在西門(mén)子，高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Craig Nelson就數(shù)據(jù)收集、人工智能及一系列數(shù)字技術(shù)在推動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)性能優(yōu)化方面的關(guān)鍵作用進(jìn)行了深入闡述。他指出，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，運(yùn)動(dòng)控制組件與系統(tǒng)正經(jīng)歷著特別的變革，旨在實(shí)現(xiàn)性能與效率的雙重飛躍。在這一過(guò)程中，數(shù)字化技術(shù)扮演了至關(guān)重要的角色，它不僅極大地拓寬了數(shù)據(jù)收集的范圍與深度，還通過(guò)高級(jí)分析手段，為系統(tǒng)狀態(tài)的精細(xì)監(jiān)測(cè)提供了前所未有的可能。

在接受Power&Motion雜志的專(zhuān)訪時(shí)，Nelson先生進(jìn)一步探討了數(shù)字化趨勢(shì)以及其他前沿科技如何塑造著當(dāng)前及未來(lái)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的藍(lán)圖。他強(qiáng)調(diào)，人工智能（AI）的融入正逐步簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)置流程，使系統(tǒng)能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)、優(yōu)化并適應(yīng)各種復(fù)雜工況，從而特別提升運(yùn)動(dòng)控制的智能化水平和整體效率。這一變革不僅加速了運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的迭代升級(jí)，也為工業(yè)制造、自動(dòng)化生產(chǎn)等領(lǐng)域帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

西門(mén)子對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的定義涵蓋了極其廣的范疇，它不僅觸及了日常生活中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)物體，如風(fēng)扇、泵、滾筒、傳送帶以及起重機(jī)等基礎(chǔ)工業(yè)設(shè)備，還深入到了高性能伺服應(yīng)用、精密機(jī)器人操作以及高速生產(chǎn)線的關(guān)鍵控制領(lǐng)域。在西門(mén)子看來(lái)，運(yùn)動(dòng)控制是一門(mén)綜合性的技術(shù)，旨在通過(guò)精確、高效的方式管理和驅(qū)動(dòng)各類(lèi)機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)模式和自動(dòng)化生產(chǎn)流程。

談及運(yùn)動(dòng)控制器時(shí)，西門(mén)子則更為聚焦于具體的硬件與軟件解決方案，特別是PLC（可編程邏輯控制器）這一關(guān)鍵組件。PLC作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵大腦，不僅具備強(qiáng)大的定位功能，還能在多個(gè)軸之間實(shí)現(xiàn)精細(xì)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制。這種能力對(duì)于諸如復(fù)雜運(yùn)動(dòng)模式的應(yīng)用或CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，它們要求極高的精度和靈活性，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)中的多樣化挑戰(zhàn)。

在當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一系列新興技術(shù)與趨勢(shì)正深刻改變著行業(yè)的面貌。首先，功能安全性的持續(xù)演進(jìn)是不可忽視的重要力量。它不僅在提升生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)力、效率方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，更是安全性的關(guān)鍵保障。西門(mén)子堅(jiān)信，功能安全性的不斷優(yōu)化是運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域相當(dāng)有成本效益的投資之一，它確保了生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性，為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

與此同時(shí)，安全性作為運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的新生力量，正逐步成為設(shè)計(jì)考慮的關(guān)鍵要素。通過(guò)引入如UMAC（用戶(hù)管理和訪問(wèn)控制）等先進(jìn)功能，我們能夠精確控制誰(shuí)有權(quán)訪問(wèn)系統(tǒng)以及他們可以執(zhí)行哪些操作，從而有效保障數(shù)據(jù)完整性和系統(tǒng)安全。這種對(duì)安全性的高度重視，與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的加強(qiáng)相輔相成，共同構(gòu)建了多層次的防御體系，確保運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和篡改。

此外，數(shù)字化趨勢(shì)的迅猛發(fā)展對(duì)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。作為制造業(yè)的熱點(diǎn)話(huà)題，數(shù)字化不僅涵蓋了數(shù)字傳動(dòng)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)模擬等前沿技術(shù)，還涉及人工智能(AI)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CMS)等多個(gè)新興領(lǐng)域。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)收集并分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化性能，預(yù)測(cè)故障，并將關(guān)鍵信息傳回邊緣計(jì)算和云端平臺(tái)。這種信息流的暢通無(wú)阻，極大地提升了運(yùn)動(dòng)控制的智能化水平和響應(yīng)速度，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)大動(dòng)力。

尤為值得一提的是，數(shù)字化還推動(dòng)了運(yùn)動(dòng)控制在數(shù)字孿生生命周期中的關(guān)鍵地位。通過(guò)構(gòu)建與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境高度一致的虛擬模型，企業(yè)可以在不中斷生產(chǎn)的情況下進(jìn)行模擬測(cè)試和優(yōu)化調(diào)整，從而顯著提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程的效率與質(zhì)量。這一變革不僅加速了新產(chǎn)品的上市速度，還為企業(yè)帶來(lái)了前所未有的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

數(shù)字孿生，這一在元宇宙背景下尤其引人注目的概念，尤其適用于生產(chǎn)設(shè)施或復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化，它貫穿了一個(gè)多方面而精細(xì)的生命周期。這個(gè)周期始于設(shè)計(jì)階段，此時(shí)數(shù)字孿生作為設(shè)計(jì)的“平行宇宙”，通過(guò)模擬技術(shù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)決策的合理性，有效避免了“先建后改”的高昂成本和時(shí)間損耗。設(shè)計(jì)者可以自信地詢(xún)問(wèn)：“我的設(shè)計(jì)選擇是否經(jīng)得起模擬的考驗(yàn)，從而確保初次構(gòu)建即成功？”

隨著設(shè)計(jì)階段的深化，數(shù)字孿生進(jìn)入調(diào)試與優(yōu)化階段。在這一階段，通過(guò)詳盡的模擬和編程驗(yàn)證，確保系統(tǒng)在啟動(dòng)前已具備高效運(yùn)行的潛力。更進(jìn)一步，數(shù)字孿生能夠持續(xù)收集實(shí)際運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，無(wú)論是邊緣計(jì)算設(shè)備還是云端存儲(chǔ)，都能實(shí)時(shí)分析這些數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)性能的優(yōu)化提供源源不斷的洞察。

這種全生命周期的管理，不僅提升了系統(tǒng)的效率和生產(chǎn)力，還賦予了企業(yè)前所未有的靈活性。面對(duì)系統(tǒng)異?；蛐阅芟陆?，數(shù)字孿生能迅速通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)識(shí)別問(wèn)題所在，避免小問(wèn)題累積成導(dǎo)致計(jì)劃外停機(jī)的重大故障。例如，當(dāng)一個(gè)軸承開(kāi)始磨損卻未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)，數(shù)字孿生能立即預(yù)警，防止能源浪費(fèi)和生產(chǎn)中斷，從而保護(hù)企業(yè)的利潤(rùn)不受影響。

西門(mén)子在助力客戶(hù)實(shí)施運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，深刻認(rèn)識(shí)到一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于技術(shù)快速迭代背景下，客戶(hù)在適應(yīng)和應(yīng)用新技術(shù)時(shí)面臨的技能差距。為了有效應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，西門(mén)子采取了一系列創(chuàng)新策略，其中人工智能（AI）的集成應(yīng)用尤為突出，盡管目前仍處于發(fā)展的初級(jí)階段，但已展現(xiàn)出巨大潛力。

西門(mén)子通過(guò)提供一系列預(yù)配置的解決方案來(lái)簡(jiǎn)化客戶(hù)的采納過(guò)程，這些方案不僅易于部署，還內(nèi)置了設(shè)置向?qū)?，極大地降低了技術(shù)門(mén)檻。更重要的是，西門(mén)子正積極探索人工智能在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的深度應(yīng)用，旨在從選擇、編程到維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)中提供智能化支持。

具體而言，西門(mén)子已經(jīng)開(kāi)始利用AI技術(shù)來(lái)自動(dòng)化和優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制解決方案的多個(gè)方面。例如，在Automate展會(huì)上，西門(mén)子展示了AI如何輔助生成PLC（可編程邏輯控制器）代碼。這一創(chuàng)新實(shí)踐令人矚目，因?yàn)樗故玖薃I不僅能夠理解復(fù)雜的控制邏輯，還能根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的需求自動(dòng)生成并測(cè)試代碼，極大地節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間和資源。想象一下，當(dāng)客戶(hù)需要為E-stop（緊急停止）按鈕或配備雙故障安全輸出的VFD（變頻驅(qū)動(dòng)器）添加邏輯時(shí)，AI能夠迅速生成準(zhǔn)確的代碼并進(jìn)行初步測(cè)試，這無(wú)疑是一個(gè)巨大的飛躍。

此外，西門(mén)子還致力于將AI應(yīng)用于故障預(yù)測(cè)與維護(hù)領(lǐng)域，通過(guò)分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，提前識(shí)別潛在問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，從而減少停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。這些AI驅(qū)動(dòng)的解決方案不僅提高了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的效率和可靠性，還為客戶(hù)帶來(lái)了更加智能化、便捷化的操作體驗(yàn)。

展望未來(lái)幾年，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)出特別的增長(zhǎng)與變革趨勢(shì)。首先，從性能層面來(lái)看，所有運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品都將實(shí)現(xiàn)特別的性能提升，這意味著它們將能夠更高效地驅(qū)動(dòng)更多軸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)運(yùn)行速度也將達(dá)到前所未有的水平。這種性能的提升不僅將提升生產(chǎn)效率和靈活性，還將為更復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

更為重要的是，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器和設(shè)備的自動(dòng)化程度將進(jìn)一步提升。在這個(gè)過(guò)程中，人工智能（AI）將扮演至關(guān)重要的角色。AI的集成應(yīng)用將使運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具備更強(qiáng)的自適應(yīng)性、預(yù)測(cè)性和優(yōu)化能力，從而實(shí)現(xiàn)更高效、更精細(xì)的自動(dòng)化控制。通過(guò)AI算法的分析與決策，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整參數(shù)、優(yōu)化運(yùn)動(dòng)軌跡、預(yù)測(cè)潛在故障，并自主執(zhí)行維護(hù)任務(wù)，從而大幅提升生產(chǎn)效率和系統(tǒng)可靠性。

此外，我們還將見(jiàn)證更多新型自動(dòng)化單元的涌現(xiàn)和普及。近年來(lái)，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)（AGV）和自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）等移動(dòng)單元已經(jīng)在生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，它們?yōu)樯a(chǎn)線帶來(lái)了更高的靈活性和效率。展望未來(lái)五年，這種趨勢(shì)將持續(xù)加速，不僅AGV和AMR等自動(dòng)化單元將更加普及和完善，我們還將看到更多創(chuàng)新型的自動(dòng)化單元被引入到生產(chǎn)線上，如人形機(jī)器人等。這些新型自動(dòng)化單元將以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用場(chǎng)景，為生產(chǎn)線的自動(dòng)化升級(jí)和智能化轉(zhuǎn)型提供有力支持。

在面對(duì)未來(lái)制造業(yè)的復(fù)雜挑戰(zhàn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制在大量移動(dòng)裝置中的應(yīng)用與優(yōu)化成為了我們深思熟慮的焦點(diǎn)。如何高效地整合運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，以確保這些移動(dòng)裝置（如AGV、AMR乃至人形機(jī)器人）能夠協(xié)同工作，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線智能化與自動(dòng)化的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)，作為這一過(guò)程的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，其收集與分析對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)流程、提升生產(chǎn)力及實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)至關(guān)重要。通過(guò)深入分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，我們能夠洞察生產(chǎn)線的每一個(gè)環(huán)節(jié)，精細(xì)識(shí)別潛在瓶頸與故障點(diǎn)，從而提前采取措施避免停機(jī)，保障生產(chǎn)的連續(xù)性與高效性。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策方式，不僅提高了生產(chǎn)效率，還有效降低了資源浪費(fèi)，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

進(jìn)一步地，軟件技術(shù)的飛速發(fā)展正在徹底改變生產(chǎn)車(chē)間的運(yùn)作模式。從傳統(tǒng)的模擬測(cè)試到多方面的數(shù)據(jù)收集與分析，軟件已成為連接設(shè)備、優(yōu)化流程、驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的關(guān)鍵工具。它不僅能夠簡(jiǎn)化復(fù)雜的生產(chǎn)調(diào)度與資源配置，還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能調(diào)整，確保生產(chǎn)活動(dòng)始終保持在比較好狀態(tài)。因此，軟件技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，將對(duì)未來(lái)生產(chǎn)車(chē)間的競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

為了保持在這一領(lǐng)域的優(yōu)先地位，我們必須密切關(guān)注軟件技術(shù)的較新動(dòng)態(tài)，不斷探索其在運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)分析、預(yù)防性維護(hù)等方面的應(yīng)用潛力。通過(guò)整合先進(jìn)的軟件工具與運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，我們將能夠構(gòu)建起更加靈活、高效、智能的生產(chǎn)體系，為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入新的活力與動(dòng)力。

（恒立佳創(chuàng)是恒立集團(tuán)在上海成立的一站式客戶(hù)解決方案中心，旨在為客戶(hù)提供恒立全球12個(gè)生產(chǎn)制造基地生產(chǎn)的液壓元件、氣動(dòng)元件、導(dǎo)軌絲桿、密封件、電驅(qū)電控、精密鑄件、無(wú)縫鋼管、傳動(dòng)控制與系統(tǒng)集成等全系列產(chǎn)品的技術(shù)支持與銷(xiāo)售服務(wù)。）