NI嵌入式系统项目经理Vinay Aggarwal明确指出,尽管机器与人类存在本质差异,但实现其顺畅运转仍需依靠精心设定的程序指令。所谓的自动化目标,便是赋予机器了解自身所在环境及所需行动的能力,避免任何可能的失误。随着指令数量的增加,它能够处理的任务范围也随之扩大,并且能更早地预知可能出现的状况。
人与机器终究各自具备独特特性,人类疲倦后便自然意识到需要休息,而未得到休憩指令的机器则可能会持续无序作业。所以,在人类思维中认为指令具有无可厚非的地位,但对于机器而言,这却是全然陌生的概念。由自动化向智能化的演进过程,实际上就是逐步增加指令的过程,使得机器能够更加高效精确地作出预测性的决策,进而增强生产效率、缩短测试周期,延长机器使用寿命,并最大限度减少人员伤亡风险。不同类型的指令赋予机器不同层次的进化能力,但最终的目标始终是期望机器的行为模式尽可能贴近人类。
毫无疑问,要实现高度自动化乃至智能化的机器,所需的指令数量将极为庞大。尤其当数据量巨大,且信息处理分布于多个平台时,不仅会导致整体一致性问题严重,甚至可能超出核心平台本身的承载极限。
NI营销经理Guo Huangzhi表示,NI专为工业自动化领域研发的平台,其设计理念旨在通过统一的处理核心实现信号识别和运动控制。如同人类通过大脑处理各类事务一般,这样可以将出错的可能性降至最低。
自动化无疑是推动工厂生产的强大动力。在工业自动化领域,主要有三大发展方向:性能提升、成本降低以及功能安全。在性能提升方面,当前无论是智能电网还是智能化生产工具等领域,均强调高性能表现,如节能减排、提高效率等,以达成节能减排的目标。在成本降低方面,关键在于单芯片的广泛应用以及多轴化控制技术。
值得注意的是,多轴控制技术的重要性日益凸显。相较于过去工厂普遍采用的仅拥有四至五个关节的机器手臂,未来随着工厂自动化进程的加速,为了实现更高效率和更低成本,我们需要设计出结构更为复杂的机器手臂,使之能够在同一时间内完成多轴协同工作,而非像过去那样各轴之间只能依次进行。
关于功能安全的重视,实质上是对广义生命安全的全面保障,这已成为全球范围内的共同趋势。即如何确保机器不会受损,人员不会受到伤害。因为如果自动化生产线需要频繁进行维护保养,那么停工一次将带来极大的经济损失。另外,如果机器频繁出现故障,不仅设备本身容易遭受损害,还可能导致人员受伤。
目前众多厂商纷纷推出能够满足上述需求的产品,例如FPGA巨头Altera和Xilinx持续推出与工业自动化相关的FPGA参考设计,测量仪器巨头NI则主推以自家LabVIEW图形化开发软件为核心的工业自动化开发平台,工业自动化市场呈现出蓬勃发展的态势。