探訪2021慕尼黑上海電子展：村田“智”造不一樣的智慧工廠

4月14日至16日，2021慕尼黑上海電子展在上海新國際博覽中心隆重舉辦。作為電子行業(yè)每年初必不可少的開年盛宴，本屆展會(huì)匯聚了眾多國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)電子企業(yè)加入，為現(xiàn)場(chǎng)觀眾打造出未來智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠與智慧出行等多方面的體驗(yàn)。全球領(lǐng)先的電子元器件和解決方案知名廠商村田制作所（以下簡(jiǎn)稱“村田”）亮相本屆展會(huì)，展示其在智慧工廠領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)布局，吸引了眾多行業(yè)人士和媒體的注意。

推進(jìn)智慧工廠的技術(shù)是構(gòu)建智慧城市生態(tài)的核心

智慧工廠是工業(yè)智能化發(fā)展的重要實(shí)踐模式，它運(yùn)用支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、預(yù)測(cè)分析、建模、大數(shù)據(jù)及其他先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)來提高制造效率，通常也被稱作“工業(yè)4.0”。智慧工廠有利于整合車間決策，通過信息技術(shù)（IT）和運(yùn)營技術(shù)（OT）的互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)與供應(yīng)鏈的其他環(huán)節(jié)同步。推動(dòng)智慧工廠發(fā)展的技術(shù)多種多樣，其中以四大核心技術(shù)為關(guān)鍵，分別是傳感器、5G連通性、大數(shù)據(jù)和人工智能（AI），以及云計(jì)算或邊緣計(jì)算，這四種技術(shù)將大幅改寫智慧工廠的未來，同時(shí)也是構(gòu)建智慧城市生態(tài)的核心。

作為業(yè)界知名的電子元件制造商，村田深諳智慧工廠自動(dòng)化是在當(dāng)前快節(jié)奏的制造環(huán)境中取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵要素，因此在部署構(gòu)建智慧工廠自動(dòng)化解決方案方面一直積極走在行業(yè)前列，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠協(xié)助制造商實(shí)現(xiàn)向智慧工廠自動(dòng)化的無縫遷移。本次展會(huì)，村田就展示了多個(gè)成熟的技術(shù)和應(yīng)用案例，引來眾多觀眾駐足了解。

發(fā)力預(yù)測(cè)性維護(hù)的RTLS系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案

預(yù)測(cè)性維護(hù)是智慧工廠自動(dòng)化中需求量較大的應(yīng)用，這是一種運(yùn)用針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)分析算法的維護(hù)策略，用來主動(dòng)識(shí)別潛在的問題區(qū)域，以提供合適的問題解決方案，是推動(dòng)工業(yè)4.0所不可或缺的工具，并為更高效、智能、安全的制造業(yè)鋪平道路。

村田研發(fā)的室內(nèi)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RTLS）致力于提高定位精度，整合了基礎(chǔ)定位設(shè)備、傳感器、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及云端應(yīng)用，融合了位置、時(shí)間和傳感器數(shù)據(jù)等多元信息，定位精度可達(dá)厘米級(jí)，深度測(cè)量位置、方向和速度等數(shù)據(jù)，能夠提供面向工廠等專業(yè)領(lǐng)域的整體解決方案。例如，這套系統(tǒng)可以監(jiān)控工廠內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)，定位追蹤各生產(chǎn)要素，從而精確控制生產(chǎn)流程，保障生產(chǎn)安全，提高產(chǎn)品品質(zhì)。它能夠持續(xù)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，借助AI程序的分析，可以及早進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)，還可以監(jiān)測(cè)車間內(nèi)溫濕度、噪音、光照等數(shù)據(jù)，確保安全、適宜的工作環(huán)境。

村田基于振動(dòng)傳感器+無線通信模塊的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案，可監(jiān)控主要旋轉(zhuǎn)機(jī)械和其他工業(yè)機(jī)械的振動(dòng)數(shù)據(jù)和表面溫度。傳感器節(jié)點(diǎn)中的嵌入式處理器可通過網(wǎng)關(guān)以無線方式發(fā)送數(shù)據(jù)。無線振動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)支持用于診斷目的和預(yù)測(cè)性維護(hù)的信號(hào)測(cè)量和數(shù)據(jù)提供等，包括早期檢測(cè)機(jī)器故障，減少工程人工和維護(hù)成本，最大限度地減少停機(jī)時(shí)間、提高運(yùn)行可靠性以及加強(qiáng)工人人身安全的保障。

舉例來說，村田的這套旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)方案可以運(yùn)用在工廠電機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù)。將村田振動(dòng)傳感器安裝在電機(jī)上，可以測(cè)量電機(jī)從低頻到高頻的各種振動(dòng)，并將振動(dòng)量和表面溫度量化，以報(bào)告機(jī)器在運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)或不平穩(wěn)程度。通過跟蹤和記錄溫度變化趨勢(shì)，再運(yùn)用人工或無線連接方式，通過數(shù)據(jù)分析設(shè)備來傳輸數(shù)據(jù)，工廠管理人員就能得知何時(shí)機(jī)器部件的運(yùn)行溫度高到足以導(dǎo)致問題，并在災(zāi)難性故障發(fā)生之前解決這些問題，從而避免故障后停機(jī)的發(fā)生，提高日常維護(hù)的效率，延長(zhǎng)工業(yè)機(jī)械的使用壽命，降低維護(hù)成本。

把資源效率推向極致的電源方案和微型電池

村田還能提供針對(duì)智能工廠設(shè)備的電源方案，具備高可靠性，高功率密度，高效率，小體積等特性，可有效幫助客戶實(shí)現(xiàn)節(jié)能省電，降低生產(chǎn)成本。該套方案是村田專為幫助工程師簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品壽命，設(shè)計(jì)高性能設(shè)備而打造的一體化電源解決方案，它建立起了從ACDC前端到負(fù)載端的整體解決方案，在提高效率、易于使用的同時(shí)，又節(jié)省了成本。

村田的微型電池?fù)碛?0多年的技術(shù)開發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)以及先進(jìn)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)，取得了ISO 9001/14001認(rèn)證，在性能和可靠性方面表現(xiàn)出色，可提供CR（鈕扣型二氧化錳鋰電池），SR（氧化銀電池）和LR（堿性鈕扣電池）等多種產(chǎn)品陣容。在持續(xù)的業(yè)務(wù)發(fā)展歷程中，村田的微型電池產(chǎn)品被不斷應(yīng)用于各領(lǐng)域，充分滿足車載、醫(yī)療、IoT及工廠自動(dòng)化、家電、復(fù)印機(jī)、電子貨架標(biāo)簽、POS系統(tǒng)等多元化的市場(chǎng)要求。

村田電池是全球搶先制造無汞SR電池的制造商，早在2004年村田電池的前身索尼電池就開始量產(chǎn)無汞SR電池，又在2009年，實(shí)現(xiàn)了LR電池的無汞化，為減少環(huán)境污染做出了突出貢獻(xiàn)。SR電池采用村田獨(dú)特的特殊板材處理和封口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)越的耐漏液性，并具備優(yōu)越的放電穩(wěn)定性。LR電池性價(jià)比出色，采用獨(dú)特技術(shù)防止泄漏和膨脹，安全性高，兼具優(yōu)越的放電穩(wěn)定性和重負(fù)荷脈沖特性。

如今，村田的微型電池還在持續(xù)創(chuàng)造新的未來?；谧钚碌奈锫?lián)網(wǎng)趨勢(shì)，為滿足客戶需求，村田新開發(fā)了適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的“大電流型”、“準(zhǔn)耐熱型”硬幣型鋰電池產(chǎn)品?！按箅娏餍汀庇矌判弯囯姵馗纳屏素?fù)載特性，適用于采用LPWA通信方式的物流和資產(chǎn)管理用跟蹤設(shè)備、戶外基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器等領(lǐng)域。“準(zhǔn)耐熱型”硬幣型鋰電池憑借村田面向車載應(yīng)用多年積累的耐熱技術(shù)，覆蓋比標(biāo)準(zhǔn)型更廣的溫度范圍，適用于智能電表等戶外物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、工廠自動(dòng)化、車載等廣泛用途。

傳感器和標(biāo)簽產(chǎn)品為IIOT的推進(jìn)實(shí)施保駕護(hù)航

大多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)都依賴于傳感器，以獲得自動(dòng)化所需的數(shù)據(jù)。只有當(dāng)傳感器能夠準(zhǔn)確跟蹤溫度、應(yīng)變、位置和壓力等變量參數(shù)時(shí)，IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）才能成功實(shí)施，因此傳感器可以說是IIoT結(jié)構(gòu)中最重要的要素之一。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的傳感器能夠從制造設(shè)施中的多個(gè)點(diǎn)收集和通信大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)發(fā)到云端，進(jìn)而用于進(jìn)行決策和分析。

村田基于Crocus Technology專利MLU?技術(shù)的TMR隧道磁阻傳感器具有優(yōu)異的線性度和溫度穩(wěn)定性，穩(wěn)定的磁場(chǎng)感應(yīng)特性，超薄小尺寸等優(yōu)良特性。該系列產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)50mT線性磁場(chǎng)感應(yīng)范圍，小于0.5%的優(yōu)異的線性誤差特性，分辨率高達(dá)5mA的電流檢測(cè)能力，360°絕對(duì)位置檢測(cè)量程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)小于0.25°的角度誤差能力。該系列產(chǎn)品還擁有多封裝、多尺寸可選，如可用于非接觸式電流檢測(cè)的CT100系列，接觸式電流檢測(cè)的CT110系列，以及非接觸式旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)的CT310系列，典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括配電系統(tǒng)非接觸式電流檢測(cè)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、高精度液位計(jì)、非接觸式旋鈕等場(chǎng)景。

本屆展會(huì)上，村田還帶來了RFID標(biāo)簽在智慧工廠中的應(yīng)用展示。RFID技術(shù)將在未來的智慧工廠中發(fā)揮重要作用，它使設(shè)備能夠通過無線電波與云端托管的制造系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。智慧工廠的第一步是管理每個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)記錄，使用條形碼和二維碼無法對(duì)物品進(jìn)行一對(duì)一管理，村田的超小型RFID標(biāo)簽則可以實(shí)現(xiàn)物品級(jí)別的管理，它體積小巧，可內(nèi)置于產(chǎn)品中，用于PCB板、小型物品或工廠刀具/工具等管理，有序追溯生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率。

例如，在制造過程中，可將產(chǎn)品的序列號(hào)、型號(hào)、制造工藝和其他可定制的單個(gè)產(chǎn)品信息寫進(jìn)村田RFID標(biāo)簽，作為標(biāo)準(zhǔn)SMT（表面貼裝技術(shù)）部件安裝在PCB上，即可在制造、運(yùn)輸或維修的任何一個(gè)環(huán)節(jié)安全訪問和更新這些信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造流程追蹤。如今，從制造、物流到售后的整個(gè)供應(yīng)鏈都越來越重視物品追蹤，從而改善客戶服務(wù)。通過利用超小型標(biāo)簽，RFID的使用場(chǎng)景將不僅限于工廠和物流中心，還可以擴(kuò)展到零售商店和售后市場(chǎng)，例如奢侈品的灰色市場(chǎng)控制、醫(yī)療設(shè)備和電動(dòng)工具的自動(dòng)設(shè)置和防誤用、退貨時(shí)的可追溯等。

當(dāng)今的制造業(yè)已不再是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，運(yùn)營技術(shù)（OT）和信息技術(shù)（IT）的融合至關(guān)重要。在先進(jìn)的電子材料、電子部件，以及多功能、高密度模塊的設(shè)計(jì)、制造和供應(yīng)方面，村田一直處于業(yè)界領(lǐng)先地位，是制造商值得信賴的合作伙伴。本屆慕尼黑上海電子展上，村田呈上的技術(shù)盛宴為智慧工廠的建設(shè)提供了積極思路和全方位解決方案，不斷引領(lǐng)智慧工廠的發(fā)展方向。