エネルギー効率な産業オートメーション向けスマート半導体

産業オートメーションは、「インダストリー4.0」と称される第4次産業革命への流れを牽引しています。そして、世界中の生産性の効率向上を推進する立役者でもあり、世界各国のスマート工場がオートメーションへの依存度を高めています。産業オートメーションとは突き詰めて言えば、企業が製造に使用する基材からエネルギーに至るあらゆる資源とその他の価値創造のためのプロセスをできるだけ効率的に利用できるようにするものです。

メーカー各社はビッグデータアナリティクスを活用することで、自社の製品およびプロセスを継続的に改善できるだけでなく、予知保全やソフトウェアの自動更新などの新しいサービスを開発できるようになります。スマート半導体ソリューションは、このような開発やイノベーションに欠かせないゲートキーパーの役割を果たします。スマート半導体ソリューションはさまざまなオートメーションの接点において、効率的かつ安全なデータフローを確保し、産業用モーターの速度を制御、全体的な柔軟性を予想外に向上させることができます。

産業オートメーションには様々な半導体が必要です

産業オートメーションの成功を導くのは、強力で安全でスマートな製品です。一般的アプリケーションを見てみると、産業オートメーションは単一デバイス内の単純なサーモスタットから、膨大な数の入力測定および出力制御信号を含む大型の産業用制御システムまで多岐にわたっています。他にも、センサー、測定データのサンプリングのための絶縁型インターフェース、遠隔地の顧客用制御アプリケーション、従来型PLC(プログラマブルロジックコントローラ)、その他のエッジ制御要素からデータ処理クラウドまで、さまざまな産業オートメーションがあります。

動作制御およびロボット分野には、IGBTやMOSFET、ゲートドライバ、専用コントローラなどのパワー半導体があります。インフィニオンはエネルギー利用の効率化においてこうしたパワー半導体のラインアップに注力する一方で、ロボティックス、工作機械、ポンプ、ファン、高出力ドライバをはじめとする幅広いアプリケーションに対応し、より少ない資源でより多くのメリットを実現することを可能にします。

モータ制御が産業オートメーションのカギです

一般的な産業オートメーションアプリケーションには、食品加工、包装、物流システム、工作機械、ロボットなどがあります。産業オートメーションは、動的挙動と精度に関する高度な要件を満たすために、産業用ACドライブとサーボインバータに大きく依存しています。高度なモータ制御システムの中枢を担うインフィニオンのXMC™マイクロコントローラは、カスケード構造の制御タスクの処理スピードを加速化します。電流、位置、速度のすべてを絶対的な精度で測定します。リアルタイムの負荷が必要な場合には、高性能システムが欠かせません。インフィニオンのOptiMOS™、CoolMOS™、CoolSiC™ MOSFET、電流制御IC、EiceDRIVER™ゲートドライバ、センサーおよびセキュリティソリューションによるインフィニオンのモータ制御ソリューションは、画期的なサーボモータを含む産業用オートメーションアプリケーションを強化するために設計されています。

アプリケーションページ:産業用アプリケーション向けモータ制御

アプリケーションページ:モータ制御およびドライブ

アプリケーションページ:ロボット

 

多領域向けのエネルギー効率なサーボモータ

さまざまな分野でオートメーションが拡大するのに合わせ、サーボモータの需要が高まっています。ロボット、コンピュータ数値制御(CNC)装置、自動製造はすべて、インフィニオンの製品ラインアップにある半導体ソリューションを土台として、最高のエネルギー効率と信頼の性能を提供する高度かつ高性能なサーボモータに支えられています。

サーボモータは、互換性のあるモータと位置に関するフィードバックを与えるセンサーの組み合わせで構成されています。サーボモータにはさらに、精密でサーボモータ専用に設計されたコントローラが必要です。ロータリーアクチュエータとして、位置、速度および加速度の高度な制御を実現します。サーボモータ独自の特長のひとつには、目指す位置まで回転する間に電力を消費し、その位置に達したら休止するという機能があります。正確な動作制御と高いトルクレベルの融合を可能にするサーボモータの機能は、オートメ―ションとロボットに最適であり、より高い精度と効率性を実現します。

 

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幅広いラインアップで効率性の最適化を実現

インフィニオンのパワー半導体は、産業空間中でリアルとデジタルの世界を最も高いエネルギーレベルで接続し、あらゆるアプリケーションにおけるエネルギー損失を低減します。例えば、インフィニオンのパワー半導体とゲートドライバが産業用モータの可変スピードを制御します。そしてセンサーがモータ速度と、機器の環境と内部状況を測定します。さらに、絶縁型インターフェースが高電圧領域のシステムを操作し、コントローラが安全なシステム運用を行っているモーターおよび定電圧領域と相互作用します。また、制御アルゴリズムを実行するマイクロコントローラ、または機器を動かすAIが組み込まれています。さらに、産業用IoT向けWi-FiおよびBluetoothのコネクティビティデバイスや、許可されたユーザーのみを対象とする安全なオペレーションを保証し、適切な認証を受けたオリジナルなシステム構成要素の使用だけを許可するセキュリティデバイスも提供されています。

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エネルギー効率を高めるユースケース