勤奮的蜜蜂向我們模擬:每只蜜蜂都能自主地完成一些小任務(wù)。通過巧妙的、少交流的方式，可以組織自己，彌補(bǔ)整個(gè)組織中的錯(cuò)誤。分散的智能是相互聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)技術(shù)的一個(gè)例子，還是我們中間生物體的集中神經(jīng)系統(tǒng)，所有的信息都集中在一點(diǎn)，得到處理并導(dǎo)致行動(dòng)?我們?cè)噲D從一個(gè)電機(jī)技術(shù)制造商的角度來闡明這個(gè)問題。

對(duì)于電機(jī)，乍一看似乎很清楚:伺服電機(jī)只是服從命令。它以規(guī)定的速度驅(qū)動(dòng)，滿足既定的扭矩和位置的規(guī)格。作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)一切。干擾值通過集中控制進(jìn)行識(shí)別和補(bǔ)償。

目前許多相互連接的系統(tǒng)，如生產(chǎn)機(jī)械，都是按照集中式系統(tǒng)的原理工作的。優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的:編程是通過一個(gè)集中的系統(tǒng)進(jìn)行的，調(diào)試也是在一個(gè)集中的地方進(jìn)行的。此外，當(dāng)上級(jí)實(shí)體(如ERP系統(tǒng))需要最新生產(chǎn)的數(shù)據(jù)或需要傳輸信息時(shí)，有一個(gè)集中的信息交換場(chǎng)所。

鏡像到生物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，例如老鼠，它的意思是:器官由中樞控制，運(yùn)動(dòng)的肌肉被激活，眼睛，耳朵和皮膚監(jiān)控環(huán)境。大腦處理次要的任務(wù)，如呼吸和心跳，但也處理更復(fù)雜的任務(wù)，如逃離敵人。蜂箱不能按照這個(gè)原理工作。100個(gè)不同的決定，比如“我應(yīng)該飛到紅色的花田還是黃色的花田?”或者“我們20只蜜蜂能趕走大黃蜂嗎?”這需要從一個(gè)遙遠(yuǎn)的大腦做出決定。因此，通信線路太長(zhǎng)，任務(wù)太復(fù)雜，無法用簡(jiǎn)單的通信工具將其傳遞給蜜蜂。

我們是否已經(jīng)找到了決定分散系統(tǒng)和集中系統(tǒng)孰優(yōu)孰劣的答案?因此，以下內(nèi)容將適用于:固定系統(tǒng)——集中式or多用途系統(tǒng)——分散?

這值得我們仔細(xì)看看。如果蜜蜂有一個(gè)5G移動(dòng)連接到一個(gè)集中的“大腦”，它們就可以通過決策，不需要那么多智能。相反，老鼠的心臟、胃、肺和肌肉也有它們自己的智力。所以，中樞神經(jīng)系統(tǒng)可以承受簡(jiǎn)單任務(wù)的壓力。神經(jīng)系統(tǒng)可以專注于更復(fù)雜的任務(wù)，比如尋找食物。

無論是在自然界還是在電機(jī)技術(shù)中，以下內(nèi)容都適用:集中式智能與元器件之間的有效通信，使得元器件所需的智能更少。但是如果組件是智能的，那么通信就會(huì)更容易，集中式的智能就會(huì)得到緩解，或者可以完全忽略。

如果你看看汽車技術(shù)市場(chǎng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)選擇:有強(qiáng)大的集中系統(tǒng)，與電機(jī)組件有效溝通。另一方面，有智能和強(qiáng)大的分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可用。這兩種解決方案都很容易實(shí)現(xiàn)并投入使用。在決定集中或分散的系統(tǒng)時(shí)，下列準(zhǔn)則是重要的:

任務(wù)的復(fù)雜性

低成本的處理器功耗使簡(jiǎn)單的分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為智能系統(tǒng)，使各種小到中等復(fù)雜的任務(wù)可以在沒有優(yōu)越控制的情況下完成。它們從傳感器讀取模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并相互通信。任務(wù)在電動(dòng)機(jī)之間分配。設(shè)置是通過人機(jī)界面(HMI)完成的。許多包裝機(jī)械、測(cè)試設(shè)備和專用機(jī)器同時(shí)工作，沒有優(yōu)越的控制。機(jī)器的每個(gè)部件都能自我監(jiān)控。通信可以減少到最少。經(jīng)濟(jì)的經(jīng)典現(xiàn)場(chǎng)總線足以實(shí)現(xiàn)相互之間的通信。

對(duì)于更復(fù)雜的任務(wù)，例如在許多機(jī)械零件是相互連接的情況下，需要同步的要求很高——在大多數(shù)情況下，從庫(kù)存到集中的機(jī)械控制是值得的。但在這些情況下，為自主執(zhí)行的流程實(shí)現(xiàn)分散的組件也是有意義的。一個(gè)例子是太陽(yáng)能熱能機(jī)械:永久性的單鏡調(diào)整可以完全分散進(jìn)行。

現(xiàn)在用的是什么?

機(jī)械結(jié)構(gòu)是集中式的，還是分散式的，往往取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)的粗糙性原因。一個(gè)系統(tǒng)是眾所周知的，并且設(shè)計(jì)是面向現(xiàn)有系統(tǒng)的。所以，新系統(tǒng)的構(gòu)造是類似的?？梢岳斫?，工程師不喜歡研究每個(gè)新機(jī)器概念的通信類型和系統(tǒng)架構(gòu)。特別是在訂單滿額的情況下，公司更注重快速實(shí)現(xiàn)，而不是完美的解決方案。這是明確的。然而，這是值得的，因?yàn)榭偝杀静⒉豢偸秋@而易見的。

系統(tǒng)成本

系統(tǒng)成本很難定義，因?yàn)橛行┏杀臼遣豢梢姷?，或者?jīng)濟(jì)的解決方案會(huì)帶來很高的后續(xù)成本。這里有兩個(gè)不太明顯但卻相關(guān)的成本因素:

電控箱:電控箱內(nèi)部需要多大的空間?它需要哪些維度?在這里，分散的解決方案可能是正確的。在分散的解決方案中，熱損失也是分散的，因此不需要強(qiáng)制冷卻。

乍一看似乎最合理的解決方案，如果不從一開始就考慮整個(gè)系統(tǒng)，可能會(huì)變成一個(gè)無底洞。計(jì)劃系統(tǒng)的所有組件都可用嗎?需要的組件不能直接實(shí)現(xiàn)到網(wǎng)絡(luò)中嗎?根據(jù)這一點(diǎn)，可能需要獲取昂貴的網(wǎng)關(guān)，或者進(jìn)行復(fù)雜的特殊編程。

作為一個(gè)電機(jī)技術(shù)制造商，Dunkermotoren是如何準(zhǔn)備的?

準(zhǔn)備好兩個(gè)部分

關(guān)于連接，Dunkermotoren已經(jīng)為這兩個(gè)部分做好了準(zhǔn)備。Dunkermotoren的馬達(dá)可以作為簡(jiǎn)單的奴隸在集中的架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，也可以執(zhí)行分散的任務(wù)。在這兩種情況下，監(jiān)測(cè)電機(jī)的功能和防止永久性損壞的保護(hù)在每臺(tái)電機(jī)中進(jìn)行。這是有意義的。每臺(tái)電機(jī)都知道自己的特性，也知道如何承受過載。直接安裝在電機(jī)上的硬件和軟件保護(hù)機(jī)構(gòu)，可以使電機(jī)在不損壞的情況下正常工作，使電機(jī)達(dá)到其物理容量。

Dunkermotors使用幾種最重要的通信語(yǔ)言。目前包括CANopen、Profibus、Profinet和EtherCAT。與大多數(shù)組件制造商一樣，Dunkermotoren需要面對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)通信的混亂局面。為了加入中央控制的通信系統(tǒng)，Dunkermotoren需要實(shí)現(xiàn)各自的接口。Dunkermotoren和許多其他的零部件制造商一樣，我們期待有一個(gè)制造商獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。

未來的互聯(lián)互通

Dunkermotoren問自己，在未來的分散式和集中式解決方案中，電機(jī)需要如何互聯(lián)。僅僅說需要涵蓋所有公共現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)和所有無線標(biāo)準(zhǔn)是不夠的。問題是，必須將哪些數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶翁?，以及傳輸速度如何。預(yù)測(cè)維護(hù)、基于云的應(yīng)用程序分析、遠(yuǎn)程服務(wù)和按使用量付費(fèi)等主題將非常重要。在這些情況下，數(shù)據(jù)需要找到從機(jī)器到云或直接到制造商的路徑。如果基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)沒有伴隨的安全風(fēng)險(xiǎn)，或者基于移動(dòng)通信的系統(tǒng)沒有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和成本問題，這仍然令人興奮。事實(shí)上，如果這些問題能夠得到解決，那么所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”特性的客戶收益是非常高的。

互聯(lián)互通和智能

將近20年前，隨著BG65CI的推出，Dunkermotoren奠定了今天廣泛的分散式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品組合的基礎(chǔ)。從那時(shí)起，不僅是產(chǎn)品組合，而且分散式解決方案的市場(chǎng)也大幅增長(zhǎng)。市場(chǎng)需要越來越多的完整驅(qū)動(dòng)器，不僅要有變速箱、制動(dòng)器和高分辨率編碼器，而且最好是集成智能的。它應(yīng)該能夠重新創(chuàng)建主要流程或完全自主地執(zhí)行任務(wù)。以更低的成本和更小的結(jié)構(gòu)每處理器功率分散電機(jī)可以滿足更多智能的期望。這種趨勢(shì)將繼續(xù)下去。分散式電機(jī)不僅可以自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，還可以從應(yīng)用程序中收集數(shù)據(jù)，直接分析它們，或者將它們轉(zhuǎn)發(fā)給外部分析工具，這些分析工具存儲(chǔ)在最終客戶、OEM或制造商處。目前，收集數(shù)據(jù)在媒體中有負(fù)面的含義。但是對(duì)于電機(jī)數(shù)據(jù)，終端客戶、OEM和組件制造商可以利用這一點(diǎn)，因?yàn)閼?yīng)用程序由于使用而變得透明。因此，可以優(yōu)化流程，更好地設(shè)計(jì)新機(jī)器，更快地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

無論實(shí)施的是集中式系統(tǒng)還是分散式系統(tǒng)，都不能把互聯(lián)和智能看作是孤立的。更強(qiáng)大的通信系統(tǒng)和更智能的組件都為未來提供了更多的可能性。這將推動(dòng)集中、分散以及混合解決方案的發(fā)展。

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