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工業(yè)4.0(Industry4.0)是德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的項目之一，該項目旨在通過利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，工業(yè)4.0已上升為德國的國家戰(zhàn)略。“工業(yè)4.0”分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)，意味著設(shè)備之間可以相互溝通，并能在智能聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)流程中獨立運作;二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。
IHS公司高級分析師周萬木指出，德國提出工業(yè)4.0，美國提出先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃，我國也在推進傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級，在這樣的大背景下，傳統(tǒng)的電機和電機控制行業(yè)也正在發(fā)生變化，對電機控制芯片也提出了新的需求。分析師周萬木認為主要的趨勢包括以下三個方面：
分布式電機控制系統(tǒng)與集成的電機控制產(chǎn)品趨勢
單獨的機械設(shè)備中電機的軸數(shù)正變得更多，多軸控制越來越多的應(yīng)用在包裝機械、電子組裝機械、食品飲料機械，機械手和印刷機械中。為了滿足小批量，定制化和柔性化的加工需求，客戶需要靈活的調(diào)整電機控制的軸數(shù)，要求電機控制系統(tǒng)更加開放，可以重復(fù)編程。
另外，現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)線正變得越來越復(fù)雜，比如汽車制造，包裝，食品飲料，倉儲物流等產(chǎn)線正在使用成百上千個變頻器、伺服和電機來控制物料流動，這些產(chǎn)線對分布式電機控制系統(tǒng)需求量比較大。以前的電機控制系統(tǒng)會有個中央電氣控制柜安裝電機驅(qū)動器，而分布式電機控制系統(tǒng)可提供一套緊湊的模塊化解決方案，有助于簡化接線、縮短調(diào)試時間和降低對額外機柜空間的需求，更少的線纜連接也可以減少干擾，提高生產(chǎn)線的可靠性，無需使用電氣控制柜使得電機可以快速連接到工業(yè)以太網(wǎng)。
電機控制系統(tǒng)的分布式同時意味著電機控制產(chǎn)品的集成化，比如電機和電機驅(qū)動的集成，電機控制器和PLC的集成，電機控制器和驅(qū)動的集成。電機，電機驅(qū)動及其控制系統(tǒng)的高度集成化，使得三者的設(shè)計，制造和運行都緊密融為一體，與傳統(tǒng)電力傳動系統(tǒng)相比，它們體積更小，重量更輕，功率密度更高。IHS公司高級分析師周萬木提到，集成的概念不僅僅停留在電機，電機驅(qū)動和電機控制器，還包括整個電機系統(tǒng)的集成。西門子公司正在推廣IDS(IntegratedDriveSystem)集成驅(qū)動系統(tǒng)包括兩個層面，第一個層面是橫向集成，包括電機控制器，電機驅(qū)動，電機和減速機的集成;第二個層面是縱向集成，是將電機系統(tǒng)納入到整個工業(yè)控制系統(tǒng)，也叫TIA(TotallyIntegratedAutomationPortal)。
電機控制的集成化趨勢使客戶對電機控制MCU，F(xiàn)PGA和DSP性能的要求越來越高，同時要求半導(dǎo)體芯片廠商也能提供集成的解決方案，在單顆芯片中集成更多的功能，I/O，驅(qū)動，控制算法以及工業(yè)以太網(wǎng)模塊等。
智能化、網(wǎng)絡(luò)化和遠程控制趨勢
整個電機控制系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和遠程控制將是大勢所趨。電機控制系統(tǒng)不但是轉(zhuǎn)換和傳送能量的裝置，也是傳遞和交換信息的通道，未來的工業(yè)電機系統(tǒng)不僅僅是一個執(zhí)行機構(gòu)，同時也會是整個工廠系統(tǒng)的一個有機組成部分和能源使用監(jiān)控點。IHS公司高級分析師周萬木舉例說，比如西門子，ABB生產(chǎn)的一些電機，可以自動的采集和記錄電機內(nèi)的電壓，電流，溫升，振動等狀態(tài)變化，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)實時的送到控制中心，以供對電機的運行狀態(tài)進行檢測和故障診斷，使操作員無論身在何處均可訪問參數(shù)、狀態(tài)和診斷信息，并可進行參數(shù)設(shè)置。
