該白皮書(shū)由ADI委托Forrester Consulting評估工業(yè)現代化的現狀，在線(xiàn)調研了312位在各自組織內負責制定工業(yè)連接戰略的資深制造業(yè)領(lǐng)導者。“當前企業(yè)競爭優(yōu)勢來(lái)源于將工業(yè)數據可靠地轉化為值得信賴(lài)的可行見(jiàn)解的能力，而連接是推動(dòng)創(chuàng )新見(jiàn)解的基礎。對那些同時(shí)發(fā)展安全性和網(wǎng)絡(luò )可靠性戰略的制造商而言，正面臨前景光明的未來(lái)。”ADI中國區工業(yè)市場(chǎng)總監蔡振宇在研討會(huì )上解讀白皮書(shū)時(shí)指出，“我們希望通過(guò)調查來(lái)評估工業(yè)的連接現狀，然后看如何去用產(chǎn)品和技術(shù)幫助這些客戶(hù)加速數字化轉型。”

 

ADI中國區工業(yè)市場(chǎng)總監蔡振宇

 

構筑“平面”未來(lái)工廠(chǎng)，制造業(yè)互聯(lián)需要技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )升級

 

“工業(yè)數字化轉型道路最核心的一點(diǎn)在于首先要拿到足夠量的數據，前提條件是大量的連接，連接是第一步也是最重要的工作，在目前階段，提升連接的質(zhì)量和能力至關(guān)重要。”蔡振宇表示。先進(jìn)且高水平的工業(yè)連接能夠確保將大量工業(yè)數據轉化為洞察力和決斷力，最終實(shí)現更好的業(yè)務(wù)產(chǎn)出和行業(yè)顛覆的根本保證。在新一代工業(yè)連接的加持下，資產(chǎn)和技術(shù)將通過(guò)連接形成一個(gè)高效、有彈性且靈活的生態(tài)系統，可以輕松適應獨特的制造需求并兼顧未來(lái)趨勢。

 

您的公司如何劃分以下技術(shù)投資的優(yōu)先級？

 

調研數據顯示，由于現有基礎存在客觀(guān)差異，不同成熟度（調研中按照受訪(fǎng)者企業(yè)數字化轉型的成熟度分為低、中、高進(jìn)行分組）的公司對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的需求也不一樣，新興技術(shù)投資優(yōu)先級有先后。以IIoT技術(shù)為例，85%的高成熟度公司表示IIoT技術(shù)目前支持許多工廠(chǎng)車(chē)間，相比之下中成熟度公司這一比例為66%，而低成熟度公司僅17%。對低成熟度公司而言，IIoT是首要技術(shù)投資重點(diǎn)，這表示他們發(fā)展方向類(lèi)似，但進(jìn)度較為緩慢。

 

當制造商試圖連接更多資產(chǎn)時(shí)，顯然他們希望通過(guò)混合有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)進(jìn)行連接。對于大多數中成熟度和高成熟度公司而言，投資有線(xiàn)（如工業(yè)以太網(wǎng)）和無(wú)線(xiàn)（如5G）連接是關(guān)鍵優(yōu)先事項。即使是公司成熟度最高的受訪(fǎng)者也承認，還有許多工作需要完成。事實(shí)上，與競爭對手相比，只有39%的高成熟度公司認為他們在實(shí)現數字化優(yōu)先方面做得非常好。在中成熟度和低成熟度公司中，這一比例甚至更低。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，制造業(yè)是資產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現數字化優(yōu)先需要通過(guò)安全可靠的網(wǎng)絡(luò )來(lái)連接物理和數字資產(chǎn)。

 

“在此基礎上，可以預見(jiàn)工廠(chǎng)如何從傳統獨立網(wǎng)絡(luò )下的‘垂直型’結構拓展成未來(lái)的‘平面型’結構：更高水平的信息技術(shù)(IT)或企業(yè)基礎設施將與廠(chǎng)區的控制網(wǎng)絡(luò )（OT）融合；廠(chǎng)區中現有的各種網(wǎng)絡(luò )或生產(chǎn)單位將協(xié)同共存，支持交互操作；整個(gè)工藝環(huán)境將中實(shí)現無(wú)縫、安全的連接，從工藝終端一直到企業(yè)云。這種新型結構下的物理接口以及協(xié)議將統一成‘一個(gè)節點(diǎn)’，通過(guò)標準化的TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )）和IT接口，并與上游數據進(jìn)行連接和交流。“蔡振宇指出。

 

“平面型垂直結構”下的未來(lái)工廠(chǎng)

 

找準落地關(guān)鍵癥結，ADI解決方案助力工業(yè)數字化轉型

 

盡管需求不同，但調查顯示所有企業(yè)的現有基礎設施現代化改造主要痛點(diǎn)都趨于一致：計劃外停機代價(jià)高昂；傳統系統和網(wǎng)絡(luò )無(wú)法支持現代數字化業(yè)務(wù)；缺少專(zhuān)業(yè)知識減緩了網(wǎng)絡(luò )改進(jìn)工作的速度。如何對癥下藥？蔡振宇給出了建議：“選擇連接戰略合作伙伴。對經(jīng)常在工業(yè)領(lǐng)域奮戰的公司來(lái)說(shuō)，缺少的就是相應的IT或者連接的經(jīng)驗，ADI希望成為中國工業(yè)數字化之旅的同行者。”怎樣助力不同成熟度的公司打造未來(lái)工廠(chǎng)？蔡振宇總結了兩大方向：實(shí)現安全、靈活、可靠的連接；加速數字化應用落地。

 

調查數據-現有基礎設施現代化改造過(guò)程艱難的三大主要痛點(diǎn)

 

聚焦工業(yè)以太網(wǎng)的價(jià)值主張，實(shí)現安全統一互聯(lián)。當前工業(yè)環(huán)境下的各種以太網(wǎng)協(xié)議甚至物理接口，都不是統一的。接口協(xié)議混亂導致了傳統工業(yè)系統設計的設備端、控制端、應用端都相對獨立，沒(méi)有辦法和真正的網(wǎng)絡(luò )連接。“對此，ADI可拓展、安全的確定性以太網(wǎng)解決方案，可以提供邊緣至云端的無(wú)縫、安全連接技術(shù)，能夠將整個(gè)工廠(chǎng)相應的產(chǎn)品連接在一起，從過(guò)程控制到互聯(lián)運動(dòng)。”蔡振宇繼續分享道，“更強的芯片核心可以把整個(gè)工廠(chǎng)相應的產(chǎn)品連在一起，實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián)；更高的帶寬可帶來(lái)更好的易用性，有助于幫助IT、OT的融合，提高靈活生產(chǎn)效率，同時(shí)也是TSN的良好載體。” 

 

ADI提供邊緣至云端的無(wú)縫、安全連接技術(shù)

 

為實(shí)現工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用必須支持各種常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲，如PROFINET、EtherNet/IP®、EtherCAT®、POWERLINK®等常用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，以及線(xiàn)狀和環(huán)狀拓撲和星形拓撲，ADI打造的fido5000系列產(chǎn)品是具有兩個(gè)以太網(wǎng)端口的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、多協(xié)議 (REM) 交換芯片，是可編程的 IEEE 802.3 10 Mbps/100 Mbps 以太網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本 6 (IPv6) 和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本 4 (IPv4) 交換機。除此之外，ADI新一代三端口A(yíng)DIN1300是支持TSN的網(wǎng)絡(luò )芯片，使用雙絞線(xiàn)進(jìn)行收發(fā)，采用標準xMII接口，可連接任何處理器，具備超低延遲、超低功耗的特性，已經(jīng)被用于軌道交通等工業(yè)場(chǎng)景中；以及可幫助制造商和工業(yè)運營(yíng)商提高控制系統的靈活性的軟件可配置輸入/輸出(I/O)產(chǎn)品系列（AD74412R和AD74413R）。

 

此外，5G正在加速在各行各業(yè)落地，必將給工業(yè)連接帶來(lái)新的變化。5G的三大特性——高傳輸速率、海量連接和低時(shí)延（URLLC）使得5G+工業(yè)現場(chǎng)可能是5G在工業(yè)領(lǐng)域的突破點(diǎn)。“5G與TSN的結合將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向，并推動(dòng)工業(yè)無(wú)縫連接的創(chuàng )新。”蔡振宇指出。

 

提升產(chǎn)線(xiàn)數字化水平，從設備狀態(tài)監測入手。計劃外停機成為調研數據顯示的企業(yè)主要痛點(diǎn)，近年來(lái)越來(lái)越多的設備狀態(tài)監測（CBM，Condition Based Monitoring）被工業(yè)企業(yè)作為避免意外設備停工事故的主要手段，通過(guò)設備的振動(dòng)狀態(tài)采集分析從而提升設備性能、生產(chǎn)效率與附加值。

 

為實(shí)現設備狀態(tài)監測，ADI推出了基于其多個(gè)系列高性能傳感器、完整信號鏈及算法在內的完整解決方案。例如ADXL100x系列單軸加速度計針對工業(yè)狀態(tài)監控應用而優(yōu)化，測量帶寬高達50 kHz，g值范圍高達±100 g，并且擁有超低的噪聲性能，旋轉機械中發(fā)生的主要故障都在A(yíng)DXL100x系列狀態(tài)監控加速度計的測量范圍以?xún)?。而集成的模塊產(chǎn)品ADcmXL3021還將高性能振動(dòng)檢測和各種信號處理功能相結合，可以跟蹤許多機器平臺上的振動(dòng)信號，可簡(jiǎn)化狀態(tài)監測系統中的智能傳感器節點(diǎn)開(kāi)發(fā)周期。

 

ADI團隊不僅致力于將人類(lèi)對振動(dòng)的解讀用于工業(yè)設備監測，還從設備的聲音中實(shí)現檢測異常行為并進(jìn)行診斷。ADI的OtoSense體系結構就是一種融合人工智能的設備健康監測系統，讓計算機能夠理解設備發(fā)出的聲音和振動(dòng)主要指標，能夠在問(wèn)題變得嚴重之前確定工廠(chǎng)機器中的潛在問(wèn)題。

 

內外雙循環(huán)模式下中國工業(yè)數字化轉型未來(lái)可期

 

作為一家高性能半導體技術(shù)企業(yè)，工業(yè)應用是ADI公司業(yè)務(wù)的重中之重——其2020年56億美金營(yíng)收中53%來(lái)自于工業(yè)領(lǐng)域。“這就是我們?yōu)槭裁匆龉I(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū)的起因。”蔡振宇指出，“中國已經(jīng)成ADI在全球第二大的市場(chǎng)，因此這也是我們要把這個(gè)白皮書(shū)在中國做發(fā)布很重要的原因，ADI一貫非常重視中國市場(chǎng)。”

 

這波席卷全球的數字化浪潮正在為中國工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)驟變的機遇，越來(lái)越多的中國企業(yè)開(kāi)始站在數字化時(shí)代的風(fēng)口上，思考未來(lái)行業(yè)發(fā)展的新路徑。“當前中國經(jīng)濟正處于經(jīng)濟增長(cháng)支柱‘內循環(huán)’和促進(jìn)全球化‘外循環(huán)’的發(fā)展階段，特別是智慧城市、綠色能源、工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)五大主要發(fā)展方向，正在為中國乃至全經(jīng)濟增長(cháng)發(fā)揮關(guān)鍵作用。” 蔡振宇指出，“如何在關(guān)鍵節點(diǎn)抓住正確方向完成數字化落地和卡位，將成為企業(yè)立足未來(lái)的根基。而我們愿意與中國客戶(hù)達成合作伙伴，以本地化策略快速響應，幫助客戶(hù)進(jìn)行數字化轉型并達成雙贏(yíng)。”

 

 

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