現(xiàn)在，以工業(yè)4.0為代表的智能制造正改變著未來(lái)制造業(yè)的形態(tài)。在這新的制造體系中，數(shù)據(jù)是靈魂性的要素，位于核心地位。不過這并不意味著硬件在工業(yè)4.0中會(huì)被邊緣化，畢竟數(shù)據(jù)還是需要透過硬件作為載體，進(jìn)而在現(xiàn)實(shí)世界中呈現(xiàn)其價(jià)值。因此，智能制造中“數(shù)據(jù)”的崛起，也會(huì)給硬件帶來(lái)了不少的商機(jī)。接下來(lái)，從工業(yè)4.0“數(shù)據(jù)流”的走向，可以更了解發(fā)掘出各個(gè)環(huán)節(jié)潛藏的硬件“錢途”。

傳感

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，傳感器是數(shù)據(jù)采集端，它們負(fù)責(zé)將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大量非電量的物化參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，再由系統(tǒng)從中解讀出關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息，作為控制決策的依據(jù)。智能制造對(duì)數(shù)據(jù)的依賴必然會(huì)刺激對(duì)傳感器的需求，未來(lái)工業(yè)市場(chǎng)對(duì)壓力、位移、加速度、角速度、溫度、濕度、氣體、光敏等多種傳感器的需求，會(huì)呈現(xiàn)整體提升的態(tài)勢(shì)。

另一個(gè)值得關(guān)注的部份，還有機(jī)器視覺核心部件的CMOS圖像傳感器市場(chǎng)。根據(jù)ICInsights預(yù)測(cè)，全球工業(yè)用CMOS圖像傳感器市場(chǎng)將從2015年的3.96億美元成長(zhǎng)到2020年的9.12億美元。此外，多目三維視覺在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用，可借助圖像傳感器收集的圖像數(shù)據(jù)也會(huì)更加豐富，作用也會(huì)更為顯著。圖像傳感器也將成為工業(yè)傳感器市場(chǎng)中不容小視的一塊“蛋糕”。

互連

智能制造系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，需要經(jīng)由一個(gè)快速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和共享。德國(guó)的《工業(yè)4.0研發(fā)白皮書》中將無(wú)線技術(shù)視為工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。無(wú)線互連技術(shù)與傳統(tǒng)的有線工業(yè)通訊相比，優(yōu)勢(shì)顯著：一、網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)與維護(hù)成本低，根據(jù)測(cè)試，使用無(wú)線的測(cè)控系統(tǒng)其安裝與維護(hù)成本可降低90%；二、提高生產(chǎn)線設(shè)備配置的靈活性，且更符合智能制造“大規(guī)模定制”愿景所需的“柔性”要求；三、可適應(yīng)多樣性的組網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景需求，Mesh、星型等多種網(wǎng)絡(luò)的部署需求。

無(wú)線互連與傳感技術(shù)也在走向融合，具有無(wú)線數(shù)據(jù)通訊功能的無(wú)線傳感器也會(huì)成為一個(gè)新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以擺脫傳統(tǒng)傳感器總線的束縛，讓數(shù)據(jù)匯聚的方式更為靈活，成本也更低。在此基礎(chǔ)上，傳感器產(chǎn)品還可加迭其他如能量采集等技術(shù)，形成更加多元化的產(chǎn)品，擴(kuò)展應(yīng)用版圖。

資料決策

將資料匯集到云端進(jìn)行分析和處理，并與既有的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析并提供決策建議，是工業(yè)4.0的核心關(guān)鍵。這會(huì)牽動(dòng)工業(yè)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求，不論是使用公有云，還是構(gòu)建私有云，數(shù)據(jù)中心總量的增加是必然趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2019年全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到440億美元。

資料決策

將資料匯集到云端進(jìn)行分析和處理，并與既有的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析并提供決策建議，是工業(yè)4.0的核心關(guān)鍵。這會(huì)牽動(dòng)工業(yè)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求，不論是使用公有云，還是構(gòu)建私有云，數(shù)據(jù)中心總量的增加是必然趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2019年全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到440億美元。

未來(lái)面對(duì)日益繁重的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，需要更強(qiáng)大的處理器做支撐，新型的異構(gòu)式的處理器架構(gòu)正在登上舞臺(tái)，以解決多核通用處理器遇到的運(yùn)算瓶頸。開發(fā)者們正在考慮CPU+GPU的模式，發(fā)揮GPU在浮點(diǎn)運(yùn)算等能力的最大極限。同時(shí)，F(xiàn)PGA這種程序設(shè)計(jì)邏輯架構(gòu)也備受矚目，F(xiàn)PGA與通用的處理器整合后有望成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主流架構(gòu)。服務(wù)器處理器市場(chǎng)霸主Intel對(duì)全球第二大FPGA廠商Altera的收購(gòu)，正印證了該趨勢(shì)。后續(xù)，高通也宣布與全球第一大FPGA廠商Xilinx，以及Mellanox結(jié)成同盟，與Intel形成市場(chǎng)對(duì)峙。

執(zhí)行

數(shù)據(jù)在云端分析處理后，形成的建議決策，將回傳給執(zhí)行端，進(jìn)而造成機(jī)械動(dòng)作，形成一個(gè)“從端到云，從云到端”的完整控制循環(huán)。制造業(yè)中的機(jī)械動(dòng)作都是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，因此精密的電機(jī)控制將成為催生工業(yè)4.0的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)，從硬件的角度來(lái)看，這也會(huì)為MCU、DSP、FPGA等核心數(shù)字控制芯片提供施展拳腳的機(jī)會(huì)。

工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)4.0體系中重要的“存在”，它是一個(gè)更加智慧、綜合的執(zhí)行設(shè)備。2015年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為24萬(wàn)臺(tái)，過去五年中的年成長(zhǎng)率為15%。中國(guó)市場(chǎng)，被認(rèn)為是下一個(gè)工業(yè)機(jī)器人將呈現(xiàn)大幅成長(zhǎng)的地區(qū)，而以中國(guó)市場(chǎng)為例，其在2010年至2015年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的年成長(zhǎng)率達(dá)到了35%，總量為6.6萬(wàn)臺(tái)，若以此速度發(fā)展，預(yù)計(jì)到了2020年中國(guó)將占到全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的40%。在市場(chǎng)拉動(dòng)下，工業(yè)機(jī)器人所需的幾個(gè)核心部件—伺服系統(tǒng)、減速器、控制器—也將同步增長(zhǎng)。特別是工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)，業(yè)界逐漸認(rèn)識(shí)到以往由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā)的封閉的體系，已不能適應(yīng)快速發(fā)展的市場(chǎng)需求，標(biāo)準(zhǔn)化和開放性正在成為趨勢(shì)，市場(chǎng)上已有一些獨(dú)立的機(jī)器人控制器廠商開始活躍，未來(lái)他們是否能夠借市場(chǎng)之力，改變工業(yè)機(jī)器人的生態(tài)，確實(shí)值得拭目以待。

總之，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)4.0變革，給制造業(yè)帶來(lái)的不是簡(jiǎn)單的線性產(chǎn)品迭代，而是伴生著新架構(gòu)、新品類、新模式?，F(xiàn)在我們僅僅是窺見其一斑，更多的硬件機(jī)會(huì)還需要應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展，不斷去發(fā)掘。

更多資訊請(qǐng)關(guān)注工業(yè)機(jī)器人頻道