全球工業正迎來新一輪變革。無論是德國提出的“工業4.0”
，美國的“工業互聯網”，還是中國的“中國製造2025”，三者本質上都指向一個核心——智能製造。全球工業變革提速大背景下，現代設備結構越來越複雜、自動化程度也越來越高，隨之而來的是日常維護和故障檢修難度的水漲船高。

“如(ru)何(he)保(bao)證(zheng)設(she)備(bei)係(xi)統(tong)低(di)故(gu)障(zhang)甚(shen)至(zhi)無(wu)故(gu)障(zhang)運(yun)行(xing)
，減(jian)少(shao)因(yin)此(ci)帶(dai)來(lai)的(de)時(shi)間(jian)成(cheng)本(ben)和(he)經(jing)濟(ji)成(cheng)本(ben)的(de)損(sun)失(shi)，成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)業(ye)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。而(er)隨(sui)著(zhe)維(wei)修(xiu)理(li)論(lun)和(he)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，基(ji)於(yu)狀(zhuang)態(tai)的(de)監(jian)測(ce)（CBM）被認為是解決上述問題最佳途徑。” ADI亞太區工業自動化行業市場部經理於常濤在最近的一場行業交流活動中指出。

ADI亞太區工業自動化行業市場部經理於常濤

從振動及聲音監測入手，實現多維度CBM可靠監測

基於狀態的監控可以早期檢測和實時診斷機器和係統的異常情況。識別並隔離這些問題後，就有機會優化替換件庫存、安(an)排(pai)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)以(yi)進(jin)行(xing)計(ji)劃(hua)中(zhong)的(de)維(wei)護(hu)並(bing)進(jin)行(xing)運(yun)行(xing)時(shi)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)調(tiao)整(zheng)
，從(cong)而(er)延(yan)長(chang)設(she)備(bei)的(de)有(you)效(xiao)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。對(dui)於(yu)當(dang)前(qian)工(gong)業(ye)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)

，於(yu)常(chang)濤(tao)給(gei)出(chu)了(le)如(ru)下(xia)的(de)總(zong)結(jie)：

振動分析：振動分析是旋轉設備（如壓縮機
，離心泵
，電動機）最常用的監測技術。安裝的振動傳感器可監視軸向，垂直或水平方向的運動
，並在運動過度時發送通知；

聲音分析：聲音分析與振動分析往往相輔相成

，是工業領域應用最多的分析方式之一；

紅外熱成像：wutifachudefusheliangsuiwenduzengjiaerzengjia。rouyanxianranwufajiaocha，dankeyitongguohongwairexiangyiqingsongkuaisudijiancedao，buduanjianshitongdianshebeizhongdewendubuguizexing；

振動大量存在於各種工業係統中
，基於MEMS技術提供了有效的健康監測

除此之外，還有潤滑劑分析，電動機電流分析，外觀檢查等監測技術存在。“無論是電機
、泵還是軸承和編碼器，振動都是最常用的深入了解設備健康狀況的關鍵信號。”於常濤強調到，“振動測量還可進一步隔離機械噪聲和電氣噪聲，從而提供額外的數據，改善機器的診斷。”ADI近年來將振動監測作為其占據營收超過20%的工業應用向工業4.0發展的重要一環，並通過行業並購不斷豐富包括聲音監測在內的全麵CBM解決方案組合。

高性能信號鏈升級
，準確數據是振動監測的基本保障

公元132年
，振動的原理激發張衡發明了地動儀；1946年，美國的物理學家利比博士利用銫
、氨原子的天然振動創造出了迄今最先進的原子鍾……振動在生活中無處不在的，在為人類社會帶來創新靈感的同時也帶來潛在損失甚至災害性威脅
，尤其是工業應用中。“機(ji)器(qi)在(zai)輸(shu)入(ru)能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)為(wei)有(you)用(yong)功(gong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)均(jun)會(hui)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)，但(dan)非(fei)正(zheng)常(chang)振(zhen)動(dong)會(hui)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)的(de)健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)
，比(bi)如(ru)降(jiang)低(di)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)的(de)精(jing)度(du)和(he)光(guang)潔(jie)度(du)，加(jia)劇(ju)構(gou)件(jian)的(de)疲(pi)勞(lao)和(he)磨(mo)損(sun)，縮(suo)短(duan)機(ji)器(qi)和(he)結(jie)構(gou)物(wu)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)、增加能耗、降低機器效率
，甚至造成災難性的事故。”於常濤指出
，“當今工業應用中振動監測已經被認為是一種提高工業效率的有效手段，但如何更有效部署是在當前工業走向4.0時代的關鍵之一。”

ADcmXL3021是一個完整的振動監測係統

“ADI推出的基於ADcmXL3021以及ADXL1002等模塊產品的無線及有線狀態監控解決方案完美解決了這些問題
，我們實現了將MEMS振動傳感器與精密轉換器、線性、隔離和電源技術相結合
，已經用於提供高質量機器健康數據
，以最大限度地延長機器正常運行時間並提高效率。”於常濤分享道。這種集成的工業級MEMS加速度計產品很好的滿足了對性能和穩定可靠性的嚴苛要求
，對比傳統的壓電陶瓷傳感器在DC特性、溫漂、成本等方麵都有著突出的差異化。

“而像基於ADcmXL3021模塊化的完整振動檢測係統，更將MEMS的(de)機(ji)器(qi)健(jian)康(kang)數(shu)據(ju)轉(zhuan)化(hua)為(wei)實(shi)時(shi)可(ke)操(cao)作(zuo)的(de)洞(dong)察(cha)，其(qi)將(jiang)高(gao)性(xing)能(neng)振(zhen)動(dong)檢(jian)測(ce)與(yu)多(duo)種(zhong)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)功(gong)能(neng)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)個(ge)緊(jin)湊(cou)的(de)外(wai)形(xing)中(zhong)
，簡(jian)化(hua)了(le)基(ji)於(yu)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)的(de)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)

，提(ti)高(gao)了(le)安(an)全(quan)性(xing)和(he)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。”於常濤指出。作為一個完整的振動檢測係統，ADcmXL3021可簡化CBM係統中的智能傳感器節點開發，其MEMS加速度計中的典型超低噪聲密度(26μg/√Hz)支持出色的分辨率
，借助寬帶寬（3dB平坦度內為DC至10kHz）可ke以yi跟gen蹤zong許xu多duo機ji器qi平ping台tai上shang的de振zhen動dong信xin號hao。利li用yong這zhe種zhong完wan整zheng振zhen動dong檢jian測ce係xi統tong的de機ji器qi健jian康kang狀zhuang況kuang的de深shen入ru見jian解jie，可ke以yi提ti高gao生sheng產chan力li和he效xiao率lv，最zui大da限xian度du地di延yan長chang正zheng常chang運yun行xing時shi間jian，加jia速su實shi現xian工gong業ye 4.0。

基於AI打造數據分析係統功能平台，狀態監測解決方案日臻完美

狀態監控並不是一種單一技術，而是結合了技術和方案的係統級解決方案
，基於在MEMS傳感器
、信號調理和數據轉換技術、daidianyuanzuhedechulihetongxinjiejuefangandeng
，congerketigongjingyouhuadewuxianheyouxianzhuangtaijiankongjiejuefangan。jiangzhexiejishujichengdaokebushudejiejuefanganzhongxuyaozhuanyelingyudezhishi，baokuozichanheyingyongjianjie
、機械設計和附件等考量因素，以及將信息轉換為診斷算法的能力，這將涉及廣泛的人工智能技術。

快速增長的人工智能技術將在工業狀態監測中提供關鍵支持

“ADI公司團隊在過去20年(nian)裏(li)一(yi)直(zhi)致(zhi)力(li)於(yu)理(li)解(jie)人(ren)類(lei)是(shi)如(ru)何(he)解(jie)讀(du)聲(sheng)音(yin)和(he)振(zhen)動(dong)。我(wo)們(men)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)，能(neng)夠(gou)學(xue)習(xi)來(lai)自(zi)設(she)備(bei)的(de)聲(sheng)音(yin)和(he)振(zhen)動(dong)，破(po)譯(yi)它(ta)們(men)的(de)含(han)義(yi)，以(yi)檢(jian)測(ce)異(yi)常(chang)行(xing)為(wei)並(bing)進(jin)行(xing)診(zhen)斷(duan)。”於常濤指出。他所提到的工業環境下的振動和聲音解讀是該公司在2018年成功設備健康監測係統公司——OtoSense的設備聲音監測體係結構，一種基於人工智能計算機聽覺技術讓讓計算機能夠理解設備行為的聲音和振動指標。OtoSense係統的設計從人類神經學中獲得靈感，能夠學習靜態聲音和瞬態聲音，並在靠近傳感器的終端進行識別。

該係統適用於任何設備


，可以實時工作，無需網絡連接。它已被應用於工業應用，支持實現一個可擴展的高效設備健康監測係統。OtoSense係統對聲音的處理通過模擬獲取、數字轉換、特征提取和解讀，從而實現對工業設備的健康狀態監測。目前
，在航空航天
、汽車和工業監測應用中
，OtoSense技術被越來越多地用於設備健康監測，尤其是在複雜設備監測上該技術都表現出了不錯的性能。

ADI最近再次發布加強其工業狀態監測技術能力的重大舉措——成功並購致力於開發高科技解決方案用於檢測各種旋轉電機故障的西班牙企業Test Motors，為其CBM解決方案組合提供了新的強大補充。“通過收購Test Motors和OtoSense，ADI的狀態監控方案能夠為客戶提供具備完整的早期異常檢測功能的係統。” 於常濤認為。

對於已在狀態監控領域實現全局布局的ADI而言，兩次重大的並購背後更看重將Test Motors、OtoSense與旗下相關業務整合優化，從而實現1+1>2的效果。例如在硬件上結合MEMS傳感器係列（例如ADcmXL3021和ADXL1002）及其高性能信號鏈，以及SmartMesh無線網絡技術，Test Motors的硬件係統將能實現性能的升級
，而Test Motors和OtoSense的軟件平台和人工智能算法與ADI對狀態監測的長期深度研究的技術成果結合，其爆發的整合效應將可能是質的變革，無疑未來工業狀態監測解決方案將日臻完美。