基于FPGA的分布式数字制造系统传感器:最先进的技术审查
Laraib Khan1, Sriram Praneeth Isanaka1, Frank Liou1
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO 65409, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
分布式数字工厂 (D2Fs) 整合了数字双胞胎和传感器,以实现可持续制造. 现场可编程门阵列 (FPGA) 增强了近实时监控,优化了资源使用,减少了D2F中的浪费.
科学领域:
- 制造业 工程 制造工程
- 可持续制造 可持续制造 可持续制造
- 嵌入式系统 嵌入式系统
背景情况:
- 分布式数字工厂 (D2Fs) 集成数字双胞胎 (DTs),传感器,激光增材制造 (laser-AM) 和减法制造 (SM).
- 创新的传感器技术对于D2Fs的有效监控和控制至关重要.
- 现场可编程门阵列 (FPGA) 为实时系统提供了可重编程性,低功耗和高处理能力.
研究的目的:
- 审查D2F与先进传感器技术的融合,重点是FPGA.
- 探索FPGA在D2Fs中实现近实时监控和生态有效数据管理方面的作用.
- 确定未来的研究方向,以实现可持续和有弹性的D2F运营.
主要方法:
- 关于FPGA基于传感器的最新进展及其在D2F中的应用的文献综述.
- 分析D2F框架,包括数字双胞胎,传感器,激光-AM和SM.
- 检查生态有效的数据管理和资源优化策略.
主要成果:
- FPGAs越来越多地用于制造网络中开发近乎实时的监控系统.
- 基于FPGA的传感器通过改进数据采集和处理来提高D2F操作的有效性.
- 集成先进的传感器和FPGA有助于减少浪费和优化资源.
结论:
- D2F,先进传感器 (特别是基于FPGA) 和数字双胞胎之间的协同作用为可持续制造铺平了道路.
- 由FPGA实现的近实时监控是优化资源利用和减少浪费的关键.
- 对FPGA应用的进一步研究将推动开发更具弹性和生态效率的D2F系统.
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