工业4.0的预测性维护

工业 4.0 通常是指我们向由人工智能 （AI）、机器学习 （ML）、超大规模云计算、工业物联网 （IIoT） 和智能机器人等先进技术驱动的自动化流程的演变。

工业4.0的支持者预计它将对经济，企业，就业和整个社会产生破坏性和变革性的影响。

许多人预测，第四次工业革命将与以前的革命不同，因为它会影响工作性质和我们日益互联的社会的未来。我们的工作方式，我们接受培训的方式，我们接受教育的方式，我们的游戏方式和我们的生活方式都将被改变。但是我们准备好了吗？

我们中的许多人都记得在小学时学习过第一次工业革命，但我们一直生活在一个同样动态的时代，似乎每隔几年就会改变各种业务流程。

低成本的基因测序和CRISPR（成簇规则间隔短回文重复序列）等技术极大地扩展了我们编辑生命构建块的能力。人工智能正在增强几乎每个行业的流程并增强人类技能。神经技术在帮助我们了解认知和影响大脑健康方面取得了前所未有的进步。现在，人工智能正被应用于工业自动化，并颠覆了百年历史的运输和制造范式。

有一次，工厂安排了年度停工，让员工有时间放假和离开装配线。这些中断还允许进行例行维护和安装新机器。典型的定期维护停机可能会持续一两周，而新产品的推出可能需要大量的重新加工，可能需要一个月或更长时间。

如今，工厂的目标是实现最近不可能实现的灵活性水平。他们需要加快产能以满足需求高峰，在供应链流量波动时缩减规模，然后立即回升以利用业务条件。

工业4.0将模糊物理，数字和生物领域之间的界限，使我们能够建立一个新的虚拟世界，我们可以从中引导物理世界。新一波成熟的技术将使我们能够连接生产设备，并使该设备能够与我们（和我们的信息系统）实时交互。

自动化工厂的预测性维护

工业机器人系统的机械元件振动水平不断增加，这通常表明需要维修。工厂操作人员需要找到一种方法来提高他们对振动的认识，并使用 AI/ML 分析来解释数据并及时解决问题。这是许多工业4.0倡导者所渴望的对预测性维护的相当标准的解释。

过去，服务计划是使用纸质日志文件编制的，两者之间的间隔通常由主管根据他们对操作的经验和感觉任意决定。随着现代制造业中的机器人系统变得越来越复杂，工厂经理需要实时了解其维护要求，并掌握日常和关键服务计划，以避免服务中断。

多年来，制造和服务人员已经习惯了计算机化维护管理系统 （CMMS） 和以可靠性为中心的维护 （RCM） 方法提供的进步，这些方法由操作数据提供。向预测性维护模型的转变将结合一波又一波的新数据，以提供前所未有的见解和行动。

现代工厂的集成解决方案

运营资产的超感知状态以及条件和性能数据的相关收集对于智能工厂的发展至关重要。这些不断增加的数据量将在边缘进行最佳分析，而且是即时的。

Microchip为Linux应用程序提供了完全集成的最先进的技术解决方案，可以很容易地应用于进化设计。我们已经连接了所有点，使我们的客户能够以智能、互联和安全的方式高效设计下一代解决方案。

物联网技术的这种应用非常适合那些管理传感器网络，同时控制机器人系统并通过人机界面 （HMI） 报告数据的人。

应对自动化挑战的集成方法

将适当的Microchip微控制器和微处理器系列与我们易于使用的开发工具相结合，使开发人员能够为预测性维护应用创建最佳设计，而不会遇到集成度较低的方法可能遇到的风险、更高的系统成本和较慢的上市时间。

例如，我们的SAMA5D27 MPU可用于驱动典型工厂自动化场景的机器人操作，例如移动、切割、弯曲、压制或连接零件或零件。SAMA5D27 还可以收集和处理传感器数据，报告其运行状态，支持指令，提供紧急关闭模式并监控其环境以获取可操作的维护相关信息。传感器通过基于 SAMR30M 模块的 sub-GHz 网络连接到网关，该模块支持 IEEE 802.15.4 PHY 协议。

利用微芯片支持技术进行预测性维护

预测性维护的先进功能如今正在世界各地的工厂中得到采用。最先进的神经网络和嵌入式传感器用于准确预测各种工业、制造、消费、汽车和其他应用中使用的设备的潜在维护问题。我们通过多种解决方案组合来监控和检测可能影响现场工业设备性能的磨损和操作异常，同时实施智能控制来管理负载并减少浪费的电力量，从而轻松利用物联网。预测性维护可减少停机时间和维修成本，同时延长设备寿命并确保输出质量。

通过与行业领先的解决方案提供商合作，我们可以提供完整的预测性维护解决方案，该解决方案使用多个传感器，考虑极端振动传感并实现高级 AI/ML 功能和特性。

我们提供专门的内部 Linux 应用程序团队，以长期支持 （LTS） Linux 版本为目标，并为官方 LTS 内核提供支持，以降低风险并缩短开发时间。我们可以根据您的产品组合中的关键要素，通过整体解决方案方法为您的预测性维护项目提供此集成解决方案集：

微芯片 PIC32 微控制器

我们的 PIC32 系列低引脚数、32 位PIC32微控制器可在仅 83 MHz 的频率下提供 50 DMIPS 的性能，并具有适合成本敏感型通用检测的外设组合。PIC105MX32 / MX1 MCU 的额定工作温度高达 2°C，包括一个集成的硬件外设，用于添加 mTouch™ 电容式触摸按钮或高级传感器。

微芯片 SAMA5D27 微处理器

SAMA5D27 是一款高性能、低功耗嵌入式微处理器 （MPU），运行频率高达 500 MHz，支持多个存储器，如 DDR2、DDR3L、LPDDR2、LPDDR3 以及 QSPI 和 e.MMC 闪存。该器件集成了强大的外设，用于连接和用户界面应用，并提供高级安全功能。SAMA5D27 适用于扩展工业温度范围操作（-40°C 至 105°C 外部温度）。

微芯片 Wi-Fi 控制器和 SAMR30 Sub-GHz 微控制器

我们的集成解决方案具有行业领先的Wi-Fi控制器和sub-GHz微控制器以及全面的固件生态系统，可通过亚马逊网络服务，Microsoft Azure和Google Cloud平台实现传感器到云的连接。

我们的 IEEE 802.11 b/g/n 物联网网络控制器提供可靠的 Wi-Fi 和网络功能，并以最低的资源要求连接到任何 SAM 或 PIC MCU。这些器件具有完全集成的功率放大器、LNA、开关和电源管理功能，还提供内部闪存来存储固件。

我们的低功耗SAM R30系列产品在ISM频段的sub-GHz信道中使用IEEE 802.15.4。其超低功耗休眠模式功耗低于 1 uA，还使您的产品能够满足标准定义的几乎永远休眠的能力。

通过将我们的 Wi-Fi 产品组合与专用 Linux 生态系统相结合，我们进一步简化了客户的开发流程。除了AWS-IoT和AWS-Greengrass功能之外，我们还可以提供与Google Cloud和Microsoft Azure方法的集成。

微芯片信任平台和ECC608B安全元件

我们的信任平台是一种经济高效且灵活的解决方案，可在您的设计中加入我们的安全元素并加快产品的上市时间。信任平台由一系列预先配置、预配置或完全可定制的安全元素组成。凭据是利用安装在我们工厂中的硬件安全模块 （HSM） 在每个安全元件的边界内生成的。这些设备还附带硬件和软件开发工具，使原型设计变得容易并快速跟踪您的开发。

ATECC608B 是我们加密身份验证™产品组合中的安全元件，具有先进的椭圆曲线加密 （ECC） 功能。随着ECDH和ECDSA的内置，该器件可轻松为具有运行加密/解密算法的MCU或MPU的系统提供全方位的安全性，如机密性、数据完整性和身份验证，是快速增长的物联网市场的理想选择。与所有Microchip CryptoAuthentication产品类似，新型ATECC608A采用超安全的基于硬件的加密密钥存储和加密对策，消除了与软件弱点相关的潜在后门。

审核编辑：郭婷