工業(yè)4.0受益于多學(xué)科交叉的機電一體化技術(shù)，來降低不斷融合的信息技術(shù)（IT）和運營技術(shù)（OT）的復(fù)雜性。通過簡化設(shè)計、調(diào)試和運行，機電一體化工程可以開發(fā)出更好的機器設(shè)備。通過讓機器設(shè)備制造商來調(diào)試、編程和連接設(shè)備，機器的自我優(yōu)化、選型適當?shù)南冗M電機和變頻器系統(tǒng)可以使生產(chǎn)制造和供應(yīng)鏈自動化更靈活、更快、效率更高。

　　例如，具有先進功能的變頻器，可以支持最新和傳統(tǒng)的機器連接?；趨?shù)化編程技術(shù)、智能電機驅(qū)動技術(shù)的制造，可以加速機器運動編程從概念到部署的各個階段。參數(shù)化編程使其比傳統(tǒng)編程更易于調(diào)試。將智能驅(qū)動器上線，不再需要特殊培訓(xùn)。同樣的原則適用于調(diào)試過程中變頻器的參數(shù)化。在某些情況下，只需要Wi－Fi和可插拔內(nèi)存模塊就可以在一分鐘內(nèi)復(fù)制和調(diào)試所需要的參數(shù)。

　　減少變量的數(shù)量，簡化了機器和運動控制。將電子元件和軟件集成到驅(qū)動機構(gòu)中形成一個集成單元，當它與智能軟件結(jié)合時，就能以恒定扭矩變速運行，從而獲得廣泛應(yīng)用。通過調(diào)整不必要和不同的變頻器系統(tǒng)變量，電機旋轉(zhuǎn)速度可自由調(diào)整，并可以通過移動設(shè)備進行遠程控制。

　　智能電機現(xiàn)在可以將速度控制驅(qū)動技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域與工業(yè)4．0相結(jié)合，通過將線電壓驅(qū)動電機的簡單性與電子驅(qū)動控制單元的優(yōu)點相結(jié)合，為移動用戶提供對電機控制的最佳遠程訪問。 將電機和變速箱與可變電機速度相結(jié)合的高效模塊化驅(qū)動解決方案，通常也可以實現(xiàn)與電機和變頻器相同或更好的性能。

　　機器軟件也已經(jīng)模塊化。應(yīng)用模板是實用的工程工具，使精密和復(fù)雜的運動控制更容易獲取，更容易理解。模塊化的軟件模板，更容易實現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動。不論是集中式、基于控制器的系統(tǒng)，還是分布式、基于驅(qū)動的平臺，模塊化控制系統(tǒng)都可以使用基于EtherCAT、PLCopen和其它工業(yè)標準的自動化拓撲結(jié)構(gòu)。

　　越來越多的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）、傳輸控制協(xié)議（TCP ／ IP）、開放系統(tǒng)架構(gòu)正在向工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，有些在新裝置中的應(yīng)用甚至超過了專用的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。電機驅(qū)動連接，可以提供不同形式的無線和現(xiàn)場總線通信，包括以太網(wǎng)，多輸入／輸出（I／O）接口，以及鍵盤、USB或無線局域網(wǎng)（LAN）模塊等插件選項?？捎玫慕涌谶x項，簡化了調(diào)試、參數(shù)設(shè)置和連接。無線、I／O、和即插即用選項，使實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)和基于云的控制和分析成為可能。

　　開放標準編程，賦予操作員在過程級別上的控制能力，還可以使用同一控制器集成上、下游驅(qū)動控制任務(wù)。開放標準環(huán)境增加了網(wǎng)絡(luò)接入點，這是一把雙刃劍。需要對工業(yè)連接和控制進行評估，以便識別潛在的網(wǎng)絡(luò)風險，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。具有內(nèi)部控制、PLC安全檢測系統(tǒng)，并配備了用戶權(quán)限管理的控制平臺，能夠支持多層網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議。美國國家標準與技術(shù)研究所（NIST）的網(wǎng)絡(luò)安全框架，提供了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備安全控制的具體實施指南。

打好工業(yè)4.0的地基

　　工業(yè)4．0的未來愿景是希望在世界任何地方，獲得身份認證的用戶都可以訪問數(shù)據(jù)分析、控制生產(chǎn)、并執(zhí)行預(yù)防性維護，從而可以提高生產(chǎn)能力，改善盈利水平。機電一體化運動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)。

　　有了合適的工具，就可以在更短的時間間隔內(nèi)推出智能機器。能源效率植根于現(xiàn)代驅(qū)動技術(shù)。編程易用性和控制訪問，意味著運行人員可以受益于更高的生產(chǎn)率，易于維護和減少停機時間。以運動為中心的自動化解決方案，納入了人體工程學(xué)操作理念、用戶友好、多點觸摸、人機界面的操作系統(tǒng)，以便實現(xiàn)過程可視化，更易于集成，從而達到支持網(wǎng)絡(luò)和與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）設(shè)備的連接和控制。

　　顯然，在工業(yè)4．0時代，機電一體化比以往的關(guān)聯(lián)度更高。靈活和可擴展的驅(qū)動技術(shù)，可以提供更高效的數(shù)據(jù)流、可視性和控制，并可將機器數(shù)據(jù)安全的發(fā)送給（或接收）網(wǎng)絡(luò)或云，以便實現(xiàn)實時的決策、診斷、維護和預(yù)測分析。將復(fù)雜的運動控制和自動化轉(zhuǎn)化為便于使用的驅(qū)動解決方案是工業(yè)4．0在運動控制中實施的關(guān)鍵。（來源：控制工程網(wǎng)）