據(jù)麥姆斯咨詢報道，由博世主導(dǎo)的七家合作伙伴正為一項名為AMELI4.0的項目展開合作，共同為未來的互聯(lián)網(wǎng)制造或工業(yè)4.0開發(fā)新的傳感器系統(tǒng)。

該傳感器系統(tǒng)將應(yīng)用于機器監(jiān)控，可以快速地探測到機器的非正常運行狀態(tài)。在該傳感器系統(tǒng)的幫助下，工廠可以預(yù)防生產(chǎn)機械的非計劃停機。

通過該傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用，公司還可以在設(shè)備需要保養(yǎng)的時候再對它們實施精準保養(yǎng)，而不用嚴格地執(zhí)行定期保養(yǎng)，這樣預(yù)計可以降低30%的保養(yǎng)和維修成本。

AMELI4.0研究項目旨在提升德國企業(yè)在“工業(yè)4.0”時代的市場地位。為此，德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）將其作為“IKT2020創(chuàng)新研究”項目的一部分，資助AMELI4.0項目384萬歐元（約合428萬美元）。

對傳感器的嚴苛要求

傳感器將作為機器和工件的人造“眼睛和耳朵”在工業(yè)4.0中發(fā)揮關(guān)鍵作用，它們能夠搜集機器和工件的狀態(tài)和性能信息。為了實現(xiàn)智能管理和互聯(lián)制造，傳感器必須能夠?qū)崟r收集和處理大量的數(shù)據(jù)。

同時，這些傳感器還需要盡可能地提高能效，并能夠方便地集成到復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)中。目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)傳感器還不能滿足“工業(yè)4.0”的要求。對于許多應(yīng)用，它們還不夠智能或靈活，不僅能耗太高，價格還很昂貴。

工業(yè)應(yīng)用的MEMS傳感器

為了達成AMELI4.0的研究目標，研究人員正在轉(zhuǎn)向研究互聯(lián)世界的關(guān)鍵技術(shù)之一：MEMS傳感器。

即便是現(xiàn)在，也無法想象沒有了MEMS傳感器的汽車和消費類電子產(chǎn)品會是什么樣。例如，MEMS傳感器是ESP電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)的核心部件，它們也確保了我們在旋轉(zhuǎn)智能手機時，手機屏幕會跟著轉(zhuǎn)動。

相比傳統(tǒng)的工業(yè)傳感器，MEMS傳感器更小、更智能、更節(jié)能并且更經(jīng)濟。然而，它們在很多方面沒有穩(wěn)定或強大到足以滿足工業(yè)環(huán)境的要求。

這意味著，一些潛在生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用尚未開發(fā)。AMELI4.0研究小組計劃進一步開發(fā)MEMS傳感器，使它們符合工業(yè)應(yīng)用的要求。

能源供應(yīng)在這里發(fā)揮了重要作用：新的傳感器系統(tǒng)將不需要電源線或電池，其設(shè)計是通過機器的振動（能量收集）產(chǎn)生電能，完全達到能源的自給自足。

利用噪音的區(qū)別，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測

為了監(jiān)測機器，新的傳感器系統(tǒng)將測量兩類噪聲：一種是結(jié)構(gòu)噪聲，即機器內(nèi)部的振動噪聲，另一種是音響噪聲，即機器發(fā)出的噪聲。當(dāng)一臺機器非正常工作時，它的振動和噪音是有區(qū)別的。

傳感器系統(tǒng)會將測得的噪音信號與之前存儲的數(shù)據(jù)進行比較，傳感器系統(tǒng)還能進行持續(xù)學(xué)習(xí)，當(dāng)信號變化提示缺陷、損壞或磨損時，系統(tǒng)會采取相應(yīng)的反應(yīng)，因此，未來的傳感器系統(tǒng)可以監(jiān)測出機器什么時候需要保養(yǎng)或維修。

在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，這種智能評估可以由網(wǎng)關(guān)（或被稱為路由器）處理，傳感器會將數(shù)據(jù)傳輸至路由器，或傳輸至制造工廠的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)研究

AMELI4.0項目匯集了全球產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界各領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，共同推進新型傳感器的創(chuàng)新和發(fā)展，這些合作伙伴涉及的領(lǐng)域包括傳感器技術(shù)、系統(tǒng)與機械工程、機械狀態(tài)監(jiān)測、能源轉(zhuǎn)換和微技術(shù)等。

羅伯特.博世作為MEMS傳感器市場的領(lǐng)導(dǎo)者主導(dǎo)該項目研究和推進。其他合作伙伴包括西門子、HahnSchickardGesellschaft、弗勞恩霍夫協(xié)會生產(chǎn)系統(tǒng)研究所和設(shè)計技術(shù)研究所、Binder-ElektronikGmbH、SchaudtMikrosaGmbH以及StackforceGmbH。

2015年12月推出的AMELI4.0項目（“工業(yè)4.0”狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用的MEMS系統(tǒng)），預(yù)計將在2018年年底完成。