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PHYTEC 的 Payam Pajoohi 写道，工业自动化正日益成为制造商的战略重点，机器人、人工智能和互联生产系统有望提高生产力、灵活性和韧性。
尽管如此，自动化应用似乎并不均衡。Manufacturing Dive引用的一项研究发现，美国 80% 的制造工厂完全没有自动化，而德勤 2025 年智能制造与运营调查则发现，92% 的受访制造商认为智能制造是未来三年提升竞争力的关键驱动因素。
雄心壮志与实际部署之间的这种差距凸显了一个经常被忽视的挑战：嵌入式工程。
制造商在讨论自动化时，往往关注的是那些看得见的技术——机械臂、人工智能、机器视觉和自主系统。但这些技术都需要嵌入式硬件和软件才能正常运行。
传感器需要收集信息，摄像头需要处理图像，控制器需要实时响应，机器需要与其他设备及更广泛的生产系统进行通信。
随着工厂互联程度的提高，这些底层系统也变得日益复杂。自动化项目可能需要将并行处理、连接性、边缘计算、网络安全以及与传统设备的集成等功能结合起来。
工程上的最大挑战在于如何使这些部件可靠地协同工作。
专业嵌入式工程人才的短缺加剧了这个问题。嵌入式系统需要软硬件方面的专业知识，包括微控制器、嵌入式Linux、设备驱动程序、网络以及软硬件集成。
UST引用的一项针对 200 家嵌入式系统公司的调查发现， 65% 的公司难以填补涉及物联网、微控制器编程和嵌入式软件开发等领域的职位空缺。
对于制造商而言，缺乏这些技能意味着更长的开发周期和更高的成本，以及自动化项目难以从原型阶段推进到实际应用阶段。这一点尤为重要，因为证明自动化概念有效与在生产环境中可靠地部署该概念截然不同。
原型系统可以证明某个处理器、摄像头或人工智能模型能够执行特定任务。而生产系统则有着更高的要求。它需要可靠运行、与现有设备通信、满足安全要求，并且可能需要多年持续支持。模块化嵌入式平台正可在此发挥作用。
系统级模块 (SOM)将核心计算组件集成到一个紧凑、可直接投入生产的平台中。制造商无需从零开始设计处理器电路和相关的底层硬件，而是可以将成熟的计算平台集成到他们自己的专用硬件中。其优势不仅在于速度。模块化方法还可以降低设计风险，并随着需求的演变，更易于评估和扩展嵌入式技术。
持续加大对自动化领域的投资势头显而易见。《制造业潜水》报道称，德勤的一项调查显示，41%的受访者计划在未来两年内优先投资工厂自动化。但要成功实现自动化，制造商需要关注的不仅仅是那些热门技术。
在部署机器人或人工智能系统之前，企业需要考虑支撑该系统的嵌入式架构：
新设备如何与现有机械进行通信？
边缘需要进行哪些处理？
需要怎样的实时性能？
如何保障系统安全和维护系统安全？
内部团队是否具备所需的专业知识？
哪些组件确实需要从头开始开发？
自动化系统的每个部分并非都需要定制开发。使用经过验证的模块化平台，可以让工程团队将资源集中在真正具有竞争优势的关键要素上，而不是重建基础计算基础设施。
工业自动化的下一阶段不仅仅取决于对人工智能和机器人技术的投资。制造商需要可靠的基础：功能强大的嵌入式硬件、稳健的软件、安全的连接以及将这些技术集成到实际生产环境中的工程专业知识。
因此，对于从自动化试点转向更广泛部署的企业而言，应该在流程的开始阶段就考虑嵌入式工程，而不是事后才考虑。
机器人和人工智能或许是智能工厂中最显而易见的组成部分，但嵌入式工程才是这些技术得以有效运作的关键。降低这一层面的不必要复杂性，最终能够帮助制造商更快地从自动化愿景迈向可靠生产。
（来源：编译自electronicsweekly）
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