工業自動化的硬核支撐在哪？工控領域創新方案的“百花齊放”

　　（文章來源：慕尼黑上海電子生產設備展）

　　隨著制造業智能化轉型，新技術日趨成熟，對于工業互聯網、智能制造等領域的政策扶持加大，以及人口紅利消退、人工成本上升等因素影響，工業自動化正在獲得更多發展機遇，其市場規模也在隨之增長。根據中商產業研究院發布的《2024-2029年中國工業自動化行業深度調查及投融資戰略研究報告》數據顯示，2022年我國工業自動化市場規模達2611億元，同比增長3.2%。中商產業研究院分析師預測，2024年我國工業自動化市場規模將增至3011億元。

　　自動化普及同時也讓各類制造、能源、交通、醫療等行業的設備需要更高程度的自動化控制，這直接導致了對工控機、可編程邏輯控制器、分布式控制系統、人機界面、智能傳感器、執行器以及相關的工控軟件與硬件解決方案的需求大幅度增加。另一方面也導致了工控技術解決方案必須不斷迭代更新才能開發出更可靠、高效、智能化的產品和服務，去滿足日益復雜的工藝流程要求和提升生產效率。那么近年來工控相關技術發展到底如何？或許你可以從即將在2024年3月20-22日上海新國際博覽中心開幕的2024慕尼黑上海電子生產設備展中窺得一二。

　　本屆展會將吸引超850家電子制造行業的創新企業加入，展會規模將達近75，000平方米。展品范圍涵蓋整個電子制造產業鏈，包括電子和化工材料、點膠與粘合技術、電子組裝自動化、測試測量與質量保證、電子制造服務、表面貼裝技術、線束加工與連接器制造、元器件制造、運動控制與驅動技術、工業傳感器、機器人及智能倉儲等，一站式、完整、高效地掌握智能制造與電子創新全產業鏈上的全球前沿技術與產品。

　　觀眾預登記火熱進行中，前往https://reg.exporeg.cn/web/2024/CN/243mnh/#/login？ExhID=6554&InviteType=Platform&InviteCode=3 ，完成注冊現場免排隊入場。

　　工控機、PLC、IPC，誰才是未來制造業的新引擎？

　　在工業自動化控制系統中，控制層是核心組成部分，其直接參與到生產過程的實際控制和調節中，對生產過程中的各種物理參數（如溫度、壓力、流量、速度、位置等）進行實時監控，并依據預設的控制策略對這些參數進行調整和控制，確保生產過程保持在理想的運行狀態，提高產品質量和生產效率，同時降低能耗和生產成本。而高性能的控制層設備是整個過程產量與質量的保障。在該領域，一直專注于自動化和創新解決方案的企業德國倍福已經是其中的佼佼者。

　　如今，倍福已將積累多年的專有技術應用到工業 PC 中，在工業 PC 的開發和設計方面，倍福產品理念的重點就是使用先進、高性能的組件和處理器，其新推出的超緊湊型工業 PC 系列的新成員C6043則是很好的證明，C6043 的尺寸僅為 132 x 202 x 127 mm，出廠時已內置了用于插入高性能顯卡的插槽，除了搭載先進的 Intel® Core™ 處理器之外，它還可配備可長期供應的 NVIDIA 并行計算顯卡處理器。因此，該款 PC 非常適合用作為一些超復雜應用的中央控制單元，例如對 3D 圖形或深度集成的機器視覺和 AI 程序塊有較高要求且周期時間極短的應用。

　　TwinCAT 3 自動化軟件可以映射這些全集成的功能以及傳統控制器，無需任何額外的軟件或接口。通過增加可自由分配的 PCIe 緊湊型模塊插槽，C6043 還可以通過添加接口的方式靈活擴展。C6043 電源和散熱系統提供了足夠的性能儲備，可以充分利用發揮擴展顯卡和最新 Intel® 處理器的性能潛力。此外，通過搭載第 12 代和第 13 代 Intel® Core™ 處理器，C6043 無需擴展顯卡即可提供出色的計算能力。

　　另一邊，本土工控廠商研祥智能同樣在工控機領域有著亮眼的建樹。近年來，物流行業的業務成"爆發式增長"，加上人力成本的不斷攀升等因素倒逼物流行業向信息化、智能化、自動化方向加速轉型發展。工控機作為物流分揀中心數智化升級"利器"也迎來了大幅需求，研祥智能為此推出M60A無風扇工控機。研祥智能M60A是一款無風扇低功耗高性能嵌入式整機，產品機殼采用鋁合金+鈑金組成。在助力客戶進行智能分揀的過程中，研祥智能M60A更是憑借高性能、高穩定性、高適配性等優勢，實現高效、準確的分揀操作。研祥智能M60A支持intel 6/7/8/9代處理器，64G內存，在分揀過程中，能憑借高性能、足內存，實現對大量數據和圖像信息的實時處理，保障客戶分揀軟件流暢、高效運行。此外，研祥智能M60A采用全密封、無風扇設計，具有優良的密封防塵、散熱與抗振性能，能適應物流作業現場污染大、灰塵多的環境。同時產品能在-10~60℃寬溫工作，充分適應低溫、高溫等不同現場環境。同時，M60A支持M.2、2.5寸硬盤存儲，支持4G、WiFi、藍牙模塊，可選配擴展箱，擴展采集卡、運動控制卡、加速卡、raid卡等。支持I/O接口更換，根據客戶需求，自由搭配網口、USB、串口，一款機器可滿足多種分揀場景對工控機接口的要求。

　　專注于運動控制的雷賽智能在中大型PLC的開發上也是碩果累累，針對運動控制特點設計的運動控制PLC新品--LC1000系列智能產線控制器，采用工業化的外觀設計，細節精益求精。LC1000集中多種硬件接口，超小體積超低功耗，兼具良好散熱性能，適合空間要求嚴苛的場景；采用X86硬件架構，總線周期低至250us，總線抖動小于20us，產品性能上 可以實現1ms 48軸凸輪同步運動；該產品進一步優化EthernetIP、OPC UA、MODBUS等協議的通訊效率，提供標簽通信API庫，支持WEB 可視化，為用戶提供多種選擇。在算法上結合動態前瞻處理功能，實現平滑加減速集成多種標準運動學模型，通過運動學模型中記述的正方向運動學公式，輕松實現DELTA/SCARA/六自由度等機構的控制。

　　工業自動化提高生產效率和質量靠的不僅是控制層井然有序的流程把控，還有如何實現精密的運動控制和定位同樣是關鍵性的問題。而伺服系統能夠通過精確的傳感器、先進的控制理論、高性能的硬件和軟件技術的有機結合，能夠實現對運動部件極為精密的控制和定位。在諸如精密機床、機器人、半導體制造設備等高端應用場合，伺服系統已成為不可或缺的關鍵部件。

　　作為山洋電氣的核心方案之一，其伺服系統解決方案以其高性能、高精度、高穩定性以及良好的兼容性和定制化服務，在工業自動化領域內廣受好評。例如旗下新推出的直流伺服電機SANMOTION K，全面替換已有的SANMOTION T系列產品，是一款旋轉平穩、高效率、低噪音的直流伺服電機，非常適合需要高精度的精密測量儀器、醫療設備等。其具有高精度（旋轉平穩），與傳統的SANMOTION T系列相比，齒槽扭矩最多減少了1/2，即使低速旋轉也能平穩運行，提高設備的操作精度；節能（高效率），與傳統的SANMOTION T系列相比，功率損耗降低了約30%，效率提高了10%，減少設備產生的熱量，有助于節能；低噪聲，除了減少電刷引起的振動分量外，還提高了電機結構件的剛性，與傳統的SANMOTION T系列相比，實現了最大8dB的降噪。此外，該系列為低電壓規格陣容，除了 DC 75 V 系列之外，還在產品陣容中添加了低壓規格（DC 24 V 系列）電機，它還可以安全地用于在人附近運行的設備，例如醫療設備，并且所有型號的伺服電機防護等級均為IP43。產品的推出收到市場客戶的廣泛好評。此次慕尼黑電子生產設備展也將攜全系列產品與大家見面。

　　工業智能化時代，軟硬兼具的整體方案同樣是競爭致勝的一個關鍵。不斷推行和落實智能制造的自動化大廠臺達推出半導體設備通訊和控制應用軟件DIASECS，其擁有強大的庫函數和便捷易用的標準化模式，能夠提供高效、標準、簡單易用的SEMI標準規范，協助客戶快速將SECS / GEM 標準導入設備，解決工廠面臨的繁復制程、底層設備繁多及信息整合不易等問題，達到智能與自動化的生產管理。

　　高精度、高速度、高效率的運動控制這樣實現！

　　通過直接驅動負載來提高系統的精度、響應速度和效率的方式也被更為廣泛的采用，因為其省去傳統傳動系統中的齒輪、皮帶、滾珠絲杠等中間環節，減少了因傳動部件帶來的累積誤差，從而能夠實現更精確的運動控制，非常適用于需要毫米甚至微米級別定位精度的場合，此舉使得直驅電機的需求越漲越高，也引得越來越多的廠商針對此推出了更多的創新解決方案。

　　直驅電機這一塊有很多種表現的形式，直驅環形線是目前3C自動化、物流倉儲和自動化領域里面非常常見的，當下工業4.0時代濟將之稱為智能柔性生產線，典型的就是磁懸浮柔性環形線。目前，果栗智造已完成iTS全磁驅環形線型、iTS-接駁型、iTS-混合型（直驅+同步帶）產品的量產。據了解，其具有高精度，定位精度最高可達10微米級別，整條磁浮模組均為絕對位置模式，重新上電無需回零；高速，可實現2.5 m/s的傳輸等產品特性，可以適用于不同工藝和不同節拍下的生產和運用，主要用于3C電子、顯示面板、新能源、汽車零部件、物流、醫藥等行業。

　　另一邊，主要研發生產直驅電機、精密直驅運動平臺的德康威爾旗下電機系列產品同樣采用前沿設計制造技術工藝和測試手段，應用高科技設備及優質材料，其性能在國際位于尖端水平。其中，DA直線電機系列產品輕量化小型化，可全面替換絲桿模組，性價比更高；DKW標準模組系列產品擁有大推力、高速度、高加速度、高精度、長行程等優勢，可配置多動子模式，提高效率。

　　在精密運動控制上，直線導軌、滾珠絲桿等傳動裝置的重要性同樣無可替代，其憑借精密的傳動特性和創新的解決方案已經成為工業自動化的核心組成部分。在該領域，專業從事精密級與精密轉造級滾珠絲桿的研發與制造的銀泰科技已獲得ISO 9001國際質量認證以及ISO14001環保認證，2009通過BSI認證公司評審OHSAS-18001認證成功，為全世界少數能夠生產JISC0級滾珠絲桿和兼顧環境保護的知名廠商之一。其生產的直線導軌與傳統相比較，滾動導引的摩擦系數可降低至原來的1/50，由于啟動的摩擦力大大減少，相對的較少無效運動發生，故能輕易達到μm級進給及定位。再加上滑塊與導軌間的束制單元設計，使得直線導軌可同時承受上下左右等各方向的負荷。PMI產品大量應用于機床AI相關產業，航空航天，新能源，半導體，醫療，工業自動化。..等。

　　中國臺灣樂品（LAPPING）專注于研發直線導軌及相關傳動配件的制造商，旗下產品以精密、穩定、耐用和廣泛的適應性著稱，其中LSA-A系列重負荷型滾珠線性滑軌為四列式單圓弧牙型接觸直線導軌，同時整合佳化結構設計之超重負荷精密直線導軌相較于其他之直線導軌提升了負荷與剛性能力，具備了四方向等負載特色、及自動調心的功能，可吸收安裝面的裝配誤差，得到高精度的要求。

　　平湖黑田精工也一直立足于高精密計量和機械加工技術行業，致力研究開發各種精密儀器，積累了許多與精密儀器相關的研究開發技術和經驗，旗下滾珠絲杠產品包括但不限于樹脂螺母滾珠絲杠R系列、高速靜音滾珠絲杠F系列、端蓋式滾珠絲杠H系列、偏轉器式滾珠絲杠D系列、插管式滾珠絲杠G系列、新循環方式滾珠絲杠AK系列，各個系列針對不同負載、精度、速度和安裝空間需求設計。

　　工業自動化技術作為智能制造現階段落地應用的主要形式，正在向智能化、網絡化和集成化方向發展，而我國工業自動化控制設備市場在全球中占有較大的份額，傳統工業改造、流程機器化、企業信息化都需要大量的工業自動化系統，工業控制自動化設備市場前景也十分廣闊。

　　作為電子生產制造與智能裝配自動化行業盛會，即將于2024年3月20-22日在上海新國際博覽中心舉辦的2024慕尼黑上海電子生產設備展（productronica China）將在E2館匯聚國內外知名參展商，包括但不限于黑田精工、山洋電氣、德國倍福、臺達、銀泰、果栗、中國臺灣樂品、鳴志、泰科貝爾、億太諾、鍋屋百迪、德康威爾、雷賽、研祥、東佑達、群科、高川、英力智，為全產業鏈呈現電子行業智能制造針對熱門應用行業的創新解決方案。

　　觀眾預登記火熱進行中，前往https://reg.exporeg.cn/web/2024/CN/243mnh/#/login？ExhID=6554&InviteType=Platform&InviteCode=3 ，完成注冊現場免排隊入場。

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