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半导体

传感+控制组合升级 欧姆龙演绎“新自动化”

自动化一直在助力制造业不断创新,从简单的机加工到如今集机电一体化的复合制造、从单一生产到多级连续制造,自动化功不可没。同时,随着自动化不断朝着集提高效率、远程服务、节能环保等功能于一身的“新”方向发展,自动化在社会生活领域如环境能源、都市交通和健康医疗等领域也将大有用武之地。而这将仰仗于核心传感和控制部件的集成创新。

图为欧姆龙“全智动·创未来”大型综合技术展上展示的开关、继电器、传感器等产品组合

在传感+控制领域精耕细作的欧姆龙,也提出了全新的“新自动化”理念,旨在通过遵循“机器能做的事情让机器去做”的原则,在生产制造、环境能源、都市交通和健康医疗等领域将人与社会、自然、科技相融合,不断追寻自动化技术应用的无限可能。

高精度传感器和控制器

实现全“智”造

将高速和高精度传感器组合在一起实现系统的高速、高精度、高可靠性更为重要。

欧姆龙集团首席执行官山田义仁指出,中国制造业现正呈现三大趋势:一是从更多依靠劳动集约型的生产方式转变为走一条低成本、高效率的发展方式。并且,不同的生产模式适用不同的自动化程度,中国制造业有很多中小企业,生产多品种、小批量的产品,欧姆龙专门开发出了一种叫LCIA的低成本智能自动化系统满足其需求。二是中国部分企业已在采用最尖端的全自动化生产设备,从原材料一直到最终成品产出,都通过机器实现全程自动化。三是绿色的自动化,具体来说就是以更少的能源投入,来实现很高的QCD(Q是质量、C是成本、D是交货期)。

“从制造业角度来看,应该是数字化和高精度化‘两条腿’并行,两种技术结合才可能推动制造业革命。”中国科学院院士,清华大学机械工程系主任雒建斌教授认为,“未来高精技术、纳米技术以及新材料技术在制造业上的结合和应用,有望产生新的工业革命。”

近日欧姆龙举办的以“全智动·创未来”为主题的大型综合技术展,深入诠释了欧姆龙所提倡的“新自动化”理念,而制造业的“自动化”引人注目。展会工作人员介绍,随着制造业走入信息化时代,设备之间的数据交换变得越来越频繁,欧姆龙开发的Sysmac自动化平台通过高精度传感+控制器的配合,实现了以开源网络与大部分生产线无缝对接,可对从输入设备到输出设备所有环节进行实时控制,并且能够以每秒50次的速度实时收集生产数据,从而可大大提高生产制造的效率、缩短流程。

而新自动化中智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现,意味着传统的电机和电机控制行业也正在发生变化,对电机控制芯片也提出了新的需求。有关专家介绍,随着制造业的定制化和柔性化需求走高,以及生产线变得越来越复杂,对分布式电机控制系统需求量走高,这也意味着电机控制产品的集成化。电机控制的集成化趋势对电机控制MCU、FPGA和DSP性能的要求越来越高,同时也要求半导体厂商也能提供集成的解决方案,在单颗芯片中集成更多的功能,如I/O、驱动、控制算法以及工业以太网模块等。

此外,整个电机控制系统的智能化、网络化和远程控制将是大势所趋。欧姆龙技术知识产权本部部长荒尾真树提到,高速和高精度的传感器和控制器在这一趋势中必不可少,但将其组合在一起实现系统的高速、高精度、高可靠性,则更为重要。

在社会生活领域

打“组合拳”

前沿自动化技术在节能环保、生活等领域大展身手,开关、继电器、传感器是“幕后英雄”。

在这一展会上,欧姆龙也展示了前沿自动化技术在节能环保、生活、智能交通等领域的综合解决方案,其传感与控制技术大展身手。

自动化技术是节能改造的主要技术手段,如变频调速技术可有效地节约电能,先进的控制系统可提高效率、降低能耗等。欧姆龙也希望改变城市、企业甚至家庭的能源利用方式,因而将自动化技术延续到绿色创新领域。在“绿色创新”区域,展示了利用智能自动化进行科学监测与改善能源消耗的“能源可诊化”系统,可实时监控企业的整体负荷,它根据特定的计算模型对整体负荷进行监视和预测,当整体负荷将要超过企业的“契约限额”的时候,它便发出警报,提示关闭相应的设备,保障企业的安全。此外,欧姆龙展示的空气压缩机节能解决方案,通过添加传感设备,就能检测出保持生产状态最佳的空转和停止、启动时间,削减80%%的耗气量,既大大降低企业的节能投入,又取得出色的节能效果。

“生活创新”区域则详实地介绍了自动化技术在生活中的应用,帮助人们体会更舒适、更健康的智能家居时代。能智能感应衣服重量从而调节水位的洗衣机、能感知人体活动来调节温度的空调,再到远程检测家中老人情况的应用在现场精彩呈现。这其中,欧姆龙各种各样的开关、继电器、传感器是“幕后的英雄”。在业界备受关注的健康方面,欧姆龙除展示了新型的计步器、血压计、睡眠仪等便携医疗产品以及医院用分子筛制氧机等之外,还展示了自我健康管理平台WellnessLINK,用户可以从平台下载各种健康管理APP,也可以将自己的数据上传于平台,测量的数据会自动生成各种图表,涵盖血压、卡路里消耗、睡眠等各种身体健康指数,从而更方便诊断。

而在一辆小小的电动车上,应用的传感与控制技术更是无处不在。欧姆龙展示了确保安全行车距离的前方车辆检测装置、具备防夹技术的车窗和尾箱盖、让智能手机与汽车对接的FOB技术。在电动汽车备受关注的电池系统中,欧姆龙展示了最小型、最轻量且具有高效电能转换的防水电池,而其车载用电源管理系统通过独有算法,可对二次电池状态进行精确安全管理;车载用电源转换系统则可通过独有的数字电源技术实现高效的电力转换,从而大力提升电池效率和寿命。

欧姆龙自动化技术所构建的智能自动化城市交通系统则在“城市创新”区域展示,值得一提的是其道路可视化解决方案。原来在路况监测中运用的图像传感器“视力”不太好,经常分不清阴影和实物。如今,有了欧姆龙领先的图像传感技术,传感器的“视力”大大提高,实现了道路上行人、车辆情况的可视化。

责任编辑:张汝娟


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