工業(yè) 4.0 通常是指我們向由人工智能 （AI）、機(jī)器學(xué)習(xí) （ML）、超大規(guī)模云計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 和智能機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化流程的演變。

工業(yè)4.0的支持者預(yù)計(jì)它將對(duì)經(jīng)濟(jì)，企業(yè)，就業(yè)和整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生破壞性和變革性的影響。

許多人預(yù)測(cè)，第四次工業(yè)革命將與以前的革命不同，因?yàn)樗鼤?huì)影響工作性質(zhì)和我們?nèi)找婊ヂ?lián)的社會(huì)的未來。我們的工作方式，我們接受培訓(xùn)的方式，我們接受教育的方式，我們的游戲方式和我們的生活方式都將被改變。但是我們準(zhǔn)備好了嗎？

我們中的許多人都記得在小學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)過第一次工業(yè)革命，但我們一直生活在一個(gè)同樣動(dòng)態(tài)的時(shí)代，似乎每隔幾年就會(huì)改變各種業(yè)務(wù)流程。

低成本的基因測(cè)序和CRISPR（成簇規(guī)則間隔短回文重復(fù)序列）等技術(shù)極大地?cái)U(kuò)展了我們編輯生命構(gòu)建塊的能力。人工智能正在增強(qiáng)幾乎每個(gè)行業(yè)的流程并增強(qiáng)人類技能。神經(jīng)技術(shù)在幫助我們了解認(rèn)知和影響大腦健康方面取得了前所未有的進(jìn)步。現(xiàn)在，人工智能正被應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化，并顛覆了百年歷史的運(yùn)輸和制造范式。

有一次，工廠安排了年度停工，讓員工有時(shí)間放假和離開裝配線。這些中斷還允許進(jìn)行例行維護(hù)和安裝新機(jī)器。典型的定期維護(hù)停機(jī)可能會(huì)持續(xù)一兩周，而新產(chǎn)品的推出可能需要大量的重新加工，可能需要一個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。

如今，工廠的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最近不可能實(shí)現(xiàn)的靈活性水平。他們需要加快產(chǎn)能以滿足需求高峰，在供應(yīng)鏈流量波動(dòng)時(shí)縮減規(guī)模，然后立即回升以利用業(yè)務(wù)條件。

工業(yè)4.0將模糊物理，數(shù)字和生物領(lǐng)域之間的界限，使我們能夠建立一個(gè)新的虛擬世界，我們可以從中引導(dǎo)物理世界。新一波成熟的技術(shù)將使我們能夠連接生產(chǎn)設(shè)備，并使該設(shè)備能夠與我們（和我們的信息系統(tǒng)）實(shí)時(shí)交互。

自動(dòng)化工廠的預(yù)測(cè)性維護(hù)

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械元件振動(dòng)水平不斷增加，這通常表明需要維修。工廠操作人員需要找到一種方法來提高他們對(duì)振動(dòng)的認(rèn)識(shí)，并使用 AI/ML 分析來解釋數(shù)據(jù)并及時(shí)解決問題。這是許多工業(yè)4.0倡導(dǎo)者所渴望的對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)的相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的解釋。

過去，服務(wù)計(jì)劃是使用紙質(zhì)日志文件編制的，兩者之間的間隔通常由主管根據(jù)他們對(duì)操作的經(jīng)驗(yàn)和感覺任意決定。隨著現(xiàn)代制造業(yè)中的機(jī)器人系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，工廠經(jīng)理需要實(shí)時(shí)了解其維護(hù)要求，并掌握日常和關(guān)鍵服務(wù)計(jì)劃，以避免服務(wù)中斷。

多年來，制造和服務(wù)人員已經(jīng)習(xí)慣了計(jì)算機(jī)化維護(hù)管理系統(tǒng) （CMMS） 和以可靠性為中心的維護(hù) （RCM） 方法提供的進(jìn)步，這些方法由操作數(shù)據(jù)提供。向預(yù)測(cè)性維護(hù)模型的轉(zhuǎn)變將結(jié)合一波又一波的新數(shù)據(jù)，以提供前所未有的見解和行動(dòng)。

現(xiàn)代工廠的集成解決方案

運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)的超感知狀態(tài)以及條件和性能數(shù)據(jù)的相關(guān)收集對(duì)于智能工廠的發(fā)展至關(guān)重要。這些不斷增加的數(shù)據(jù)量將在邊緣進(jìn)行最佳分析，而且是即時(shí)的。

Microchip為Linux應(yīng)用程序提供了完全集成的最先進(jìn)的技術(shù)解決方案，可以很容易地應(yīng)用于進(jìn)化設(shè)計(jì)。我們已經(jīng)連接了所有點(diǎn)，使我們的客戶能夠以智能、互聯(lián)和安全的方式高效設(shè)計(jì)下一代解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的這種應(yīng)用非常適合那些管理傳感器網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)控制機(jī)器人系統(tǒng)并通過人機(jī)界面 （HMI） 報(bào)告數(shù)據(jù)的人。

應(yīng)對(duì)自動(dòng)化挑戰(zhàn)的集成方法

將適當(dāng)?shù)腗icrochip微控制器和微處理器系列與我們易于使用的開發(fā)工具相結(jié)合，使開發(fā)人員能夠?yàn)轭A(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用創(chuàng)建最佳設(shè)計(jì)，而不會(huì)遇到集成度較低的方法可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)、更高的系統(tǒng)成本和較慢的上市時(shí)間。

例如，我們的SAMA5D27 MPU可用于驅(qū)動(dòng)典型工廠自動(dòng)化場(chǎng)景的機(jī)器人操作，例如移動(dòng)、切割、彎曲、壓制或連接零件或零件。SAMA5D27 還可以收集和處理傳感器數(shù)據(jù)，報(bào)告其運(yùn)行狀態(tài)，支持指令，提供緊急關(guān)閉模式并監(jiān)控其環(huán)境以獲取可操作的維護(hù)相關(guān)信息。傳感器通過基于 SAMR30M 模塊的 sub-GHz 網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)關(guān)，該模塊支持 IEEE 802.15.4 PHY 協(xié)議。

利用微芯片支持技術(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)

預(yù)測(cè)性維護(hù)的先進(jìn)功能如今正在世界各地的工廠中得到采用。最先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式傳感器用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)各種工業(yè)、制造、消費(fèi)、汽車和其他應(yīng)用中使用的設(shè)備的潛在維護(hù)問題。我們通過多種解決方案組合來監(jiān)控和檢測(cè)可能影響現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備性能的磨損和操作異常，同時(shí)實(shí)施智能控制來管理負(fù)載并減少浪費(fèi)的電力量，從而輕松利用物聯(lián)網(wǎng)。預(yù)測(cè)性維護(hù)可減少停機(jī)時(shí)間和維修成本，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備壽命并確保輸出質(zhì)量。

通過與行業(yè)領(lǐng)先的解決方案提供商合作，我們可以提供完整的預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案，該解決方案使用多個(gè)傳感器，考慮極端振動(dòng)傳感并實(shí)現(xiàn)高級(jí) AI/ML 功能和特性。

我們提供專門的內(nèi)部 Linux 應(yīng)用程序團(tuán)隊(duì)，以長(zhǎng)期支持 （LTS） Linux 版本為目標(biāo)，并為官方 LTS 內(nèi)核提供支持，以降低風(fēng)險(xiǎn)并縮短開發(fā)時(shí)間。我們可以根據(jù)您的產(chǎn)品組合中的關(guān)鍵要素，通過整體解決方案方法為您的預(yù)測(cè)性維護(hù)項(xiàng)目提供此集成解決方案集：

微芯片 PIC32 微控制器

我們的 PIC32 系列低引腳數(shù)、32 位PIC32微控制器可在僅 83 MHz 的頻率下提供 50 DMIPS 的性能，并具有適合成本敏感型通用檢測(cè)的外設(shè)組合。PIC105MX32 / MX1 MCU 的額定工作溫度高達(dá) 2°C，包括一個(gè)集成的硬件外設(shè)，用于添加 mTouch? 電容式觸摸按鈕或高級(jí)傳感器。

微芯片 SAMA5D27 微處理器

SAMA5D27 是一款高性能、低功耗嵌入式微處理器 （MPU），運(yùn)行頻率高達(dá) 500 MHz，支持多個(gè)存儲(chǔ)器，如 DDR2、DDR3L、LPDDR2、LPDDR3 以及 QSPI 和 e.MMC 閃存。該器件集成了強(qiáng)大的外設(shè)，用于連接和用戶界面應(yīng)用，并提供高級(jí)安全功能。SAMA5D27 適用于擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍操作（-40°C 至 105°C 外部溫度）。

微芯片 Wi-Fi 控制器和 SAMR30 Sub-GHz 微控制器

我們的集成解決方案具有行業(yè)領(lǐng)先的Wi-Fi控制器和sub-GHz微控制器以及全面的固件生態(tài)系統(tǒng)，可通過亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，Microsoft Azure和Google Cloud平臺(tái)實(shí)現(xiàn)傳感器到云的連接。

我們的 IEEE 802.11 b/g/n 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制器提供可靠的 Wi-Fi 和網(wǎng)絡(luò)功能，并以最低的資源要求連接到任何 SAM 或 PIC MCU。這些器件具有完全集成的功率放大器、LNA、開關(guān)和電源管理功能，還提供內(nèi)部閃存來存儲(chǔ)固件。

我們的低功耗SAM R30系列產(chǎn)品在ISM頻段的sub-GHz信道中使用IEEE 802.15.4。其超低功耗休眠模式功耗低于 1 uA，還使您的產(chǎn)品能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)定義的幾乎永遠(yuǎn)休眠的能力。

通過將我們的 Wi-Fi 產(chǎn)品組合與專用 Linux 生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，我們進(jìn)一步簡(jiǎn)化了客戶的開發(fā)流程。除了AWS-IoT和AWS-Greengrass功能之外，我們還可以提供與Google Cloud和Microsoft Azure方法的集成。

微芯片信任平臺(tái)和ECC608B安全元件

我們的信任平臺(tái)是一種經(jīng)濟(jì)高效且靈活的解決方案，可在您的設(shè)計(jì)中加入我們的安全元素并加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。信任平臺(tái)由一系列預(yù)先配置、預(yù)配置或完全可定制的安全元素組成。憑據(jù)是利用安裝在我們工廠中的硬件安全模塊 （HSM） 在每個(gè)安全元件的邊界內(nèi)生成的。這些設(shè)備還附帶硬件和軟件開發(fā)工具，使原型設(shè)計(jì)變得容易并快速跟蹤您的開發(fā)。

ATECC608B 是我們加密身份驗(yàn)證?產(chǎn)品組合中的安全元件，具有先進(jìn)的橢圓曲線加密 （ECC） 功能。隨著ECDH和ECDSA的內(nèi)置，該器件可輕松為具有運(yùn)行加密/解密算法的MCU或MPU的系統(tǒng)提供全方位的安全性，如機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性和身份驗(yàn)證，是快速增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的理想選擇。與所有Microchip CryptoAuthentication產(chǎn)品類似，新型ATECC608A采用超安全的基于硬件的加密密鑰存儲(chǔ)和加密對(duì)策，消除了與軟件弱點(diǎn)相關(guān)的潛在后門。

審核編輯：郭婷