擁抱互聯(lián)、融入智能，開啟智能制造新未來

（文/程文智）近幾年，智能制造正大跨步而來，工控的意義也已經(jīng)完全超越了原來單純的工業(yè)計算機，而是逐步開啟了一個自動化生產(chǎn)、智能化控制、信息化管理的工業(yè)新階段。

近期，在電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦的《2020工業(yè)控制與通信技術(shù)研討會》上，我們邀請到了ADI 亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤、莎益博高頻應(yīng)用工程師張閔期、Semtech LoRa市場戰(zhàn)略總監(jiān)及應(yīng)用工程總監(jiān)甘泉、以及富士康資深工程師劉敏顏，五位嘉賓一起討論了智能制造這個話題。討論的主題是“擁抱互聯(lián)、融入智能，開啟智能制造新未來”。

智能制造的基礎(chǔ)其實是自動化、數(shù)字化和工業(yè)互聯(lián)，我國的制造業(yè)目前正在經(jīng)歷著從傳統(tǒng)化生產(chǎn)線，向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變過程中。隨著制造業(yè)的發(fā)展，一些數(shù)字化程度高、應(yīng)用價值大的行業(yè)，將會率先進(jìn)入智能制造時代。

那現(xiàn)在我國的智能制造產(chǎn)業(yè)目前處于一個什么樣的階段呢？不同的供應(yīng)商對智能制造有什么不一樣的看法？智能制造面臨的主要挑戰(zhàn)是什么？

中國智能制造正在路上

近幾年來，中國的人口紅利正在消失，勞動人口于2014年出現(xiàn)負(fù)增長，因此，很多企業(yè)為了提高自己的競爭力，開始加快了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐，智能制造產(chǎn)業(yè)也迎來了發(fā)展機遇。那么，中國目前的智能制造產(chǎn)業(yè)處于什么樣的階段呢？

來自ADI的于常濤表示，如果用工業(yè)4.0的概念來描述的話，目前中國智能制造整體來看處于工業(yè)2.5或者工業(yè)3.0階段。

中國現(xiàn)階段采取的策略是重點突破，快速發(fā)展。他拿軌道交通舉例說，這幾年中國在軌道交通方面取得的成就有目共睹，發(fā)展速度特別快。比如中國高鐵從無到有、從追夢到起跑、從奔跑到領(lǐng)先，也就花了十多年的時間而已。截止到2019年底，中國高鐵運營里程達(dá)到了3.5萬公里，約占全球的70%。

在Semtech的甘泉看來，智能制造需要很多技術(shù)的配合，現(xiàn)在中國的智能制造可以說已經(jīng)入行了，而且已經(jīng)有不少公司的智能制造做得還不錯了，比如他們之前幫助格力做的智能制造生產(chǎn)線，節(jié)省了不少的人力。

他說，如果完全智能制造是100%的話，拿現(xiàn)在中國的智能制造大概是30%~50%的階段。

數(shù)字化需要多廠商的配合

數(shù)字化是傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)向智能制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型必須要經(jīng)歷的過程。在這個過程中，需要硬件、軟件，模塊商、集成商和工廠端的共同合作才能完成。

于常濤在討論中表示，數(shù)字化至少包含3個層面的內(nèi)容，即需要哪些數(shù)字信息；這些數(shù)字信息如何傳輸；以及怎么利用這些數(shù)字信息?！扒懊鎯蓚€內(nèi)容與我們直接相關(guān)，數(shù)字信息的來源一定是傳感器，及模數(shù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品；數(shù)字信息的傳輸不外乎有線或者無線，而這兩類產(chǎn)品需求的提高，給ADI帶來了很多機會?！?br />

在數(shù)字化方面，除了硬件解決方案，其實軟件部分也不可或缺，莎益博的張閔期透露，他們可以通過定制化的方式，基于現(xiàn)有工業(yè)軟件撰寫一些小程序，以幫助客戶快速、有效率地獲得輸出的信息。

來自Semtech的甘泉則表示，他們不僅在提供Sub1GHz的LoRa芯片，針對工業(yè)用的無線通信，他們專門開發(fā)了工業(yè)級的遠(yuǎn)距離低功耗2.4GHz無線射頻芯片，而且還帶測距功能。

當(dāng)然，工廠數(shù)字化的落地其實最終都需要落實到具體的設(shè)備和系統(tǒng)上，在工控系統(tǒng)產(chǎn)品測試和驗證方面具有多年工作經(jīng)驗的富士康資深工程師劉敏顏表示，工廠對工控類產(chǎn)品的要求一般都比較嚴(yán)格，對產(chǎn)品的選擇也比較謹(jǐn)慎。在選擇工控類產(chǎn)品的供應(yīng)商時，不僅會考慮產(chǎn)品的質(zhì)量，還會考察供應(yīng)商的產(chǎn)能和工程能力。

在產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)，系統(tǒng)測試和零件測試需要同時做。因為這兩個測試的側(cè)重點其實是不同的。系統(tǒng)測試主要考慮的是零件的可用性和兼容性，一般不會考慮零件的極限規(guī)格；而零件測試需要考慮該零件的極限情況，特別是一些高低溫環(huán)境，以及復(fù)雜惡劣環(huán)境下的工作能力。

她舉例說，一般系統(tǒng)級測試可能測試85℃的環(huán)境就可以了，而零件測試，需要測試該零件在150℃環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。

一般來說，工控類產(chǎn)品的壽命會比較長，有的會持續(xù)使用十年以上。在這么長的使用周期中，供應(yīng)商可能會由于成本的考量，或者技術(shù)的更新，對產(chǎn)品做一些變更。對于這些設(shè)計和材料的重要變更，零件和系統(tǒng)都需要重新做驗證測試。

“當(dāng)然，即便是量產(chǎn)后，也要時刻注意零件和系統(tǒng)是否存在異常情況。從而保證產(chǎn)品質(zhì)量?！眲⒚纛亸娬{(diào)。

智能制造面臨的挑戰(zhàn)

在于常濤看來，智能制造就是通過一些手段和技術(shù)，帶來不一樣的體驗，帶來更多的價值，真正幫助制造企業(yè)解決現(xiàn)實中的問題。他拿工業(yè)以太網(wǎng)舉例說，以前工業(yè)中的通信多以現(xiàn)場總線為主，現(xiàn)在過渡到了工業(yè)以太網(wǎng)階段，據(jù)統(tǒng)計全球的工業(yè)以太網(wǎng)的采用比例已經(jīng)超過了現(xiàn)場總線。在中國市場的工業(yè)以太網(wǎng)的普及速度也很快速，比如運動控制系統(tǒng)幾乎都采用了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。

當(dāng)然，他承認(rèn)不論是什么好的點子、好的技術(shù)、和好的實現(xiàn)方案，能否被采用都是終端用戶說了算，因此，于常濤認(rèn)為，如何說服客戶采用新的技術(shù)和方案，是目前智能制造面臨的最大挑戰(zhàn)。

張閔期對智能制造的解讀是，通過大數(shù)據(jù)的分析，榨取系統(tǒng)的性能，讓現(xiàn)有的產(chǎn)品實現(xiàn)最高的效率和最高的性能?！暗@個實現(xiàn)方式每一家都有不同的策略和考量，目前都是各做各的，如何垂直整合成一個系統(tǒng)級的方案，用什么樣的方法來做這個事情?！彼J(rèn)為這個是目前智能制造遇到的最大挑戰(zhàn)。

工控里的“國產(chǎn)替代”

在半導(dǎo)體行業(yè)，今年有一個熱詞，那就是“國產(chǎn)替代”，那再工控領(lǐng)域是否也存在這個問題呢？答案是肯定的。

于常濤坦承，他們在面對客戶的時候確實也碰到過這個問題。但是作為一家美國公司的ADI，在面對國產(chǎn)替代進(jìn)程中其實并沒有感到特別大的壓力。

在他看來，國產(chǎn)替代其實也是分類別的，一是必須替代的產(chǎn)品；二是可替代可不替代的產(chǎn)品；三是需要取得重大技術(shù)突破才能替代的產(chǎn)品。

要實現(xiàn)第三種替代，國內(nèi)的企業(yè)就需要加強自身的能力，提升技術(shù)水平。這樣就需要更多高性能的產(chǎn)品來提供支持，而高性能產(chǎn)品正是ADI的特長。

甘泉則認(rèn)為，“國產(chǎn)替代”的叫法有點不妥，因為如果一個產(chǎn)品市場上已經(jīng)存在，再重新開發(fā)生產(chǎn)一個一模一樣的產(chǎn)品出來，其實是意見很浪費資源的事情?！拔覀冃枰龅牟皇?a href="http://wenjunhu.com/tags/pi/" target="_blank">Pin2Pin兼容產(chǎn)品，而應(yīng)該是做一些有創(chuàng)新，能夠解決實際問題的產(chǎn)品，來補充現(xiàn)有的市場需求，因此應(yīng)該叫‘共存’或‘補充’更好一些?！?br />
“其實十年前，富士康就再導(dǎo)入國產(chǎn)的產(chǎn)品了，只是十年前測試的國產(chǎn)零件很不理想，但現(xiàn)在情況越來越好了，國產(chǎn)芯片的質(zhì)量水平提升速度很快?！眲⒚纛伇硎?。

結(jié)語

目前，智能制造在國內(nèi)正蓬勃發(fā)展，雖然現(xiàn)在的發(fā)展還受到很多限制，但是總的來說，我們正走在智能制造的大路上。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，國內(nèi)大部分公司都實現(xiàn)智能制造應(yīng)該還需要五到十年的時間。