物聯網傳感器使工業4.0成為商業焦點

圖1:工業4.0標志著數字化轉型的新高度。
在紐約斯克內克塔迪的通用電氣工廠可以看到工業4.0的實際體現。鈉鎳電池制造工廠已安裝了10,000多個傳感器,分布在180,000平方英尺的制造空間中。所有這些傳感器都通過高速以太網連接。
這使我們進入了工業4.0設計的基本組成部分之一:相連的傳感器。
傳感器互聯網
工業4.0領域傳感器的新功能是本地化和通信的融合,以創建精確的室內定位系統。這使工廠可以實時監控工具并管理工人的使用情況,以提高裝配線的效率,安全性和質量控制。
這些高精度和位置感知系統使用智能無線傳感器解決方案。以智能駕駛室為例,傳感器供應商博世與CAB Concept Cluster(CCC)合作開發了智能駕駛室 。它在農用車輛中集成了攝像頭和無人機,并將它們變成了現場連接的控制中心。

圖2:除了智能制造之外,“工業4.0”倡議正在擴展到其他領域,例如互聯農業。圖片:CAB Concept Cluster)
該解決方案為農民提供了由攝像機無人機拍攝并隨后在云中進行處理的作物狀況的詳細圖片。攝像機無人機還可以執行物體識別,以警告農民有關鹿等活動障礙的信息。此外,農民可以執行特定功能,例如根據天氣或土壤條件調整噴嘴設置。 博世還聲稱通過記錄氣缸的運動,夾具的周期時間以及制造過程中的溫度和壓力水平,提高了其在德國布萊卡赫工廠的ABS / ESP制動系統制造的生產率。從RFID標簽收集的數據將傳遞到海量數據庫,該數據庫以數字方式繪制內部貨物流圖。工業4.0芯片
圖3:Sitara AM6548多協議處理器的框圖,該處理器為工業連接標準(如TSN)提供千兆位吞吐量。 這款支持TSN的處理器集成了基于Arm Cortex-R5F的雙核微控制器(MCU)子系統,該子系統可在可選的鎖步模式下運行,并支持針對片上存儲器和外部雙數據的錯誤校正碼(ECC)保護。速率(DDR)內存。這些功能使處理器能夠提高安全性,并降低可編程邏輯控制器(PLC)和多軸電機驅動器等應用程序的系統級復雜性。 工業4.0平臺對高性能PLC的要求越來越高,并輔以安全連接和人機界面(HMI)。PLC也必須縮小外形尺寸和過程價值鏈,同時增加I / O通道(模擬和數字)的數量。這些PLC將需要支持新的I / O協議,例如 IO-Link。 此外,功能強大的片上系統(SoC)解決方案的出現使數字孿生的創建成為可能,數字孿生將虛擬世界和物理世界配對,并創建了將工業制造的所有步驟映射并鏈接在一起的數據池。這些網絡物理系統創建了物理世界的虛擬副本,從而使監視物理過程的成本更低,效率更高。 未來工廠
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