Các hệ thống điều khiển lập trình như hệ thống PLC và DCS đã có mặt hơn nửa thế kỷ. Tuy nhiên, chúng vẫn tiếp tục được nâng cấp hàng năm, nhờ vào sự tiến bộ nhanh chóng như vi xử lý nhanh hơn, bộ nhớ mở rộng và chức năng cao hơn. Công ty nghiên cứu Mordor Intelligence dự báo một tăng trưởng CAGR mạnh mẽ 8.9% cho thị trường hệ thống điều khiển công nghiệp từ năm 2023 đến 2028, cho thấy tương lai hứa hẹn của ngành.
Dưới đây là bảy xu hướng có ảnh hưởng đến điều khiển công nghiệp hiện nay:
1. Internet vạn vật & Công nghiệp 4.0
Xu hướng đáng chú ý nhất là sự kết hợp giữa thiết bị Internet vạn vật (IoT) và Công nghiệp 4.0. Xu hướng này mang lại cho kỹ sư điện tử cơ hội thiết kế và triển khai các hệ thống thông minh và kết nối cao hơn. Bằng cách sử dụng cảm biến được kích hoạt bởi IoT và các thành phần hỗ trợ kết nối, kỹ sư có thể thu thập dữ liệu thời gian thực và đạt được khả năng giám sát và kiểm soát tốt hơn. Phương pháp tiếp cận dựa trên dữ liệu này giúp kỹ sư tối ưu hóa thiết kế của mình, cải thiện hiệu quả và triển khai các chiến lược bảo dưỡng dự đoán, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của các hệ thống công nghiệp.
2. Tính toán tại biên
Xu hướng khác mà kỹ sư điện tử nên chú ý đến là sự phát triển của tính toán tại biên. Được thúc đẩy bởi việc xử lý dữ liệu nhanh hơn và độ trễ thấp, tính toán tại biên cho phép kỹ sư thực hiện các phép tính gần hơn với nguồn dữ liệu, giảm thiểu độ trễ trong truyền dữ liệu và tăng cường quyết định thời gian thực trong các ứng dụng công nghiệp quan trọng. Bằng cách tích hợp bộ xử lý, mô-đun bộ nhớ và hệ thống quản lý năng lượng cao cấp, kỹ sư có thể hiệu quả triển khai giải pháp tính toán tại biên với khả năng phản hồi nhanh, giảm tải mạng và tăng cường tự chủ.
3. An ninh mạng
An ninh mạng là một khía cạnh quan trọng của các hệ thống điều khiển công nghiệp hiện đại. Khi những hệ thống này trở nên kết nối chặt chẽ hơn, việc bảo vệ chúng khỏi các mối đe dọa mạng trở nên ngày càng quan trọng. Bằng cách tích hợp các chip và linh kiện mới có tính năng bảo mật tích hợp, các kỹ sư có thể đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu quan trọng. Ngoài ra, việc thực hiện các giao thức bảo mật mạnh mẽ trong thiết kế của họ cho phép giao tiếp và xác thực an toàn, bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công mạng tiềm ẩn.
4. Trí Tuệ Nhân Tạo & Học Máy
Trí Tuệ Nhân Tạo (AI) và Học Máy (ML) đang làm thay đổi cách mạng các hệ thống điều khiển công nghiệp bằng cách kích hoạt thế hệ tiếp theo của bảo dưỡng dự đoán và tối ưu hóa. Các kỹ sư điện tử có thể khai thác sức mạnh của AI và ML bằng cách tích hợp các chip và linh kiện chuyên biệt vào thiết kế của họ. Những linh kiện này hỗ trợ xử lý dữ liệu nhanh hơn, nhận dạng mẫu cải thiện và năng lực ra quyết định tốt hơn. Bằng cách tận dụng công nghệ AI và ML, các kỹ sư có thể phát triển các hệ thống thông minh có khả năng thích ứng linh hoạt với điều kiện thay đổi, nhận diện bất thường và tối ưu hóa hoạt động.
5. Sản Xuất Xanh và Bền Vững
Bằng cách chọn các thành phần tiết kiệm năng lượng và vật liệu bền vững, các kỹ sư có thể giúp giảm tiêu thụ năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường của các hệ thống điều khiển công nghiệp. Việc tích hợp những thành phần này vào thiết kế không chỉ phù hợp với xu hướng toàn cầu về thực hành thân thiện với môi trường mà còn giúp các ngành công nghiệp đạt được mục tiêu bền vững của họ. Thông qua những lựa chọn ý thức của mình, các kỹ sư điện tử đóng góp vào sự bền vững tổng thể của các hoạt động công nghiệp, mở đường cho một tương lai xanh hơn.
6. Công nghệ Không Dây
Công nghệ không dây đang biến đổi các hệ thống điều khiển công nghiệp, mang lại cho các kỹ sư điện tử sự linh hoạt và di động chưa từng có. Các kỹ sư có thể tận dụng các thành phần truyền thông không dây đáng tin cậy, như các mô-đun không dây tiết kiệm năng lượng và các giao thức truyền thông mạnh mẽ, để thiết kế các hệ thống với khả năng kết nối không dây liền mạch và đáng tin cậy. Các kỹ sư điện tử có thể tận dụng những công nghệ này để tạo ra các hệ thống linh hoạt và có khả năng thích ứng, có thể dễ dàng triển khai và mở rộng để đáp ứng các yêu cầu công nghiệp đang phát triển.
7. Hệ thống Mô-đun và Có khả năng Mở rộng
Trong kỷ nguyên của các hệ thống mô-đun và có khả năng mở rộng, các kỹ sư điện tử có thể thiết kế các hệ thống điều khiển công nghiệp dễ dàng mở rộng và thích ứng với nhu cầu thay đổi. Bằng cách sử dụng các thành phần mô-đun, các kỹ sư có thể nhanh chóng tích hợp hoặc thay thế các mô-đun cụ thể để đáp ứng các chức năng mới hoặc nâng cấp. Tính mô-đun này tạo điều kiện cho sự linh hoạt và khả năng mở rộng của hệ thống, cho phép các kỹ sư hiệu quả thích ứng thiết kế của họ với các yêu cầu đang phát triển. Các kỹ sư điện tử cũng có thể áp dụng các phương pháp cắm và chạy để đơn giản hóa việc tích hợp hệ thống, giảm thời gian phát triển và cho phép mở rộng hoặc chỉnh sửa một cách liền mạch.
Nhìn về tương lai
Tóm lại, việc giữ một bước chân trên cả xu hướng hàng đầu trong điều khiển công nghiệp và các hệ thống cơ bản cùng các thành phần của chúng là điều cực kỳ quan trọng đối với các kỹ sư điện tử. Việc tiếp nhận những phát triển này đảm bảo rằng các kỹ sư có thể liên tục tạo ra các thiết kế được cải thiện và sản phẩm cuối cùng ưu việt. Mỗi xu hướng và tiến bộ đều mang lại cơ hội mới, đẩy giới hạn của những gì có thể thực hiện và liên tục định hình tương lai của các hệ thống điều khiển công nghiệp.
