Průmyslová elektronika jako klíčový prvek digitální transformace

Digitalizace průmyslu a propojení výrobních zařízení podél celého hodnotového řetězce pomocí inteligentní průmyslové elektroniky a nejmodernějších komunikačních technologií je cílem transformačního procesu, jehož aktéři se setkají od 15. do 18. listopadu na veletrhu electronica 2022, kde budou na fórech IIoT & Cyber Security Forum a Power Electronics & Embedded Systems Forum diskutovat o nejdůležitějších trendech.


Průmyslová elektronika také podléhá známým požadavkům na zvyšování rychlosti a výpočetního výkonu a snižování ceny. Musí však být také robustní a schopná celá léta pracovat v prostředí, kde nejsou výjimkou vlhkost, vibrace, vysoká teplota nebo korozivní látky.

Průmyslové polovodičové součástky neaspirují na vítězství v závodech o miniaturizaci. Ačkoliv procesory společnosti Apple pro Macbooky a iPhony již dosahují 3nm struktur, průmyslová elektronika zůstává podle sdružení ZVEI v rozsahu mezi 65 a 800 nm. Takové součástky jsou levnější, ale také robustnější a mají delší životnost. Na veletrhu electronica 2022 budou ilustrovat stav tohoto odvětví přední světoví výrobci čipů pro průmyslovou elektroniku – mezi nimi Bosch, Infineon, NXP, Renesas, STMicroelectronics, Texas Instruments, Toshiba Electronics nebo Vishay Intertechnology.

 

Obr. 1. Podle německého sdružení ZVEI se na spotřebě polovodičových součástek v Evropě podílí 26 % průmysl a velkou část z nich tvoří výkonová elektronika (foto: Messe München)

 

Výkonová elektronika pro Evropu

Podle německého sdružení ZVEI se na spotřebě polovodičových součástek v Evropě podílí 26 % průmysl. A velkou část tvoří výkonová elektronika. Součástky pro výkonovou elektroniku na rozdíl od „konvenčních“ součástek snesou extrémně velké proudy a napětí při spínání, ovládání a přeměně elektrické energie. Z tohoto hlediska mají lepší vlastnosti karbid křemíku (SiC) nebo nitrid galia (GaN) než tradiční křemík (Si). Materiály s širokým zakázaným pásmem přinášejí součástkám větší spínací frekvenci, lepší účinnost, vyšší průrazné napětí, menší tepelné ztráty a menší rozměry. K předním výrobcům, kteří budou na veletrhu zastoupeni, patří Bosch, Infineon, Onsemi, Renesas, Rohm, STMicroelectronics nebo Vishay.

Součástkám s širokým zakázaným pásmem se bude věnovat speciální sekce v rámci Fóra výkonové elektroniky ve středu 16. listopadu od 10:00 do 13:30.

Snímače: smyslové orgány pro průmysl

Automatizovaná výroba s flexibilními procesy potřebuje data, spoustu dat. Očekává se, že průmyslové firmy budou tvořit 60 % celkového objemu generovaných dat. Důvodem je IIoT (průmyslový internet věcí) a jeho nespočet bezdrátových a kabelových snímačů. Vyznačují se velkými požadavky na přesnost, pracovní frekvenční rozsah a robustnost.

Tyto snímače jsou také často schopné pracovat v reálném čase, a kromě záznamu aktuálních měřených hodnot stále častěji připravují a zpracovávají signály na místě (edge computing). Snižuje se tak spotřeba elektřiny a objem dat přenášených do cloudu.

 

Snímače pro digitální dvojčata

Inteligentní snímače také snižují úsilí potřebné k vytváření a provozu digitálních dvojčat tím, že odstraňují nákladný přenos surových dat. Digitální obrazy doprovázejí stroje, systémy a produkty po celou dobu jejich životního cyklu. Typické úlohy zahrnují monitorování provozu v reálném čase a prediktivní údržbu.

Fórum IIoT a Cyber Security, které bude součástí veletrhu, se bude věnovat také využití sítí 5G a metod umělé inteligence.

 

Další informace

Více informací o veletrhu najdou zájemci na https://electronica.de/. Společnost Expo-Consult+Service, spol. s r.o., která v České republice zastupuje pořadatele veletrhu electronica, společnost Messe München, nabízí zájemcům o aktivní účast pomoc se zajištěním expozice a návštěvníkům nákup vstupenek a zajištění ubytování: https://www.expocs.cz/veletrhy/electronica.

[Tisková zpráva Messe München, 2. 8. 2022.]

 

Petr Bartošík