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隨著智能工業(yè)的發(fā)展，工廠和車間需要變得更智能、更安全和更高效，也就是說(shuō)工廠選喲更多的自主控制系統(tǒng)；更人性化的人機(jī)交互模式；更高效能的機(jī)床設(shè)備；更優(yōu)化的數(shù)字電源控制；以及更安全的互聯(lián)技術(shù)等等。這些各種各樣的趨勢(shì)，推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)品在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用。

從IHS Markit發(fā)布的報(bào)告來(lái)看，2018年到2021年工業(yè)市場(chǎng)的總體復(fù)合年增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到6%，在制造和工藝自動(dòng)化方面甚至?xí)_(dá)到7.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。

根據(jù)ST（意法半導(dǎo)體）亞太區(qū)市場(chǎng)營(yíng)銷執(zhí)行副總裁Jerome Roux在不久前ST首屆工業(yè)峰會(huì)上的說(shuō)法，目前亞洲地區(qū)的工業(yè)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)44億美元，對(duì)半導(dǎo)體廠商來(lái)說(shuō)，極具吸引力。而ST已經(jīng)開始行動(dòng)，準(zhǔn)備要吞下這塊“肥肉”。

圖1：增長(zhǎng)最快的工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)。

肉很肥，卻不容易吃

雖然工業(yè)市場(chǎng)規(guī)模龐大，然而卻高度碎片化，要像吃下這塊“肥肉”并不那么容易。為了能順利吃到肉，2019年5月28日，ST攜手龍頭企業(yè)、中小企業(yè)、合作伙伴和行業(yè)協(xié)會(huì)一起在深圳舉辦了首屆工業(yè)峰會(huì)，共同探索電機(jī)控制、電力與能源和自動(dòng)化三大領(lǐng)域，在工業(yè)市場(chǎng)中的應(yīng)用。

在峰會(huì)中，Jerome Roux透露說(shuō)，ST將會(huì)投入巨資，加大ST在亞洲的技術(shù)布局。比如將會(huì)在亞洲設(shè)立5個(gè)技術(shù)能力中心，專注亞洲重要市場(chǎng)。這其中有已經(jīng)在運(yùn)營(yíng)中的物聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)技術(shù)能力中心，也有計(jì)劃今年完成項(xiàng)目一期，2020年全部竣工的電機(jī)控制與工業(yè)、電力與電源，以及新能源汽車技術(shù)能力中心。

這些技術(shù)能力中心包括專家、技術(shù)工程師和客戶。希望通過(guò)技術(shù)能力中心的方式，與客戶形成更加緊密的合作。Jerome Roux在演講中表示，通過(guò)技術(shù)能力中心的設(shè)立，ST贏得的設(shè)計(jì)案增長(zhǎng)了25%，也就是說(shuō)這種方式得到了客戶的認(rèn)可。

為了能夠更好地進(jìn)入亞洲地區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，ST推出了專門針對(duì)工業(yè)市場(chǎng)的產(chǎn)品，目前有超過(guò)5000多款產(chǎn)品支持工業(yè)應(yīng)用；在銷售方面，他們?cè)趤喼薜貐^(qū)的工業(yè)市場(chǎng)銷售人員有500多名。另外，還跟亞洲地區(qū)的20多家代理商和設(shè)計(jì)公司共同合作，建立合作伙伴關(guān)系，推動(dòng)產(chǎn)品和方案的落地。

此外，ST還希望將STM32上取得的成功經(jīng)驗(yàn)，嫁接到工業(yè)市場(chǎng)上來(lái)。ST的想法是需要構(gòu)建一個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。那如何做到呢？

Jerome Roux指出，一是需要技術(shù)引領(lǐng)者和合作伙伴的支持，剛好亞洲工業(yè)市場(chǎng)不僅有生產(chǎn)商，也有大量的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，引領(lǐng)著全球技術(shù)的發(fā)展。

二是平臺(tái)生成器，這主要是ST自身的軟件和硬件平臺(tái)支持。

三是與機(jī)構(gòu)組織合作，比如政府和大學(xué)等，以培養(yǎng)更多的年輕工程師。

四是線上平臺(tái)，ST有豐富的產(chǎn)品線，其官網(wǎng)上有豐富的產(chǎn)品資料和技術(shù)資源，也有一些合作伙伴提供的資源供工程師使用。

在Jerome Roux看來(lái)，有了合作伙伴的支持，他們有信心建立起一個(gè)健康的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

ST工業(yè)市場(chǎng)解決方案

在工業(yè)應(yīng)用方面，目前ST的嵌入式的工業(yè)解決方案，包括嵌入的處理器、模擬傳感器、以及電源電力的能源管理器件等。目前工業(yè)應(yīng)用解決方案占ST全年收入的30%左右，不過(guò)在中國(guó)的份額要高于這個(gè)比例。

圖2：ST模擬器件、MEMS和傳感器 (AMS) 產(chǎn)品部總裁Benedetto Vigna

ST模擬器件、MEMS和傳感器 (AMS) 產(chǎn)品部總裁Benedetto Vigna在峰會(huì)上詳細(xì)介紹了ST在工業(yè)市場(chǎng)的解決方案。“工業(yè)市場(chǎng)是我們重點(diǎn)關(guān)注的市場(chǎng)，我們還關(guān)心工業(yè)當(dāng)中的分散市場(chǎng)。我們可以提供傳感器、功率、微控制器和模擬器件?！彼谘葜v中表示。

圖3：ST的工業(yè)半導(dǎo)體技術(shù)。

目前，ST應(yīng)用在工業(yè)半導(dǎo)的技術(shù)用于通用和專用模擬器件，以及功率管理、電源管理、電流隔離、電機(jī)控制等產(chǎn)品的模擬與RF CMOS、BCD等技術(shù)；有用于微控制器和微處理器的eNVM CMOS技術(shù)；用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)和環(huán)境傳感器致動(dòng)器的MEMS傳感器和微執(zhí)行器技術(shù)等等。

Benedetto Vigna重點(diǎn)介紹了ST在電力和能源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、以及自動(dòng)化這三大重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用和支柱產(chǎn)品。

圖4：ST在電力和能源管理方面的產(chǎn)品。

首先是電力和能源管理。因?yàn)槿蚍秶鷥?nèi)都在降低碳排放，在電力和能源管理方面，ST有瓦至千瓦級(jí)的解決方案。ST通過(guò)高度集成的技術(shù)在一個(gè)芯片和硅芯片上來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化的，連接性的解決方案。目前ST可以提供各種功率分立器件，比如高壓 MOSFET、IGBT與模塊、SiC MOSFET、低壓MOSFET。

“我們能夠?qū)⒉煌奈⒖刂破?、BCD還有高壓的MOSFET有效地組合在一起，最終為客戶帶來(lái)集成性的解決方案?！?Benedetto Vigna表示。

圖5：ST功率模塊解決方案。

在功率模塊解決方案方面，ST有30W到20KW的解決方案。Benedetto Vigna指出，20KW的功率模塊主要應(yīng)用在風(fēng)機(jī)和太陽(yáng)能逆變器方面。

圖6：電機(jī)控制解決方案。

市場(chǎng)上有各種不同類型的電機(jī)，ST的電機(jī)控制解決方案可以覆蓋幾瓦到數(shù)十千瓦。而且他們還將電機(jī)控制、電流隔離、功率晶體管和微控制器四大單元集合在一起，為客戶帶來(lái)了高度集成的解決方案。

圖7：ST的工廠自動(dòng)化解決方案。

在工廠自動(dòng)化方面，Benedetto Vigna表示，工廠自動(dòng)化的背后是自動(dòng)大腦，而在自動(dòng)大腦的背后還要有連接性，同時(shí)還要保證所有的致動(dòng)單元都是有效的。“當(dāng)然，還有傳感層，如果沒(méi)有傳感層，我們就會(huì)形成信息孤島，就像人沒(méi)有眼睛，沒(méi)有五官，當(dāng)然就沒(méi)有辦法能夠觀察到周圍的世界和信息的流轉(zhuǎn)?！?/div>

在智能工業(yè)環(huán)境中，越來(lái)越多的機(jī)器在工廠內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)并接入云端，讓企業(yè)能夠?qū)嵤┳罴训纳a(chǎn)和機(jī)器維護(hù)計(jì)劃，提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和機(jī)器維護(hù)的靈活性。ST可以提供的工業(yè)通信連接產(chǎn)品組合涵蓋各種通信連接技術(shù)，包括連接傳感器與電力線通信（PLC）設(shè)備的IO-Link標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。比如STM32 Nucleo開發(fā)套件專門設(shè)計(jì)的IO-Link協(xié)議棧。該解決方案展示了一個(gè)小型工廠在三個(gè)層級(jí)使用IO-Link，將傳感器連接到上層的監(jiān)控和控制應(yīng)用。

圖8：ST可提供的工業(yè)傳感器類型。

對(duì)于驅(qū)動(dòng)工業(yè)設(shè)備智能化的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT），持續(xù)監(jiān)控設(shè)備狀況的傳感技術(shù)至關(guān)重要。針對(duì)嚴(yán)苛的工業(yè)工作環(huán)境，ST有一系列高精度、穩(wěn)健的傳感器，比如從溫濕傳感器到壓力和運(yùn)動(dòng)傳感器等各種工業(yè)用MEMS傳感器。

結(jié)語(yǔ)

工業(yè)市場(chǎng)是一個(gè)龐大的市場(chǎng)，也是近年來(lái)增速較快的一個(gè)市場(chǎng)，目前不少半導(dǎo)體廠商都把眼光轉(zhuǎn)向了這邊，但要想在這個(gè)市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟卻并不那么容易，這不僅有產(chǎn)品的性能、穩(wěn)定性、供貨能力的要求，還需要合作伙伴的支持，共同推動(dòng)制造技術(shù)智能創(chuàng)新縱深發(fā)展。

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