據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，由博世主導(dǎo)的七家合作伙伴正為一項(xiàng)名為AMELI4.0的項(xiàng)目展開合作，共同為未來的互聯(lián)網(wǎng)制造或工業(yè)4.0開發(fā)新的傳感器系統(tǒng)。

該傳感器系統(tǒng)將應(yīng)用于機(jī)器監(jiān)控，可以快速地探測(cè)到機(jī)器的非正常運(yùn)行狀態(tài)。在該傳感器系統(tǒng)的幫助下，工廠可以預(yù)防生產(chǎn)機(jī)械的非計(jì)劃停機(jī)。

通過該傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用，公司還可以在設(shè)備需要保養(yǎng)的時(shí)候再對(duì)它們實(shí)施精準(zhǔn)保養(yǎng)，而不用嚴(yán)格地執(zhí)行定期保養(yǎng)，這樣預(yù)計(jì)可以降低30%的保養(yǎng)和維修成本。

AMELI4.0研究項(xiàng)目旨在提升德國企業(yè)在“工業(yè)4.0”時(shí)代的市場(chǎng)地位。為此，德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）將其作為“IKT2020創(chuàng)新研究”項(xiàng)目的一部分，資助AMELI4.0項(xiàng)目384萬歐元（約合428萬美元）。

對(duì)傳感器的嚴(yán)苛要求

傳感器將作為機(jī)器和工件的人造“眼睛和耳朵”在工業(yè)4.0中發(fā)揮關(guān)鍵作用，它們能夠搜集機(jī)器和工件的狀態(tài)和性能信息。為了實(shí)現(xiàn)智能管理和互聯(lián)制造，傳感器必須能夠?qū)崟r(shí)收集和處理大量的數(shù)據(jù)。

同時(shí)，這些傳感器還需要盡可能地提高能效，并能夠方便地集成到復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)中。目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)傳感器還不能滿足“工業(yè)4.0”的要求。對(duì)于許多應(yīng)用，它們還不夠智能或靈活，不僅能耗太高，價(jià)格還很昂貴。

工業(yè)應(yīng)用的MEMS傳感器

為了達(dá)成AMELI4.0的研究目標(biāo)，研究人員正在轉(zhuǎn)向研究互聯(lián)世界的關(guān)鍵技術(shù)之一：MEMS傳感器。

即便是現(xiàn)在，也無法想象沒有了MEMS傳感器的汽車和消費(fèi)類電子產(chǎn)品會(huì)是什么樣。例如，MEMS傳感器是ESP電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)的核心部件，它們也確保了我們?cè)谛D(zhuǎn)智能手機(jī)時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。

相比傳統(tǒng)的工業(yè)傳感器，MEMS傳感器更小、更智能、更節(jié)能并且更經(jīng)濟(jì)。然而，它們?cè)诤芏喾矫鏇]有穩(wěn)定或強(qiáng)大到足以滿足工業(yè)環(huán)境的要求。

這意味著，一些潛在生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用尚未開發(fā)。AMELI4.0研究小組計(jì)劃進(jìn)一步開發(fā)MEMS傳感器，使它們符合工業(yè)應(yīng)用的要求。

能源供應(yīng)在這里發(fā)揮了重要作用：新的傳感器系統(tǒng)將不需要電源線或電池，其設(shè)計(jì)是通過機(jī)器的振動(dòng)（能量收集）產(chǎn)生電能，完全達(dá)到能源的自給自足。

利用噪音的區(qū)別，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

為了監(jiān)測(cè)機(jī)器，新的傳感器系統(tǒng)將測(cè)量兩類噪聲：一種是結(jié)構(gòu)噪聲，即機(jī)器內(nèi)部的振動(dòng)噪聲，另一種是音響噪聲，即機(jī)器發(fā)出的噪聲。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器非正常工作時(shí)，它的振動(dòng)和噪音是有區(qū)別的。

傳感器系統(tǒng)會(huì)將測(cè)得的噪音信號(hào)與之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，傳感器系統(tǒng)還能進(jìn)行持續(xù)學(xué)習(xí)，當(dāng)信號(hào)變化提示缺陷、損壞或磨損時(shí)，系統(tǒng)會(huì)采取相應(yīng)的反應(yīng)，因此，未來的傳感器系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)出機(jī)器什么時(shí)候需要保養(yǎng)或維修。

在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，這種智能評(píng)估可以由網(wǎng)關(guān)（或被稱為路由器）處理，傳感器會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸至路由器，或傳輸至制造工廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)研究

AMELI4.0項(xiàng)目匯集了全球產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界各領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，共同推進(jìn)新型傳感器的創(chuàng)新和發(fā)展，這些合作伙伴涉及的領(lǐng)域包括傳感器技術(shù)、系統(tǒng)與機(jī)械工程、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能源轉(zhuǎn)換和微技術(shù)等。

羅伯特.博世作為MEMS傳感器市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者主導(dǎo)該項(xiàng)目研究和推進(jìn)。其他合作伙伴包括西門子、HahnSchickardGesellschaft、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)生產(chǎn)系統(tǒng)研究所和設(shè)計(jì)技術(shù)研究所、Binder-ElektronikGmbH、SchaudtMikrosaGmbH以及StackforceGmbH。

2015年12月推出的AMELI4.0項(xiàng)目（“工業(yè)4.0”狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的MEMS系統(tǒng)），預(yù)計(jì)將在2018年年底完成。