主題：加速邁向工業(yè)4.0——實現(xiàn)更快、更智能、更安全的工業(yè)自動化方案

演講人：于常濤，ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理

主持人：下午第一場演講來自ADI公司加速邁向工業(yè)4.0的事情，特別在今年在不久前，推出了一系列的加速工業(yè)4.0的一系列整體加速戰(zhàn)略，明確了五個智能的應(yīng)用場景，將其視為可以跟業(yè)界提出來潛力比較巨大的領(lǐng)域，其中包括面向未來的工業(yè)以太網(wǎng)，這個方面要縮小標準的差距。另外軟件可配置的IO，產(chǎn)品的靈活性如何應(yīng)對遇到系統(tǒng)靈活性上如何匹配。還有更智能的邊緣技術(shù)，這個大家都知道，邊緣這一塊上午也提到，AI也是所有數(shù)據(jù)特別經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)。還有安全性的問題，還有包括系統(tǒng)的安全性問題。另外上午也提到，很多半導體廠商提出的通過生態(tài)系統(tǒng)的搭建，擴大跟產(chǎn)業(yè)的合作這一塊，這也是在未來加速工業(yè)4.0很重要的方面。所以他們認為，工業(yè)4.0不僅是一場系列的運營升級，也是一場商業(yè)的革命，為其賦能的不僅是其不斷強大的網(wǎng)絡(luò)，還有底層的物理技術(shù)。

下午第一位演講嘉賓來自ADI的于常濤先生，他現(xiàn)在擔任ADI公司亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)的市場部經(jīng)理，2010年加入ADI，現(xiàn)在負責的是運動控制與機器人方案，在亞太區(qū)域的市場以及商務(wù)的推廣，還有重點客戶的支持。有請于常濤為我們開啟下午第一場演講！

于常濤：大家下午好，非常榮幸站在這里。工業(yè)4.0現(xiàn)在大家每個人都談?wù)?，是非常熱的話題，一談?wù)摴I(yè)4.0會談到第四次工業(yè)革命，我也以這個作為開張，大家對這個還有不少爭議，有人說中國只是處在2.5，還沒有必要談4.0，有人說我們是想彎道超車。但無論工業(yè)4.0到什么程度，我們的確看到了一些機會，像生態(tài)系統(tǒng)和伙伴關(guān)系、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、機器學習、人工智能、更先進的機器人和協(xié)作機器人、增強現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)安全、可穿戴設(shè)備、自動駕駛車輛等，這也給ADI帶來一些額外的增加，面向中長期潛在的機會，今天主要集中在工業(yè)4.0，工業(yè)自動化相關(guān)的產(chǎn)品方案，ADI本身而言，我們絕對不僅僅只有這方面的產(chǎn)品和方案。

同時伴隨著一些比較好的我們看到的機會，同時很多并且越來越多的終端客戶也認識到，或者也承認，在整個工業(yè)4.0的大環(huán)境下，它能夠帶來的生產(chǎn)效率的提升、安全性能的提升、非常龐大的并且越來越強大的數(shù)據(jù)分析能力，以及整個生產(chǎn)帶來的靈活性，若干優(yōu)勢也被越來越多人認同和接受。但凡事都要一分為二，我們也聽到若干存在顧慮的聲音，比如經(jīng)常有人說，在中國大家都是談工業(yè)自動化、4.0，但很多中國的企業(yè)更多解決的是生存的問題，還不是發(fā)展的問題，生存過程中面臨同質(zhì)化的競爭，同時還要找出一些出路，使我們這個產(chǎn)品能有些差異化，同時工業(yè)4.0固然提升了靈活性，生產(chǎn)效率，也伴隨著很龐大的投資，當前是一個好的時間節(jié)點來做這些投資嗎，諸如此類的顧慮也是層出不窮，這也是工業(yè)4.0怎么落地、什么時候落地直接相關(guān)聯(lián)的問題。

從ADI作為一個半導體供應(yīng)商，特別是領(lǐng)先的模擬器件供應(yīng)商的角度出發(fā)，我們怎么看待ADI。整個大的宏觀不受控，不變才是不正常的，所有變化當中，ADI公司而言，我們切身地領(lǐng)會到一點，無論何時落地、怎樣落地，對于我們ADI的客戶而言，有一個非常重要或值得考慮的事情，就是一定要有一個非常好的技術(shù)合作伙伴，這個技術(shù)合作伙伴不光是現(xiàn)有的產(chǎn)品可以非常匹配我們公司現(xiàn)有的發(fā)展，同時技術(shù)路線跟我們公司今后的發(fā)展一脈相承，同時合作伙伴對每一個領(lǐng)域有些深入的研究，同時這些公司也會保持強勁的研發(fā)的投入，從而跟我們企業(yè)的發(fā)展，大家保持非常一致的步調(diào)。

如果能找到這樣的合作伙伴，大家能找到成品或者接近半成品經(jīng)過測試的方案，可以大大加快產(chǎn)品的上市時間，大大縮短研發(fā)的投入，很多的基本方案或者基本的功能驗證已經(jīng)被這樣好的合作伙伴事先完成了。比如從ADI跟日本或歐洲客戶配合來看，越來越多接觸到一些針對每幾個大客戶提出的定制化的需求，這些客戶有自己獨到的見解，我們會把他們的需求跟我們自身產(chǎn)品能力結(jié)合在一起。同樣，針對國內(nèi)客戶，我們也是持非常開放的態(tài)度跟大家做這方面的拓展，愿意針對國內(nèi)獨特的需求，一起來定制產(chǎn)品和方案。

提到技術(shù)合作伙伴，大家完全可以相信ADI，ADI就是我剛才所講的這樣一種類型的技術(shù)合作伙伴。為什么？ADI到目前為止已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，長期耕耘在整個模擬器件，客戶達到20多個國家，產(chǎn)品達到4萬多種，并且我們長期耕耘在工業(yè)部分，特別是對技術(shù)、產(chǎn)品、品質(zhì)有相當要求的領(lǐng)域。不光如此，如果看我們ADI能夠提供整個產(chǎn)品的系列和所謂的范圍，從前端的檢測，各種各樣的傳感器，到后端的測量，技術(shù)、參考、ADC，再到數(shù)據(jù)解析，可以是以一些微處理器或者DSP為基礎(chǔ)，做了一些跟邊緣計算相切合的工作，在一些特定領(lǐng)域。同時自從我們跟世界上最有名的電源公司合并后，在電源領(lǐng)域是第一把交椅。再就是連接，無論是有線還是無線，無線前幾年跟訊泰微波合作，涵蓋了所有產(chǎn)品需求，前年有一款產(chǎn)品叫軟件定義的無線方案，當時應(yīng)該是大家稱為破局的產(chǎn)品，非常有獨到性。包括有線，在工業(yè)當中被應(yīng)用得越來越普遍的工業(yè)以太網(wǎng)等等，不光如此，我們還在看，或者正在研發(fā)基于下一代的技術(shù)，還有大家正在討論的話題，就是物理技術(shù)。安全，這部分也是非常大的概念，也在這方面做了一些探討。

回到我們真正的所謂工業(yè)4.0或者工程自動化本身，因為我是技術(shù)出身，更愿意花時間放在技術(shù)本身，為什么我認為ADI可以成為大家的技術(shù)合作伙伴，特別在工業(yè)自動化部分，雖然今天介紹的只是我們比較有特點、優(yōu)勢、比較獨到的方案，但我們遠遠不止于此。這里我用了比較典型的一張圖，從事這個行業(yè)的朋友應(yīng)該非常熟悉，在整個工廠當中，第一是有機器人的應(yīng)用，第二一定是有控制系統(tǒng)，第三一定是有現(xiàn)場的若干儀表和傳感器，第四一定需要穩(wěn)健的傳輸通訊網(wǎng)絡(luò)把各網(wǎng)絡(luò)連在一起，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)看重的是有線的方式，無線的作為補充，還沒有那么普及，5G作為一個話題，但如何落實在工廠當中來還有爭議，今天放在有線的通訊方案上來。工廠還包括機器結(jié)構(gòu)設(shè)備，我們更多的是偏向于電子設(shè)計部分。

圍繞工廠自動化，或者圍繞實際工廠的應(yīng)用場景，ADI的方案或者我們一些比較獨到的方案應(yīng)該是已經(jīng)涵蓋了各個環(huán)節(jié)，我們先從整個機器人開始，大家都知道，在傳統(tǒng)機器人中，也分低中高端，各有不同，也分不同行業(yè)的應(yīng)用，特別在中國，隨著中國制造2025，中國人力成本的提高，我們發(fā)現(xiàn)更多額外機會的出現(xiàn)。為什么這么講？之前傳統(tǒng)對機器人機器手臂而言，我們核心是讓機器手臂動起來，它要有控制系統(tǒng)，有相應(yīng)的硬件軟件設(shè)計，還有基本的安全功能，最終沒有傷到人，不會傾到。但隨著智能化、靈活性或物聯(lián)網(wǎng)概念、人工智能概念融合之后，加上一些更多的元素，這些元素更多體現(xiàn)在傳感器本身，比如說各關(guān)節(jié)，我們一定要檢測它當前的角度，我們要看看在大負載情況下，手臂本身的抖動情況，同時機器人在工作過程當中，特別是一些協(xié)作機器人，需要跟工作人員緊密配合的時候一定不能傷到人，這涉及到若干傳感器的技術(shù)。同時機器人作為工廠的一分子，它也需要把參數(shù)上傳到云端，這里催生了通訊的機會。所以在我們看來，在一些新的得益于工業(yè)4.0或者中國制造2025，ADI的機會整整翻了一倍都不止，原因是有些新的需求和新的技術(shù)導向的存在。

再具體來說，圍繞剛才的話題到底有哪些呢，第一個是傳統(tǒng)的控制技術(shù)我們做了一些功能上來講完整的解決方案，把ADI各環(huán)節(jié)的產(chǎn)品運用在一起，還有所謂基于已經(jīng)發(fā)布的AMR技術(shù)的，以及開發(fā)過程當中或研發(fā)過程當中的，新一代技術(shù)產(chǎn)品，就是針對所謂的角度，或者編碼器的解決方案。同時針對整個機器手臂的姿態(tài)，我們有很多傳感器的機會。再加上為了檢測震動，有我們加速度的機會，還有出于安全方面的考慮，比如其它產(chǎn)品的解決方案，這里催生了很多很多機會在里面。

針對我們比較核心的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，我們也提供一些核心板、評估板，希望讓客戶更簡單地把方案用起來，同時，技術(shù)合作伙伴有一個很重要的任務(wù)，就是能夠大大縮短開發(fā)人員在開發(fā)上的投入時間。在同樣的理念之下，我們ADI也正在并且已經(jīng)做了若干類似的產(chǎn)品和方案。從產(chǎn)品外形和功能角度講是典型的產(chǎn)品，我們拿過來可以直接做產(chǎn)品的評估、算法的研究認證，非常方便。

機器人不單是機器人，因為傳動是靠電機輸送的，這是重要的組成部分。第二，工廠當中另外一個控制部分，我們叫做控制系統(tǒng)，其中有個很核心的就是模塊，它是直接連接現(xiàn)場儀表和整個控制單元當中的紐帶。ADI針對整個模塊量輸入模塊，我們包含了全部的產(chǎn)品，比如我們推出了最新一代的AD411X產(chǎn)品，它是全集成的，并且做了很多保護的功能在里面，非常貼近國內(nèi)客戶的應(yīng)用場景。同時我們還提供了相應(yīng)的電源的解決方案，因為在應(yīng)用過程當中，基本上是24V輸入、5V輸出的電源架構(gòu)。這個產(chǎn)品我們把它叫做軟件定義I/O，每個通道都可以任意地定義為數(shù)字量的輸入輸出，或者模擬量的輸入輸出，所以我們把它叫做軟件定義I/O。大家可以想象一下，基于這個產(chǎn)品可以做哪些事情，跟接下來的工業(yè)4.0、產(chǎn)業(yè)升級有什么大的關(guān)聯(lián)？

我個人理解是這樣：第一它是非常靈活的方案，在傳統(tǒng)應(yīng)用過程當中，大家做過現(xiàn)場工程的，我們在現(xiàn)場各個傳感器，比如有十個傳感器，需要接入之后，在電器柜這一側(cè)有10%的余熱，比如十個通道的輸入，工程完成之后可能要額外多留兩個通道，以防客戶新的需求增加或者損壞做備份使用。并且有些現(xiàn)場對信號類型需求也是不一樣，所以我們看到這種應(yīng)用場景，特別是在一些工廠的過程控制應(yīng)用當中，有些客戶就把這個產(chǎn)品應(yīng)用起來，叫做小型化的PLC的控制柜，而不是說傳統(tǒng)的所有的現(xiàn)場全部連到一個房間來，有很長的線纜。還有些安規(guī)的要求，這樣的應(yīng)用場景，借助這個產(chǎn)品的靈活性，就可以給終端客戶在工廠實施過程當中，完全依靠工人先把傳感器不需要給工人做充分的培訓，跟他講這是數(shù)字型的，這是模擬型的，必須清晰地標注出來，負責把信號的正負連接對，以這個方案為基礎(chǔ)的產(chǎn)品當中去之后，完全根據(jù)現(xiàn)場的實施結(jié)構(gòu)，通過軟件的方式把系統(tǒng)完整地運行起來，大家可以想象，這能多大程度節(jié)省我們現(xiàn)場工程安裝的難度和成本？！

第二點，工業(yè)4.0或智能制造重點強調(diào)的是網(wǎng)絡(luò)化，這也是我們看到的，在傳統(tǒng)的應(yīng)用當中是現(xiàn)場走線，會越來越多把工業(yè)以太網(wǎng)運用起來，這種技術(shù)再配合現(xiàn)在的工業(yè)以太網(wǎng)，大家可以想象一個網(wǎng)絡(luò)，所有的現(xiàn)場傳感器全部集中地匯集到以這個產(chǎn)品為基礎(chǔ)的所謂小型化的控制之后，所有數(shù)據(jù)進行匯集，然后這些大量的數(shù)據(jù)就可以走所謂現(xiàn)在的工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，整個現(xiàn)場能節(jié)省線纜的布置，無疑是性價比最高的方案，也是我們今年隆重推出的方案。事實上已經(jīng)得到了一些傳播，國內(nèi)已經(jīng)有一些客戶開始以這個產(chǎn)品為基礎(chǔ)，做一些產(chǎn)品設(shè)計了，看重的就是產(chǎn)品的靈活性和可配置性。具體指標來看，性能也是非常高的，滿足了所有行業(yè)應(yīng)用的需求，這是一顆明星產(chǎn)品，重點體現(xiàn)出靈活性、軟件可配置的概念，靈活性也是工業(yè)4.0一直在強調(diào)的理念和工業(yè)4.0一直想達到的目的。

另外第三個部分，有了控制系統(tǒng)之后，又講了驅(qū)動部分，這些設(shè)備總要管理起來，就是所謂的網(wǎng)絡(luò)，在工廠當中毫無疑問大家都認同，一定是有線的網(wǎng)絡(luò)為主，有線的網(wǎng)絡(luò)除了傳統(tǒng)的基于RS-485/RS-422的現(xiàn)場走線之外，更多的是工業(yè)以太網(wǎng)，ADI這邊也是做了很大的投入，基于我們對之前一家公司的收購為基礎(chǔ)，我們做了后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)。針對工業(yè)以太網(wǎng)的部分，ADI的核心優(yōu)勢也是體現(xiàn)在了集成度和靈活性這一塊。ADI這個產(chǎn)品可以用單一一顆芯片支持現(xiàn)在所見到的一些主流的工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議，可以有個單一的硬件平臺，通過調(diào)用或者編寫部分的軟件方式，就可直接實施不同的工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議。不僅如此，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)在存在若干年了，并不是新興事物。作為下一代的延續(xù)，大家重點談時間敏感網(wǎng)絡(luò)，因為工業(yè)以太網(wǎng)在傳統(tǒng)而言，都是各大廠商主導推出的，比如西門子通過PI、ETG等等，這里帶來一個問題：各廠商之間完全不兼容。第二個問題：現(xiàn)行的工業(yè)以太網(wǎng)都是運行在一百兆的通訊速率之下，但事實上工廠中有一些對實時性要求不高的，數(shù)據(jù)量很大的數(shù)據(jù)源，比如攝像頭、機器視覺、工業(yè)相機這些應(yīng)用場景，在兩個比較大的因素驅(qū)動之下，大家談得最廣的是TSN網(wǎng)絡(luò)，它既兼顧了一些實時性數(shù)據(jù)的傳輸，同時保留了帶寬，它在數(shù)據(jù)鏈這一塊提倡數(shù)據(jù)兼容，不存在壟斷的門檻?；谶@個趨勢，我們花了很多時間做這個事情，一方面現(xiàn)有產(chǎn)品是支持大家普及率越來越高的現(xiàn)行工業(yè)以太網(wǎng)，同時在今年底也會推出下一代的基于千兆的TSN技術(shù)。

從技術(shù)儲備角度來看，右上角有很多TSN，這方面ADI做了很好的儲備，并且這些標準跟我們現(xiàn)行工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議用的都是同一個硬件平臺，所以再次驗證了所謂的集成度和靈活性的想法和觀點。

這張PPT體現(xiàn)了ADI本地化和就近化的特點，中國的客戶有獨特的需求。如果回到我們工業(yè)以太網(wǎng)相關(guān)的話題，有一個很突出、很有意思的點：EtherCAT在中國是應(yīng)用最廣的協(xié)議棧，并且在世界上也是最集中的區(qū)域。針對本地客戶一些不同的需求和不同的特點，ADI在上海、北京有一個接近50人的系統(tǒng)團隊，這個系統(tǒng)團隊全部來自各公司比較資深的研發(fā)人員，針對本地客戶的需求做系統(tǒng)性的開發(fā)。右下角的板子就是集中的體現(xiàn)，叫做EtherCAT評估板，我們不光提供了功率等，同時做了工業(yè)一致性的測試，還有軟件測試的支持。這一點ADI可以成為大家的技術(shù)合作伙伴，因為針對某些大家感興趣的話題，ADI已經(jīng)提供了一些被世界驗證過的，并且接近產(chǎn)品化的，大家想象一下，以EtherCAT為例，大家很簡單就可以拿過來。

機器健康監(jiān)測是很有意思的話題，特別從去年到今年，是非常火熱的一個點，同時機器健康監(jiān)測也是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一個很好的落地的實踐，機器健康監(jiān)測也被越來越多的客戶所接受。原因很簡單，比如像風電、火電、核電一些化工廠的應(yīng)用場景，有一些國家硬性規(guī)定的安全方面的考慮，也包括風機、風能，過往很多靠人工的方式，現(xiàn)在越來越多的客戶評估后發(fā)現(xiàn)構(gòu)建一套自動化系統(tǒng)非常劃算，一方面可以拿到高效的數(shù)據(jù)，同時可以節(jié)省人力成本，使設(shè)備安全更有保證。而且這樣的技術(shù)讓我們有很好的方式搜集到工業(yè)現(xiàn)場各種設(shè)備大量現(xiàn)場的原始數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)放到云端做系統(tǒng)處理。這個架構(gòu)是不是很典型的智能+、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用？在這個應(yīng)用中，ADI最突出的產(chǎn)品，包括有差異化帶來與眾不同的，就是基于加速度計的產(chǎn)品，因為在機器健康相關(guān)的各種各樣的檢測參數(shù)當中，溫度是比較關(guān)鍵的參數(shù)，同時震動也是比較關(guān)鍵的參數(shù)，大家知道機器的損壞會帶來震動情況的反饋。同時再配合后端的信號處理，一些跟邊緣計算的理念相結(jié)合的，以自己低功耗為基礎(chǔ)的，注入頻率數(shù)據(jù)的分析，一些時間預算的經(jīng)驗學習，一些算法的工作。

不僅如此，ADI把一些有特色的產(chǎn)品和我們的方案整合在一起，提供了一個完整的方案，或者叫完整的DEMO系統(tǒng)，就是左上角演示的，白顏色的叫震動檢測節(jié)點，基于無線傳輸方案檢測震動，我們還做了天線，有電機驅(qū)動，同時在PC端還做了GOI，可以看到一些數(shù)據(jù)，所以它是非常完善的。如果有工程師想做機器檢測的話，基于這個系統(tǒng)，就可以很迅速地在第一時間拿到你需要的第一手的數(shù)據(jù)，把整個工作的重心集中在更有附加值、更有意義的、基于云端的算法上面。