賽靈思:創(chuàng)“芯”驅(qū)動(dòng),讓工廠更智能
作為電子領(lǐng)域中運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先行者,從可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA到全可編程 SoC 產(chǎn)品系列,賽靈思在提升集成度、靈活性和可擴(kuò)展性方面不斷突破。在2017年工博會(huì)上,賽靈思以“讓工廠更智能”為主題,攜手各個(gè)領(lǐng)域的合作伙伴展示了眾多引領(lǐng)性創(chuàng)新方案,賽靈思公司工業(yè)醫(yī)療市場(chǎng)高級(jí)經(jīng)理羅霖先生向gongkong記者進(jìn)行詳細(xì)的解讀。
賽靈思電子科技(上海)有限公司工業(yè)醫(yī)療和汽車高級(jí)經(jīng)理 羅霖
做先知先覺(jué)的智造推手
“讓工廠更智能”這一主題更像是責(zé)任的宣示,“賽靈思的初衷是通過(guò)在芯片層面創(chuàng)新,幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上的更加智能,從而促使工廠變得更加智能”,羅霖解讀到。在智能制造情境下,設(shè)備也向智能化方向發(fā)展,使用多種傳感器搭建設(shè)備的感知系統(tǒng),對(duì)傳感器信息進(jìn)行提取、融合、處理、分析,進(jìn)而進(jìn)行決策,命令傳達(dá)并執(zhí)行,形成系統(tǒng)的智能化運(yùn)作。
“我相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,在未來(lái)肯定會(huì)是一個(gè)閉環(huán)?!绷_霖認(rèn)為信息經(jīng)過(guò)處理和分析,將產(chǎn)生一些特征和價(jià)值,由此很快就會(huì)形成控制決策的閉環(huán)。他以工業(yè)機(jī)器人為例,講解嵌入式視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的實(shí)際效用。機(jī)器人作為高速度、高效率的執(zhí)行設(shè)備,應(yīng)當(dāng)對(duì)周邊環(huán)境有更為確切的把握,一旦有人越過(guò)安全警戒,就要采取相應(yīng)的措施保證安全。同時(shí),圖像分析技術(shù)也可以幫助機(jī)器人靈活、準(zhǔn)確、高效地執(zhí)行抓取動(dòng)作。在故障診斷和預(yù)防性維護(hù)方面,也將大有作為。
智能制造不是空中樓閣,需要強(qiáng)有力的基礎(chǔ)硬件作為支撐,只有芯片的處理能力越來(lái)越強(qiáng),才能把之前獨(dú)立的功能集成到一個(gè)系統(tǒng)里,最為顯著的效果是降低了系統(tǒng)成本;芯片處理能力增強(qiáng)的另一個(gè)顯著好處在于,信號(hào)在同一系統(tǒng)傳輸?shù)臅r(shí)候,能夠克服數(shù)據(jù)搬運(yùn)的瓶頸,從而提升處理性能。“如果底層硬件平臺(tái)能力更強(qiáng)大,就可以運(yùn)行更多的軟件,甚至可以搭載虛擬化硬件,相當(dāng)于把不同任務(wù)分配在不同的虛擬機(jī)里面運(yùn)行,各個(gè)任務(wù)之間不會(huì)干擾,未來(lái)一定會(huì)是這樣的發(fā)展方向?!绷_霖判斷未來(lái)的智能化程度取決于核心芯片的處理能力。
以創(chuàng)新應(yīng)對(duì)智能制造發(fā)展新趨勢(shì)
在制造升級(jí)的當(dāng)下,工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化,“越來(lái)越開(kāi)放、更新速度越來(lái)越快,隨著摩爾定律的演進(jìn),未來(lái)工業(yè)領(lǐng)域整個(gè)更新態(tài)勢(shì)都會(huì)慢慢類似于消費(fèi)類電子。”羅霖談起技術(shù)更新的趨勢(shì)如是說(shuō)。在工業(yè)領(lǐng)域中,有一些廠商甚至使用“樹莓派”類處理器做一些小型的控制,利用一個(gè)主要平臺(tái),采用搭積木的模式形成個(gè)性化的解決方案,這些新的開(kāi)發(fā)策略全部依賴于底層基礎(chǔ)硬件的性能提升。
在2017工博會(huì)現(xiàn)場(chǎng),賽靈思展示了一套運(yùn)動(dòng)控制方案,是利用單芯片運(yùn)動(dòng)控制器控制64軸的馬達(dá),這一高度靈活的方案已經(jīng)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、激光切割設(shè)備、機(jī)器人等設(shè)備中。賽靈思六軸驅(qū)控一體方案是賽靈思展臺(tái)上的一大亮點(diǎn),該方案將工控機(jī)和6個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器集成在一個(gè)小型機(jī)盒中,這一小體積、低成本的機(jī)器人控制系統(tǒng)也極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
羅霖還介紹了一款與機(jī)械臂配合使用的小型工業(yè)智能像機(jī),這一單芯片解決方案突出優(yōu)勢(shì)在于體積小、易安裝、易維護(hù)。同期展示的還有基于圖像分析的應(yīng)用,利用可見(jiàn)光和紅外線,將人的邊緣提取出來(lái),拉近距離可以分析情緒、人格等特征。在人工智能方面,賽靈思也在積極探索,展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)就有采用深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用,進(jìn)行實(shí)時(shí)的行人偵測(cè),目的在于防止機(jī)器人操作半徑之內(nèi)有人闖入。
據(jù)悉,賽靈思2017年在工業(yè)領(lǐng)域的銷售額增長(zhǎng)超過(guò)20%,強(qiáng)勁的增長(zhǎng)得益于賽靈思在技術(shù)研發(fā)上的持續(xù)創(chuàng)新,推出的新一代16納米多核SOC器件是更強(qiáng)大的硬件平臺(tái),可以為設(shè)備廠商的創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)而領(lǐng)先的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。羅霖介紹了另一項(xiàng)前瞻性的技術(shù)研發(fā),基于工業(yè)4.0理念的IT與OT數(shù)據(jù)融合的實(shí)現(xiàn),賽靈思推出了符合IE標(biāo)準(zhǔn)的IP盒子,這也意味著賽靈思在物聯(lián)網(wǎng)的布局打通了上下貫通的一環(huán)。
賽靈思技術(shù)研發(fā)之道
技術(shù)引領(lǐng)和需求滿足,這看似矛盾的一體兩面,卻是真正考驗(yàn)企業(yè)成長(zhǎng)力的主要因素。羅霖介紹,3000多人規(guī)模的賽靈思,工程師占比一半以上,研發(fā)由芯片研發(fā)和工具研發(fā)兩大部分構(gòu)成。賽靈思的創(chuàng)新主要來(lái)自于客戶的需求,在進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃和定義之前的兩三年,需要跟行業(yè)主流客戶進(jìn)行充分交流,了解他們對(duì)未來(lái)5年的具體需求,根據(jù)需求規(guī)劃產(chǎn)品。
技術(shù)支持的力度決定了賽靈思的穩(wěn)健發(fā)展,技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)在設(shè)備廠商的開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷修正,把反饋意見(jiàn)增加到新版本中。據(jù)悉,賽靈思每3個(gè)月就推出一個(gè)新版本,不斷提升易用性。
安全性也是賽靈思極為關(guān)注的方面,伴隨著數(shù)字化升級(jí), 面向工業(yè)的可靠性、實(shí)時(shí)性和安全性是研發(fā)的重中之重。賽靈思擁有全方位的安全模塊,能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行加密,權(quán)限管理和身份驗(yàn)證,防范黑客攻擊?!叭魏诬浖加新┒矗魏萎a(chǎn)品也都有安全隱患,安全是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù),要隨時(shí)更新和修補(bǔ),使用者的安全意識(shí)是最為重要的?!绷_霖認(rèn)為安全必須是一個(gè)硬件、軟件和使用習(xí)慣綜合作用的保障體系。賽靈思 Zynq-7000 SoC 是第一個(gè)將安全和非安全功能集成到單個(gè)器件上的單芯片應(yīng)用處理器,并通過(guò)了德國(guó)萊茵 TUB 功能安全機(jī)構(gòu)的評(píng)估。羅霖表示:“賽靈思做到了被認(rèn)為是不可能的事情”。
結(jié)語(yǔ):面對(duì)智能制造帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),更多的是需要理念的創(chuàng)新,順應(yīng)新生態(tài)、新模式的創(chuàng)新。賽靈思正在為此做出提前的布局和規(guī)劃,未來(lái)智能工廠需要多方協(xié)同共進(jìn)。
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