工业物联网（IoT）正推动信息技术（IT）变革优势外溢至运营技术（OT），为制造设备、流程和管理注入智能特性。智能制造解决方案在网络边缘使用连接的传感器和设备实时改进设备性能和人员效率，同时将数据传递到内部或云端服务器，以提供深入分析和洞察。
基础设施改造的目标是提高 SMT 生产线的生产力和灵活性，简化机器的转换流程，减少机器的停机时间，提高产品质量并提高利用率。愿景是设计一种可移植、可扩展且安全的系统要素，从而为每台 SMT 机器提供强大、高效和准确的智能特性。通过将目前由许多不同硬件系统完成的新工作负载和现有工作负载整合到一个可配置和可自定义的平台上，降低系统的复杂性。这将需要一个能够通过精确的实时决策流程快速进行数据计算的平台。
Flex 的解决方案是与英特尔合作，在其 FPGA 平台上开发智能的“机器大脑”（“XANDER”）。在系统架构中，两层 XANDER 以分散的方式集成在 SMT 生产线中。每台端点机器（例如自动装载机、链带式输送机、卸货机等）都有一个对应的 XANDER，可根据需要自动与该层中的其他设备进行东西向通信，并与 SMT 生产线主设备进行北向通信。该组织非常灵活，基本实现了本地化决策。
这种架构减少了与主 FPGA 系统的通信带宽，从而释放了处理空间，有助于与生产中的其他主级别 SMT 生产线进行更高水平的连接。Flex SMT 生产线中安装了数十个 XANDER，可安全、实时地处理和收集传感器数据。它们全部与连接到 Flex 内部网络的生产线网关进行了无线连接。
两层 XANDER 连接
FPGA 提供了真正的并行同步计算架构，可帮助满足 SMT 等高速生产线对低延迟和确定性控制功能的要求。选择 Cyclone® IV FPGA 的关键性能指标是数据摄取、同步和处理能力。该平台必须应对输入单元管理器、过滤模块、可重新配置的嵌入式处理器、数据缓冲、控制子系统、Wi-Fi 控制器等组件的大量并行数据处理需求，在数微秒内可靠地进行各项计算任务，并保护设备和通信完整性。这些功能都可以在 Cyclone IV FPGA 上实现，同时在成本和功耗之间保持平衡。
FPGA 架构非常适合解决所有这些设计挑战。它包含可编程逻辑元件以及可配置的静态随机存取内存（SRAM）、高速输入/输出（I/O）引脚和路由互连。这些计算元件分布在芯片内部，以实施并行和同步计算任务。它为用户提供了设计自定义处理器的能力，自定义处理器专门用于管理所需的独特数据流。
Cyclone IV FPGA 具有均衡的低功耗逻辑结构和 I/O 性能，以及适合工业用例的长生命周期及高可靠性，因此非常适合 Flex 的 XANDER。
XANDER 的顶层设计
最新英特尔白皮书《智能工厂中的英特尔® FPGA — 简短案例研究》详细介绍了Flex 为推进工业 4.0 变革、开发基于英特尔® FPGA 的表面贴装技术（SMT）生产线所采用的创新方法。
点击 “ 智能工厂 ” ，即可免费下载完整白皮书。
文章来源于英特尔FPGA