術(shù)，又能夠?qū)崿F(xiàn)哪些創(chuàng)新呢？Francesco Muggeri如數(shù)家珍，應(yīng)用的技術(shù)包括：質(zhì)量控制圖像傳感器、電機的集成控制、有助于實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)記錄的連接性、板載集成接近傳感器、慣性和環(huán)境傳感器、有線或無線分布式執(zhí)行器、控制和電源的片上系統(tǒng)，以及用于步進(jìn)電機的智能微執(zhí)行器。其在智慧工業(yè)方面的創(chuàng)新在于：自動識別缺陷、驅(qū)動器微型化、遠(yuǎn)程維護(hù)、預(yù)測性維護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動優(yōu)化，以及識別和保護(hù)工具。具體應(yīng)用有預(yù)防性維護(hù)、封裝、智慧農(nóng)業(yè)、健身設(shè)備、車床工具以及物流。

解讀智慧工業(yè)的解決方案

Francesco Muggeri詳細(xì)介紹了意法半導(dǎo)體的一些解決方案。

第一是運動控制與功率。他表示，從模擬到數(shù)字化運動控制是推動機電組件發(fā)展的必由之路，以實現(xiàn)不受地域限制的智能和診斷系統(tǒng)。嵌入了智能的運動控制設(shè)備擁有大功率和簡潔性，適用于智慧工業(yè)。STSPIN系列就是緊湊、高效、可靠的電機驅(qū)動器。作為電機和運動控制領(lǐng)域的先鋒，意法半導(dǎo)體提供豐富的電機驅(qū)動器，在廣泛的額定電壓和電流范圍上滿足有刷直流電機、步進(jìn)電機和無刷直流電機的要求。例如，STSPIN800系列適用于3D打印和舞臺照明；STSPIN200系列適用于電子氣門和電子門鎖；而STSPIN32系列則適合機械臂、電動工具和工業(yè)自動化和控制。新產(chǎn)品STSPIN233和STSPIN830具備高集成度、工作電壓范圍大、全套保護(hù)功能、較小的尺寸和較輕的重量、平穩(wěn)/安靜的運動、高效率、可靠和多功能控制的關(guān)鍵特性與優(yōu)勢。

第二是面向智慧工業(yè)的通信解決方案。它可以用智能化方式連接和驅(qū)動工業(yè)傳感器和執(zhí)行器，針對IO-Link的主機和設(shè)備，以及通用型收發(fā)器，不需要特殊電纜，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)完全兼容，無需現(xiàn)場總線，可實現(xiàn)高性能過程數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行自動參數(shù)設(shè)置和擴展診斷，以及輕松處理錯誤檢測和校正功能。另外，還有超低功耗藍(lán)牙和sub-GHz無線傳輸，可以連接測量儀表、傳感器至云端。

第三是面向智慧工業(yè)的傳感解決方案。意法半導(dǎo)體獨特的運動和環(huán)境傳感器產(chǎn)品組合涵蓋專門設(shè)計的全方位傳感器類型，旨在支持工業(yè)應(yīng)用，滿足工業(yè)4.0變革（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）或智慧工業(yè)）的嚴(yán)苛要求。其功能包括加速度計和傳感器、震動監(jiān)控、振動控制、環(huán)境感應(yīng)（壓力、濕度和溫度），應(yīng)用范圍有機械臂、預(yù)測性維護(hù)和工業(yè)自動化和控制。

Francesco Muggeri還特地介紹了用意法半導(dǎo)體解決方案實現(xiàn)的預(yù)測性維護(hù)——動態(tài)檢測電機運行狀態(tài)的案例。他表示，預(yù)測性維護(hù)能夠減少多達(dá)50%的停機時間，還可節(jié)省多達(dá)40%的設(shè)備和維護(hù)成本。他認(rèn)為，面向智慧工業(yè)的基于條件的監(jiān)控，例如環(huán)境傳感器在過程和質(zhì)量中將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

Francesco Muggeri較后總結(jié)道，意法半導(dǎo)體深入了解系統(tǒng)和應(yīng)用知識，面向智慧工業(yè)不斷開發(fā)新的運動控制與功率、通信和傳感技術(shù)，其領(lǐng)先的產(chǎn)品組合涵蓋了工廠自動化的各種需求。意法半導(dǎo)體還為客戶提供全方位的評估和生態(tài)系統(tǒng)工具，幫助其縮短產(chǎn)品面世時間。這些也使意法半導(dǎo)體成為了客戶實現(xiàn)智慧工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)選合作伙伴。

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