Интеллектуальные датчики стимулируют развитие китайского производства в направлении «умного» производства Китая

С развитием информационных технологий сенсоры, как нервные окончания информационной индустрии, выводят людей из «эры коммуникаций» в «эру восприятия». Сенсоры являются важным инструментом сбора данных и важной технологической основой новой технологической революции и информационного общества. Они широко используются в различных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, авиация, национальная оборона, наука и техника, промышленное и сельскохозяйственное производство. firstratesensor Интеллектуальные сенсоры на основе микроэлектромеханических систем представляют собой основное направление развития сенсоров. Развитие этой технологии может не только повысить уровень интеллекта продукции, но и способствовать развитию китайского производства до уровня интеллектуального производства Китая.

 

После 2010 года Китай стал крупнейшей страной в промышленном производстве, но мы должны ясно понимать, что китайская обрабатывающая промышленность велика, но не сильна, и что нынешнее положение дел является неустойчивым. Проблемы в основном сосредоточены на отсутствии независимых инновационных возможностей и низкой добавленной стоимости продукции. Низкая эффективность работы, нерациональная промышленная структура и качество продукции. Китайское правительство придает большое значение развитию обрабатывающей промышленности. «Сделано в Китае 2025» знаменует собой первый шаг «Сделано в Китае» к переходу от «большого» к «сильному». При этом интеллектуальное производство позиционируется как основное направление развития обрабатывающей промышленности в Китае, соответствующее немецкой «Индустрии 4.0» и американскому «Промышленному интернету». Мао Вэйминг, заместитель министра министерства промышленности и информационных технологий, отметил: «Технологии сенсорики, наряду с вычислительными технологиями и технологиями связи, следует рассматривать как три кита области информационных технологий. Сенсорное производство, представленное сенсорами, станет важной стратегической отраслью будущего. Оно является источником информационной системы и ядром реализации автоматизации и интеллекта.»

 

Датчик тесно связан с китайским производством. Датчик является базовым компонентом, краеугольным камнем отрасли, залогом производительности и узким местом развития, и его важность очевидна. Датчик характеризуется широким использованием и широким спектром применения и сыграл роль связующего звена в промышленном производстве. В настоящее время в китайских производственных компаниях использование датчиков для сбора, обработки и передачи данных не является чем-то новым, но традиционные датчики имеют две проблемы:

 

Традиционные датчики в основном относятся к низкосортной базовой категории, характеризуются медленной реакцией, низкой точностью, плохой стабильностью, большими размерами, плохой адаптацией к суровым условиям промышленной среды (высокая температура, пыль, влажность, электромагнитные помехи и т. д.), высоким энергопотреблением, низким содержанием технологий и коротким сроком службы. В современном промышленном управлении для обеспечения высококачественной и эффективной работы производственного оборудования встроенные датчики требуют не только связи, но и достаточной точности и стабильности. В различных сценариях промышленного применения некоторые прецизионные приборы или оборудование сами по себе имеют небольшие размеры, что также предъявляет более высокие требования к миниатюризации датчиков.

 

Традиционно в процессе сбора данных один и тот же принцип работы может использоваться только для записи физических переменных в виде данных, а затем отправки собранных данных в контроллер оборудования. Невозможно автоматически и интеллектуально собирать, предоставлять и анализировать огромные объемы данных на переднем крае. Функция промышленных данных не может постоянно взаимодействовать с Интернетом или облаком. Анализ больших данных, как основа реализации интеллектуального производства, требует от датчиков более интеллектуальной работы. Это необходимо для интеграции больших данных и промышленной автоматизации, а также является прорывом в реализации интеллектуального производства.

Поэтому традиционные датчики больше не могут удовлетворять производственные потребности современного производства, и развитие датчиков в сторону интеллекта является настоятельной необходимостью.

 

Концепция интеллектуального датчика была впервые предложена NASA в процессе разработки космических аппаратов. Она относится к многоэлементному интегральному микросхеме с функциями сбора информации, обработки информации, обмена информацией и хранения информации. Это интегрированный датчик, коммуникационный чип и микропроцессор. Драйверы, драйверы и программные алгоритмы равны интегрированному продукту на системном уровне. По сравнению с традиционными датчиками, интеллектуальные датчики обладают способностью к автоматическому сбору информации из внешней среды, обработке данных, логическому суждению, функциональным вычислениям, самодиагностике, самокалибровке, самокомпенсации и самоадаптации, а также обладают более высокой точностью, лучшей стабильностью и более высокой адаптивностью к окружающей среде. С одной стороны, интеллектуальные датчики могут взаимодействовать не только на уровне контроллера, но и на более высоком уровне данных через более гибкие интерфейсы. Дополнительные интерфейсы данных или программных систем позволяют датчикам выполнять новые задачи анализа и новые функции. Эти возможности могут повысить гибкость, качество, эффективность и прозрачность производства. С другой стороны, благодаря добавлению интеллектуальных функций данные, предоставляемые интеллектуальными датчиками, более компактны и практичны, эффективность использования данных также выше, а полученные результаты обработки данных более точны. Интеллектуальные датчики, которые непосредственно предварительно обрабатывают, сжимают и фильтруют данные внутри, могут лучше удовлетворять требованиям интеллектуального производства. С углублением развития приложений интеллектуальные датчики постепенно развиваются в направлении миниатюризации, цифровизации, интеллектуализации, систематизации, построения сетей и мобильного интернета.

 

На интеллектуальном заводе, будь то интеллектуальные роботы, интеллектуальные производственные линии или автоматизированное производственное оборудование, их рабочий процесс в основном заключается в сборе, анализе и обработке данных, и многие задачи выполняются интеллектуальными датчиками. Интеллектуальные датчики могут не только предоставлять данные мониторинга в режиме реального времени для управления производством, но и обеспечивать раннее предупреждение и мониторинг состояния, обеспечивая прозрачность и управляемость полевого оборудования в режиме реального времени. На Ганноверской ярмарке компания ABB продемонстрировала интеллектуальный датчик, с помощью которого можно быстро и точно получать информацию о рабочем состоянии и параметрах состояния каждого двигателя, например, вибрацию, температуру или перегрузку, а также одновременно измерять энергопотребление. Точность составляет 10%, а данные беспроводным способом передаются на облачный сервер и преобразуются в полезную информацию с помощью специально разработанного программного обеспечения для анализа, а также предоставляют клиентам информацию и рекомендации по техническому обслуживанию двигателей. Менеджеры оборудования могут в любое время проверять состояние работы своих двигателей с помощью смартфонов или компьютеров и планировать техническое обслуживание в соответствии с фактическими потребностями, а не полагаться исключительно на плановое техническое обслуживание, чтобы избежать незапланированных простоев и продлить время работы. Профилактическое техническое обслуживание является очень важным преимуществом, поскольку один час простоя в производственном процессе означает десятки тысяч евро убытков.

 

Развитие интеллектуальных датчиков тесно связано с обрабатывающей промышленностью. Уровень развития интеллектуальных датчиков стал важным показателем наличия у страны международного конкурентного преимущества. Для достижения цели построения сильной промышленной державы в Китае как «Сделано в Китае 2025», так и «Трехлетнее руководство по действиям для индустрии интеллектуальных датчиков (2017-2019)» выдвигают четкие требования к развитию индустрии датчиков и энергично развивают высококачественные интеллектуальные датчики с независимыми правами интеллектуальной собственности. Построение промышленной интернет-платформы и закладка прочного фундамента для интеллектуального производства. Как важное сенсорное устройство для Интернета вещей, интеллектуальные датчики, несомненно, станут мощным двигателем развития китайского производства.