推动智能制造发展（我国推动智能制造发展的意义）

智能运动控制在智能制造中的重要性

智能运动控制是智能制造的核心构建模块，可实现高度柔性、高效的制造。智能运动控制结合了精确反馈、先进传感、高性能控制和无缝连接技术，提供确定性运动解决方案。利用PLC 和制造执行系统(MES) 运动洞察的无缝连接来执行高级分析，以优化制造流程并尽早发现潜在问题，以避免生产停机。使用智能运动控制的智能制造可以快速重新配置，以支持更敏捷和可扩展的制造，包括批量大小1 的生产。通过缩短完成制造步骤的时间并优化制造流程，实现更可持续的智能制造，从而在降低能耗的同时实现更高的产量。智能运动应用包括：

泵

扇子

起重机

暖通空调

输送带

绕线

打印

冲压

机器

机器人

修补

交通运输及其他

智能运动控制解决方案的发展与演变

运动控制随着时间的推移不断发展，从简单的并网电机到用于机床和工业机器人的复杂的多轴伺服驱动解决方案。为了实现智能制造更高水平的生产力、灵活性和自动化，自动化技术变得越来越复杂，这也推动了相关技术的发展和演变。

并网电机

最基本的运动解决方案基于并网或交流三相定速电机，它们使用开关设备提供开关控制和保护电路。这些基本的运动控制解决方案以相对固定的速度运行，并且不受负载变化的影响。使用机械控制装置来减少输出，例如节流阀、阻尼器、齿轮或阀门、泵和风扇，都是此类装置的例子。

变频驱动电机

添加整流器、直流母线和三相逆变器级实际上创建了一个可变频率和可变电压源，现在将其应用于电机以实现变速控制。这种逆变器驱动电机使电机能够针对负载和应用以优化的速度运行，从而显着降低能耗。如高效水泵、风机等。

变速驱动器

对于更高性能的运动控制应用，变速驱动器(VSD) 可以帮助实现精确的扭矩、速度和位置控制。为了实现上述控制，我们在基本开环逆变器驱动中添加了电流和位置测量。这样可以更准确地控制电机速度、位置和扭矩。输送机、卷绕机、印刷机和冲压机是这些应用的典型示例。

伺服驱动系统

同步多轴伺服驱动系统用于更复杂的运动应用。机床和数控机床需要多轴同时操作，因此需要极其精确的位置反馈。在CNC 加工中，5 轴协调很常见，但有些应用最多使用12 轴，其中刀具和工件在特定空间中相对移动。

工业机器人/协作机器人/移动机器人

工业机器人需要结合多轴伺服驱动器、机械集成和先进的机器控制算法来实现复杂的3D空间定位。机器人一般有6个轴，这些轴必须协调有序。如果有时机器人沿着轨道移动，就会有7个轴。协作机器人基于工业机器人解决方案构建，但增加了功率和力限制(PFL)，以提供安全的多轴机器控制，使操作员能够在协作机器人旁边安全地工作。最后，移动机器人采用自导航功能安全机器控制，支持定位传感和避碰。

推动智能运动控制发展的驱动因素

智能运动控制在四个关键增长驱动因素的推动下正在加速发展：降低能耗、敏捷生产、数字化转型，以及基于减少停机时间和提高资产利用率的智能制造中向新的基于服务的业务模式的转变。一定的促进作用。让我们仔细看看这四个关键的增长动力。

减少能源消耗

电机系统消耗的电量占整个行业用电量的近70%。 1 智能运动解决方案正在并将继续通过使越来越多的应用从定速电机转向高效电机和变速驱动器来显着降低能耗，这在一定程度上是由能效法规推动的。能源消耗的减少可以实现更可持续的制造。获得与优化制造流程相关的运动洞察将有助于进一步降低智能制造的能耗。

敏捷生产

随着行业不断适应消费者需求和不断变化的购买者行为，需要通过基于可重构生产线的敏捷生产提供更多定制并实现更快的周转时间。消费者需求正在推动从低品种、大批量制造向高品种、小批量制造的转变，这需要工厂车间具有更大的灵活性。现在，工业机器人可以完成复杂、重复且常常危险的任务，以实现更高的产量和生产率。敏捷生产可以提高发生中断时的弹性，并可以更快地响应不断变化的客户需求。

数字化转型

到2023 年，全球数字化转型支出将达到6.8 万亿美元。 2变速驱动器和伺服驱动器使用来自电压、电流、位置、温度、功率、能耗的数据，结合外部传感器来监控振动和其他过程变量。利用结合了信息技术/运营技术(IT/OT) 的以太网，运动应用程序可以相互连接并传输数据和见解。现在可以更轻松地访问运动数据和见解，并可以通过强大的云计算和人工智能（算法）进行分析，以优化制造流程并监控整个装置中资产的当前运行状况。

已部署资产的新业务模式

资产制造商希望出售的不仅仅是资产，他们还希望扩展其业务模式，将基于生产力和资产利用率的售后服务合同纳入其中。例如，泵制造商希望使用新的预测性维护服务，而不是仅仅销售泵，而是根据泵送液体（例如水或油）的体积和每立方米(m3) 泵送费用进行销售。预计未来五年，泵OEM 收入的50% 至60% 将来自服务相关活动。 3 系统集成商希望根据其安装的制造资产的运行时间进行收费，而不是仅仅收取资产的初始安装费。