أخبار ar.wedoany.com، أعلنت مؤخراً شركة إس تي ميكروإلكترونيكس (STMicroelectronics) السويسرية لأشباه الموصلات عن إطلاق مستشعر الاهتزاز الذكي IIS3DWB10IS، الموجه لتطبيقات مراقبة حالة المعدات الصناعية والصيانة التنبؤية. يدمج هذا المكون استشعار الاهتزاز بتقنية (MEMS)، ومعالجة الإشارات الرقمية، والاستدلال بالذكاء الاصطناعي داخل رقاقة واحدة، بهدف توفير بديل أسهل في التكامل مقارنة بمستشعرات الضغط الكهروإجهادي التقليدية للآلات الدوارة وخطوط الإنتاج والمعدات الصناعية عالية الموثوقية.
يتمحور التغيير في مستشعر IIS3DWB10IS حول طبقة "الحوسبة المحلية عند طرف الاستشعار". ففي المراقبة التقليدية لحالة المعدات، يتم عادةً جمع بيانات الاهتزاز بواسطة المستشعر ثم إرسالها إلى معالج خارجي أو بوابة حافة (Edge Gateway) لتحليلها، مما يؤدي إلى سلسلة نظام طويلة تتأثر فيها عوامل استهلاك الطاقة، والتوصيلات، وتوزيع المعالجة، وزمن الاستجابة، مما يؤثر على التنفيذ الهندسي. قامت إس تي ميكروإلكترونيكس بدمج وحدة معالجة المستشعرات الذكية ISPU 2.0 في هذا المستشعر، مما يتيح إجراء معالجة سريعة واستدلال بالذكاء الاصطناعي لبيانات الاهتزاز بالقرب من عنصر الاستشعار. تُظهر البيانات الرسمية أن هذا المنتج قادر على قياس الاهتزازات والصدمات بترددات تصل إلى 10 كيلوهرتز وما فوق، مع نطاق ديناميكي يصل إلى 200 غال، ومستوى ضوضاء منخفض يصل إلى 35 ميكروغرام/√هرتز، ويمكنه العمل في درجات حرارة تصل إلى 125 درجة مئوية. تمكن هذه المواصفات المستشعر من تغطية احتياجات التعرف على الأعطال في المحركات، والمضخات، والمراوح، والضواغط، وأنظمة نقل الحركة، وماكينات التشغيل، وغيرها من المعدات الدوارة أو الترددية، مما يساعد المصانع على اكتشاف المخاطر مبكراً قبل تفاقم أعطال المحامل أو التآكل الميكانيكي أو الاهتزازات غير الطبيعية.
يأتي هذا المكون في حزمة LGA ذات 16 طرفاً بأبعاد 4.5 مم × 4.5 مم × 1.5 مم، ومن المقرر أن يتوفر للشحن في يوليو 2026، بسعر يبدأ من 25 دولاراً أمريكياً للوحدة عند شراء آلاف القطع.
من منظور التطبيقات الصناعية، لا يزال تحليل الاهتزاز أحد أكثر المسارات التقنية نضجاً وأهمية في مراقبة حالة المعدات. تعتمد العديد من الشركات في قطاعات التصنيع، والسيارات، والكيماويات، والطاقة، والمعدات العامة على الآلات الدوارة للحفاظ على الإنتاج المستمر. وأي توقف مفاجئ لمعدة رئيسية لا يؤثر فقط على الآلة نفسها، بل قد يتسبب في انقطاع إيقاع خط الإنتاج بأكمله، والحاجة إلى جدولة طارئة لفرق الصيانة، واستهلاك قطع الغيار، وتأخير التسليم. من خلال دمج خوارزميات نموذجية مثل تحويل فورييه السريع (FFT)، والترشيح، وتحليل الغلاف، وتقييم شدة السرعة، واكتشاف الحالات الشاذة في النظام البيئي الداعم للمستشعر، يتيح IIS3DWB10IS لمصنعي المعدات إمكانية دمج قدرات الصيانة التنبؤية في الآلات الحالية أو الجيل الجديد من المعدات الذكية بحجم أصغر، واستهلاك أقل للطاقة، وعدد أقل من الدوائر الخارجية. بالنسبة للمواقع الصناعية التي تعمل بالبطاريات، أو ذات التوزيع الموزع، أو ذات المساحة المحدودة للتعديلات، فإن حلول الذكاء الاصطناعي داخل المستشعر هذه أسهل في تحقيق النشر على نطاق واسع مقارنة بالهيكل التقليدي "مستشعر + معالج خارجي".
يعكس هذا المنتج أيضاً تطور مستشعرات الصناعة من مجرد مكونات تجميع بيانات إلى عقد ذكية على الحافة. ذكرت إس تي ميكروإلكترونيكس أن وحدة ISPU 2.0 تمتلك قدرة معالجة إشارات رقمية تبلغ 40 MIPS و 40 MFLOPS، وهو أداء أعلى بأربع مرات مقارنة بالجيل السابق، كما أن سرعة نقل البيانات بين واجهة المستشعر ودائرة MEMS زادت بستة أضعاف. مع تزايد اهتمام المصانع بمعدلات توفر المعدات، والمراقبة عن بُعد، والإنتاج الآمن، يتحول تركيز المنافسة بين شركات تصنيع المستشعرات من دقة القياس، ونطاق درجة الحرارة، وموثوقية التغليف، ليشمل القدرة على تنفيذ الخوارزميات محلياً، ومعالجة البيانات الأولية، والتحكم في استهلاك الطاقة، وقدرات الاتصال بأنظمة البرمجيات الصناعية. إذا تمكن مستشعر IIS3DWB10IS من الدخول في التصميمات الإنتاجية لدى مصنعي المعدات الصناعية، فسيساعد ذلك في نقل مراقبة الحالة بالذكاء الاصطناعي تدريجياً من المعدات الرئيسية عالية القيمة إلى المزيد من الأصول الصناعية العادية.
لا يزال التطبيق اللاحق لهذا المنتج يعتمد على وتيرة اعتماد مصنعي المعدات له، وتكلفة تكييف الخوارزميات، ودورة التحقق الميداني. بالنسبة للمستخدمين الصناعيين، فإن أداء المستشعر بحد ذاته هو مجرد خطوة أولى؛ فالعوامل التي تؤثر حقاً على قرارات الشراء تشمل أيضاً معدل الإنذارات الكاذبة، وطريقة التركيب، والاستقرار طويل الأمد، وسهولة التكامل مع أنظمة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) الحالية أو بوابات الحافة، بالإضافة إلى قدرة فريق الصيانة على تحويل مخرجات المستشعر إلى استراتيجيات صيانة قابلة للتنفيذ. يُظهر إطلاق إس تي ميكروإلكترونيكس لمستشعر IIS3DWB10IS أن شركات الرقائق الصناعية تعمل على دمج قدرات الذكاء الاصطناعي بشكل أعمق في طبقة الاستشعار، وأن مراقبة حالة المعدات تنتقل من الفحص الدوري إلى حكم ذكي أكثر استمرارية وقرباً من الموقع.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
