智能制造如火如荼，與Silicon Labs論“未來工廠”

翻看Silicon Labs近一段時間的企業(yè)新聞，其中有非常多的信息能夠和我們本期專題——“智能制造”掛鉤，包括《Silicon Labs攜手Edge Impulse加速實現(xiàn)機器學習應(yīng)用》、《Silicon Labs與Wolfspeed合作，提供高性能電源模塊解決方案》等等。

可能對此你會有所疑慮，這些消息并沒有提到智能制造啊？然而，這些源于Silicon Labs與合作伙伴打造的解決方案都是實現(xiàn)智能制造所需要的，能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化。Silicon Labs工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理Mikko Niemi在接受與非網(wǎng)專訪時表示：“除了成本，企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化還需要考量部署數(shù)字化解決方案的便利性。當解決方案部署起來很復(fù)雜且需要大量人員來操作時，這些解決方案就不太可能產(chǎn)生預(yù)期的效益。Silicon Labs試圖解決這些問題的方法是提供諸如Wi-SUN等無線協(xié)議解決方案，它們可以自動建立并修復(fù)傳感器之間的連接。此外，使用諸如藍牙等已獲廣泛采用的技術(shù)，可以使大量的終端設(shè)備（如手機或平板電腦）用于和工業(yè)機器進行交互?！?/p>

Silicon Labs工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理Mikko Niemi

Silicon Labs眼中的“未來工廠”

智能制造目前在全球各國的政策中都有舉足輕重的地位，隨著科技的發(fā)展，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，各國家和地區(qū)都在進行深遠的制造業(yè)改革。那么，我們致力打造的“未來工廠”到底是什么樣的呢？

Mikko Niemi進行了這樣的描述，“未來工廠的定義非常接近于幾年前始于德國的工業(yè)4.0的定義。未來將會有越來越多的協(xié)作機器人，它們將與人合作來更靈活、更快速地制造產(chǎn)品。未來工廠也將擁有更高的靈活性，可以從生產(chǎn)一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)向生產(chǎn)另一種產(chǎn)品，也可以確保實現(xiàn)更多的大規(guī)模定制生產(chǎn)，從而為最終用戶提供具有獨特功能的產(chǎn)品。”

如果要用一句話來描述智能制造系統(tǒng)，大概可以歸納為：以自動化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，以數(shù)字化為手段，以智能制造為目標，借助新一代信息通信技術(shù)，通過工業(yè)軟件、生產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、智能技術(shù)和裝備的集成，幫助企業(yè)實現(xiàn)縱向集成、橫向集成的各類智能化解決方案的總稱。

因此，集成是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵一環(huán)?！霸诠?yīng)鏈運行中，系統(tǒng)之間的集成是最大的需求。隨著越來越多的公司希望將自己的庫存降到最低，物料流動的管理變得至關(guān)重要。這就要求進行大量的系統(tǒng)開發(fā)工作，這些系統(tǒng)可用于跟蹤制造中所使用的材料如何準時到達工廠，以及之后最終商品如何被運送至買方。這要求系統(tǒng)之間要無縫集成，并且需要供應(yīng)商們能夠就數(shù)據(jù)交換接口達成一致。對于這些系統(tǒng)之間的任何交互，網(wǎng)絡(luò)安全都是要優(yōu)先考慮的事項，經(jīng)過驗證的安全數(shù)據(jù)交換機制不僅在數(shù)據(jù)交換中必須要使用，在數(shù)據(jù)收集和智能設(shè)備管理過程中也必須使用?！?Mikko Niemi在采訪中提到。

在智能工廠的環(huán)境下，將產(chǎn)生大量的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、設(shè)計知識、工藝知識、管理知識、產(chǎn)品運維數(shù)據(jù)。因此，我們需要能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合貫通的軟件工具。Mikko Niemi認為：“由于智能制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要和許多其它企業(yè)系統(tǒng)共享，因此基于云的SaaS（軟件即服務(wù)）解決方案越來越多地被采用。相比預(yù)裝軟件模式，這些系統(tǒng)可以支持更頻繁地安裝新的軟件版本。這樣還可使制造商專注于自己的主營業(yè)務(wù)，而不用去培訓IT員工來管理新的解決方案。軟件供應(yīng)商正越來越多地提供混合模型，其中軟件是在云端的，但是也可以安裝在制造商的私有云中以解決安全問題?！?/p>

在此，他也介紹了Silicon Labs提供的相應(yīng)軟件解決方案?！癝ilicon Labs通過提供工具和示例代碼來支持基于云的市場，這些工具和代碼可支持無線芯片輕松實現(xiàn)無縫的云連接。Silicon Labs擁有的優(yōu)勢之一是開發(fā)人員可以從同一個來源獲得一組完整的工具。與依賴第三方工具和集成開發(fā)環(huán)境（IDE）的供應(yīng)商相比，這有效減少了潛在的兼容性問題。對企業(yè)數(shù)字化而言，底層代碼具有巨大的潛力?！彼诮榻B時談到。

Bluetooth Xpress是Mikko Niemi在此舉的一個例子。通過他的描述，我們得知該方案大致有以下特征：

• 以電纜替代應(yīng)用為目標市場；
• 預(yù)集成天線；
• 預(yù)編程藍牙協(xié)議棧。

Mikko Niemi表示：“現(xiàn)代人工智能和機器學習（AI/ML）技術(shù)已經(jīng)使得在非常小的32位微控制器上運行AI/ML算法成為可能。這一進展意味著越來越多的實時分析技術(shù)可被用于工業(yè)系統(tǒng)邊緣，從而使傳感器和設(shè)備更加智能?！?/p>

全球化大勢下的“中國工廠”

根據(jù)中國國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)預(yù)測，中國制造業(yè)規(guī)模連續(xù)11年居世界首位。與此同時，中國工信部明確表示，中國屬于制造業(yè)大國，但非技術(shù)大國，將繼續(xù)位列全球制造業(yè)的第三梯隊。

因此，我們能夠看出，中國制造業(yè)具有鮮明的特征，其智能化和數(shù)字化之路也必將帶有“中國特色”。在Mikko Niemi看來，“中國制造商正越來越多地采用智能制造技術(shù)和解決方案。這個階段的特點是制造高端產(chǎn)品和生產(chǎn)更復(fù)雜的產(chǎn)品。采用智能制造技術(shù)的典型行業(yè)包括復(fù)雜電子產(chǎn)品裝配、生產(chǎn)完整產(chǎn)品裝配組件的離散制造，以及用于大型工業(yè)設(shè)備或工業(yè)車輛的高精度零件加工?！?/p>

他認為：“中國工廠的發(fā)展方向主要是從收集的數(shù)據(jù)中獲取有價值的成果，并系統(tǒng)性地利用這些成果去優(yōu)化現(xiàn)有的運行狀況或推動產(chǎn)生未來對制造業(yè)的投資。此外，還有許多制造商尚未投資于智能制造，這可能是由于缺乏對其好處的認識或者其并非優(yōu)先的投資對象，例如，更愿意投資于新的生產(chǎn)能力而非為現(xiàn)有生產(chǎn)線投資智能裝置?！?/p>

在Silicon Labs官網(wǎng)的“智能工業(yè)”一欄，我們能夠看到豐富的方案、資料和智能工廠相關(guān)，包括人機界面、訪問控制和輔助計量等。Mikko Niemi介紹說：“Silicon Labs可以為企業(yè)提供廣泛的數(shù)字化優(yōu)勢，當中就包括無線連接技術(shù)，其可用于通過傳感器對現(xiàn)有機器設(shè)備進行改造或開發(fā)可優(yōu)化工業(yè)資產(chǎn)使用的預(yù)測性維護解決方案?！?/p>

對于制造業(yè)而言，全球化和數(shù)字化是同等重要的，前者意味著領(lǐng)域的拓展；后者則代表著效率的提升。是的，智能制造不僅僅是單一的先進設(shè)備和技術(shù)，而是新模式的轉(zhuǎn)變，與全球接軌必將讓這樣的進程事半功倍?！笆褂萌蛐缘南到y(tǒng)標準是非常重要的。這可以有效避免對單一供應(yīng)商的依賴，還可以降低因未來無法升級而造成資產(chǎn)擱淺的可能性。中國公司在決定對數(shù)字化進行投資時應(yīng)更加關(guān)注總體擁有成本。在進行這方面的計算時，最低的成本可能并不總是能帶來最佳的生命周期價值，而最佳生命周期價值這一指標則已被其它國家的制造商在其流程中所采用。” Mikko Niemi在專訪中說到。
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