“與之前的工業(yè)革命相反，這次革命正以指數(shù)而非線性的速度發(fā)展……它不僅改變著我們要做‘什么’和‘怎么做’，也在改變著我們是‘誰’。” 世界經(jīng)濟論壇創(chuàng)始人克勞斯·施瓦布(Klaus Schwab)在其著作《第四次工業(yè)革命》中如此寫道。工業(yè)4.0帶動的智能制造風潮已經(jīng)席卷全球，世界主要國家紛紛加大制造業(yè)回流力度，提升制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的戰(zhàn)略地位。

很明顯，這是一場技術(shù)變革的競速賽，在政策和市場的雙重推動下，全球各大廠商紛紛大力發(fā)展智能制造技術(shù)，加速其落地。然而，就如F1賽道，如果缺乏嫻熟的技術(shù)則會欲速不達，而跟隨觀望注定提前出局。

“當下是投資的合適時機嗎？能否升級現(xiàn)有系統(tǒng)，還是必須全部安裝新系統(tǒng)？今天投資真會有回報嗎……這是當前面臨工業(yè)4.0即將落地的趨勢下企業(yè)普遍存在的困惑。”在第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上，ADI中國區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤（Roger）在其“加速邁向工業(yè)4.0”的演講中指出。

ADI中國區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤（Roger）：ADI助力加速邁向工業(yè)4.0

跳出這些典型困惑，與ADI一起加入工業(yè)4.0的賽道

工業(yè)4.0落地面臨的普遍“焦慮”

產(chǎn)生焦慮，是因為趨勢明確而決策難定。然而，事實上部分領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)走出初期的焦慮，投入到落地的大潮中了。普華永道的一項調(diào)查表明，72％的受訪者預計其公司到2020年在整合和數(shù)字化方面將達到先進水平，超過85％的受訪者預計其高級數(shù)字化項目會降低成本并增加收入。“解決這個困惑最靠譜的建議就是，找一個或若干個專業(yè)的合作伙伴，建立致力于實現(xiàn)共同目標、取得共同成功的伙伴關(guān)系。”Roger說道。

他認為，這個伙伴需要在硬件、軟件、安全性和系統(tǒng)級設(shè)計等領(lǐng)域擁有豐富、深入的專業(yè)技術(shù)，還要了解你的商業(yè)/業(yè)務挑戰(zhàn)以及技術(shù)挑戰(zhàn)，幫你采用系統(tǒng)級方法來解決所有挑戰(zhàn)。“這個伙伴需要能夠：尋求解決系統(tǒng)級挑戰(zhàn)的方案；提供預先測試的參考設(shè)計以加快產(chǎn)品上市時間的解決方案；預認證的解決方案，支持所有主要連接協(xié)議；根據(jù)設(shè)計資源以及購買與構(gòu)建需求量身定制的靈活解決方案。”Roger指出。

當然，言及工業(yè)4.0落地的戰(zhàn)略合作伙伴，ADI是值得一提的行業(yè)大咖。在其長達54年（成立于1965年）的發(fā)展歷程中，ADI長期耕耘在高性能模擬技術(shù)領(lǐng)域，而工業(yè)領(lǐng)域在其2018年62億美元的總收入中占比過半。ADI公司的技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域已被廣泛認可與應用——從包括各種傳感器和信號調(diào)理電路在內(nèi)的前端檢測，到后續(xù)的測量、數(shù)據(jù)解析，以及微處理器、DSP為基礎(chǔ)的邊緣計算和射頻無線/以太網(wǎng)連接，覆蓋完整的信號鏈。

ADI工業(yè)解決方案提供全信號鏈技術(shù)覆蓋

演講中，Roger提到ADI近年來通過多起極具前瞻性、戰(zhàn)略性的收購，進一步擴展了其全信號鏈完整方案能力：與凌力爾特公司成功合并后，高性能電源成為工業(yè)應用中極具優(yōu)勢的競爭者，此外可靠性超過99.999%的SmartMesh低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是工業(yè)邊緣連接的關(guān)鍵選擇；收購訊泰（Hittite）使得ADI無線產(chǎn)品涵蓋了從DC到100GHz的射頻、微波解決方案；通過并購確定性以太網(wǎng)半導體和軟件解決方案的領(lǐng)先供應商Innovasic，獲得的基于fido5000 REM系列交換芯片掌握一整套多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)解決方案；成功收購德國Symeo 公司引入面向工業(yè)和汽車市場的創(chuàng)新RADAR技術(shù)……

ADI的工業(yè)4.0“方法論”，關(guān)鍵五步助愿景落地

在本次研討會上，Roger的演講主要從五個方面講述ADI助力走上工業(yè)4.0快車道的方法論，概要起來講是五個“加速”：加速軟件可配置系統(tǒng)；加速邊緣到云連接；加速設(shè)備健康監(jiān)測；加速系統(tǒng)級安全；加速機器人集成。

1部署軟件可配置系統(tǒng)，加速柔性制造升級

目前，工業(yè)自動化或過程控制系統(tǒng)物理層擁有大量IO接口，包括模擬和數(shù)字的輸入輸出，一旦生產(chǎn)發(fā)生變化，重新進行生產(chǎn)系統(tǒng)布置成本可能非常高，而且風險很大。“對此，ADI推出了新一代軟件可配置技術(shù)，使每一個IO實現(xiàn)軟件可配置，大大提升工業(yè)系統(tǒng)配置的靈活性。”Roger透露。軟件可配置將帶來以下優(yōu)勢：設(shè)備即插即用能力提升，從而大大提升靈活性和效率；實施速度提高，設(shè)備升級和流程再配置工作只需幾分鐘而非幾小時或幾天；從現(xiàn)場設(shè)備到控制、工廠、企業(yè)和云，可實現(xiàn)更加無縫的完善分析和更加靈活的自動化控制。從而實現(xiàn)大規(guī)模定制優(yōu)勢，能夠在產(chǎn)品之間快速切換生產(chǎn)資產(chǎn)，使小批量生產(chǎn)與大規(guī)模生產(chǎn)一樣高效。

2邊緣到云端連接，加速工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)落地

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能制造的根本支撐，只有聯(lián)網(wǎng)的機器設(shè)備才能實現(xiàn)智能分析與智能控制。ADI公司已經(jīng)廣泛部署落地的SmartMesh嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，使得在最具挑戰(zhàn)性的工業(yè)環(huán)境中部署無線邊緣接入變得實際可行，>99.999% 的數(shù)據(jù)可靠性和 >10 年的電池壽命更解決了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣無線接入的可靠性和低成本維護的挑戰(zhàn)。而從邊緣到云端的連接，工業(yè)以太網(wǎng)無疑是主流選擇，但工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標準眾多、型號復雜，新老設(shè)備或不同連接標準的設(shè)備之間實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)經(jīng)常遇到困難。為此，ADI推出的實時以太網(wǎng)交換芯片fido5000系列產(chǎn)品創(chuàng)造性地通過一顆芯片支持不同的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標準，實現(xiàn)不同架構(gòu)之間設(shè)備的連接，并將支持下一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準。Fido支持100Mbps的時間敏感性網(wǎng)絡(luò)（TSN），并計劃開發(fā)1Gbps的TSN技術(shù)，以滿足工業(yè)應用中大數(shù)據(jù)應用場景下的實時性需求。

解決從邊緣到云端的連接，加速工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)落地

3打造機器健康監(jiān)測功能，拒絕計劃外停機

據(jù) ARC Advisory Group 調(diào)查顯示，北美地區(qū)有 5% 的生產(chǎn)損失是由于計劃外停機時間導致的。作為工業(yè)4.0不可缺少的一部分，機器的健康監(jiān)測能夠有效地減少工廠停產(chǎn)的頻次，提升設(shè)備效率。“ADI的低延遲、基于條件的監(jiān)測方案(CbM)將精確傳感器感知與嵌入式算法結(jié)合起來，以最少的額外處理手段進行實時監(jiān)測，以極其可靠的實時數(shù)據(jù)和通信來防止生產(chǎn)中斷、提高安全性、提高吞吐量和降低成本。”Roger指出，他還現(xiàn)場講解了基于MEMS振動傳感器與其精密轉(zhuǎn)換器、線性、隔離和電源技術(shù)相結(jié)合，同時結(jié)合SmartMesh的無線網(wǎng)絡(luò)進行機器健康監(jiān)測的解決方案。

ADI無線機器狀態(tài)監(jiān)控解決方案讓工業(yè)健康可控

4保障工業(yè)系統(tǒng)安全，ADI軟硬兼施多點入手

開放性是工業(yè)4.0承諾的重要推動因素，但也帶來了前所未有的脆弱性，在規(guī)劃工業(yè)4.0戰(zhàn)略，評估實施準備情況以及向前發(fā)展時，安全性是一個基本的考慮因素。“ADI一直重視安全，特別是在功能安全上，將工業(yè)應用中所用集成電路設(shè)計的功能安全標準IEC 61508來擴展ADI業(yè)已非常嚴格的新產(chǎn)品開發(fā)流程，確保 IEC61508 要求的額外安全計劃、安全分析、驗證和確認得以執(zhí)行。”Roger說道。此外，他還細數(shù)了ADI其他安全策略：ADI提供基于硬件的新型身份識別解決方案，可在工廠控制環(huán)路內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣的安全性；通過將安全功能與TSN特性相結(jié)合，ADI在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)邊緣實現(xiàn)了最先進的現(xiàn)場設(shè)備通信解決方案；SmartMesh網(wǎng)絡(luò)中所有流量均通過端到端加密、消息完整性檢查和設(shè)備身份驗證進行保護等等。

工業(yè)機器人普及為ADI提供了倍增的市場機遇

5機器人規(guī)模部署驅(qū)使下，加速機器人集成

通過工業(yè) 4.0 實現(xiàn)的效率和靈活性在很大程度上歸功于使用機器人、協(xié)作機器人和其他高級機器。“機器人正在融合更多的傳感器技術(shù)和通信技術(shù)：例如檢測在大負載情況下手臂本身的抖動情況；協(xié)作機器人跟工作人員緊密配合安全的保障；機器人參數(shù)上傳到云端……”Roger指出，“這些新的需求和新技術(shù)導向的存在，使得ADI的機會增加超過一倍以上。”事實上，機器人本身就是一個完整系統(tǒng)，以高性能見長的ADI關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)，例如傳感、電源、連接、信號處理及安全技術(shù)都是機器人功能和性能實現(xiàn)的關(guān)鍵所在，例如ADI針對機器人應用推出的定制產(chǎn)品超小尺寸雙通道同步SAR型ADC系統(tǒng)AD7380，面積只有3毫米x3毫米，精度達到16位。越來越多的高機械手臂，特變是關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)，需要非常小體積的模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)高精密控制，通過AD7380客戶可以把以前難以實現(xiàn)的機器人關(guān)節(jié)精細動作控制做出來。