工业4.0时代的重点：自动化和智能驱动技术

工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。而智能制造源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，而且还具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。

在“工业4.0”的大趋势下，智能制造成为时代主旋律和制造业的主攻方向。而制造业中，自动化、智能驱动技术将发挥着越来越重要的作用，这是一场围绕可持续生产力效率提高的创新挑战，从而为传统产业的升级改造和新兴产业的长远发展提供不竭动力。

“工业4.0”的基本概念，即模块化信息物理系统，该系统可以在配合操作员的同时实现彼此之间的实时通信，自动作出判断，从而按需调整生产过程。

为了设计出理想的新产品，制造商在选择相关的运行控制设备时需要综合考虑以下几点：

逻辑控制已无法满足需求

几年前，业界仍普遍使用可编程逻辑控制器(PLC)来控制机器设备。通常情况下，PLC会连接一个独立的运行控制器，而该控制器通过现场总线来调整和配合伺服驱动器。然而，这种方式现在显然无法满足行业需求了，数字化制造需要的是能够并行执行多个复杂任务的机械控制器。

因此，这种需求促进了可编程自动化控制器的发展(PAC)。现代PAC平台是一种使能技术，客户可以通过PAC平台制造 “工业4.0”所需的生产设备。

连通性才是关键

为了实现更高的灵活性以及设备的整体效能最大化，生产过程需要根据需求的变化自动调整。为此，不但要安装彼此之间能够实时对话的智能设备，而且还需要有一个作为中央枢纽的控制器平台，才能实现从企业网络到各个执行器的无缝双向通信。

为了避免潜在瓶颈发生，应选用支持工业以太网协议的智能现场设备，以便与控制系统通信。配有集成网络发布功能的可编程控制系统有助于随时随地发布数据，并在需要时便于远程维护。

电气控制面板设计的影响

由于自动调节制造工艺需要精确的位置控制，所以随着人们越来越倾向于选择小批量尺寸和大规模按需生产，伺服驱动器的使用也就越来越大。然而，增加伺服驱动器数量需要安装更大的电气控制柜，否则可能会增加安装问题。

目前的解决方案是使用伺服驱动系统，该系统装有中央供电模块，以便减少外部组件的使用数量。现代多轴系统也发展为配有堆叠式双轴及三轴模块，从而极大地缩小了控制面板的尺寸。此外，由于单芯电缆伺服电机是将位置反馈信号合并到电机的电源线中，所以与之前相比，电缆的成本降低了一半。