通过一站式采购，设计人员能够开创自动化、农业、交通运输的未来

文明的进步在很大程度上依赖于我们利用材料、建立农业规范、提高交通运输便利性的能力来实现。最初的简单工具制作已经演变为超大规模制造。农业也成为最大限度提高每公顷产量的科学。随着电动汽车 (EV) 在全球迅猛发展，不太起眼的汽车也进入技术前沿，提出了相关的效率优化要求。

三者有很多共同之处，包括需要更高级别的自动化和控制，以便在不断增加的成本和效率压力下保持加快的生产速度，另外还需要提高安全性。安全在汽车制造中尤其重要，因为工人和机器协同工作，安全在农业中同样重要，因为自主车辆虽然可以提高生产率，但也需要安全保护，以防在田间出现事故。

要实现这些目标，就需要采用创新方法来实现自动化和控制并提高效率，包括传感器、继电器、控制器、摄像头、电度表和充电器，它们经过专门设计，旨在满足这些应用的需求。对于设计人员而言，寻找和采购合适的解决方案可能具有挑战性。幸运的是，DigiKey 已经完成了其中很多工作。接下来我们介绍部分下一代设计解决方案。

汽车制造安全

安全在汽车制造中至关重要。虽然工业物联网 (IIoT) 引入了一些先进理念来提高生产率，但在生产线的各个阶段，工人仍然需要与重型机器和协作机器人 (Cobot) 协同工作。他们的安全必须得到保障。但您可以放心，DigiKey 提供了一系列安全产品来满足您的需求，包括继电器和控制器等产品。

安全继电器（图 1）可帮助执行系统运动的安全停止，以受控断电的方式。当监控设备的传感器检测到工人或操作人员可能处于危险中时，或者当工人手动激活紧急停止按钮时，通常就会调用此功能以执行断电。

DigiKey 不仅提供各种各样的安全继电器解决方案，而且这些方案均由各个领域的领先制造商开发，例如 Omron、Banner Engineering、Littelfuse、Altech Corp.、 Panasonic、Phoenix Contact、SICK、TE Connectivity 和 Weidmuller。

图 1：执行紧急停止功能的安全继电器，例如 G9SE-221-T30，可用于在汽车制造环境中确保工人安全。（图片来源：Omron Automation and Safety）

安全控制器可以确保静止和移动机器的安全工作。它们通常是可编程逻辑控制器 (PLC)，采用特殊设计的输入、内部处理和输出元件，当在安全关键型系统中使用时，可保证达到必需的安全级别。DigiKey 提供一系列此种用途的控制器，包括来自 Banner Engineering、IDEC、Omron、Panasonic 和 Schneider Electric 的解决方案。您可在此处获取 DigiKey 的完整自动化和控制安全产品组合指南，其中包括光幕、门联锁装置、拉绳开关等设备。

自主农业的未来

随着全球人口不断膨胀，加上人口老龄化使很多西方国家的可用体力劳动者逐渐短缺，促使人们在农业领域更多使用自主车辆。为了实现最高的每公顷产量，这些车辆与设计用于监控环境和作物生长的物联网系统高度集成，能够推动创新并最大限度地提高生产力。同时，这些车辆还与工人协同工作，因而必须采取相应措施来确保安全。

为了安全地与环境进行交互，农业自主车辆必须识别要处理的农产品和任务、拥有能多角度移动的灵活机械臂，并能挑拣和移动农产品而不造成损坏。这些车辆还必须能够检测人体的存在、避开障碍物，并精确安全地进行导航。因此，传感器和机器视觉系统是构建自主系统的众多关键组件之一。这包括用于检测触碰和不同大小的施加力、接近度、位置、方向、温度、声音和光照的传感器。

为了帮助您设计和实现满足这些应用要求的车辆，DigiKey 提供了一系列您所需要的基本器件，包括摄像头、传感器、控制臂、开关、致动器、安全器件等等。

例如，实现自主性的一大关键要素是机器视觉，让系统能够看到工作环境，以及要处理的项目。DigiKey 提供的机器视觉解决方案包括摄像头（图 2）、照明系统、透镜和控制处理单元。DigiKey 的产品组合当前涵盖 15 个产品系列，包括来自 Banner Engineering 和 ifm Efector 等供应商的精选产品。

图 2：机器视觉系统，例如 VE201G1A 智能摄像头，可添加到重型自主农业设备，以实现产品处理和加工能力、导航和安全功能。（图片来源：Banner Engineering）

为了让自主车辆能够执行任务，设计人员可从一系列机器人解决方案中进行选择，包括机械臂（图 3）、末端执行器和配件。DigiKey 的产品库包括来自 Denso Robotics、Festo 和 KUKA Robotics 的解决方案。

图 3：在添加 KR 6 R900-2 等机械臂之后，农业自主车辆能够在现场执行精确和重复的任务。（图片来源：KUKA Robotics Corporation）

电动汽车推动传感器创新和效率提升

人类向更高能效运输系统的迁移将电动汽车推到了感测和控制、电力输送、储能、管理等技术领域的创新前沿。DigiKey 的自动化和控制产品组合，已准备好推动下一代智能节能车辆的创新。产品范围已经扩展到包括汽车传感器、控制系统、电度表甚至电动汽车充电器，帮助您应对设计未来汽车的挑战。

所有电动汽车的核心都是电池。电池的“大脑”是电池管理系统 (BMS)，该系统会在运行过程中监测电池的状态，并管理充电过程和性能。控制和监测由传感器完成，而系统和用户安全问题则通过断路器和保险丝（图 4）来解决。所有这些元器件都必须符合汽车标准，例如来自 Eaton 和 Littelfuse 等供应商的产品。

图 4：符合汽车标准的保险丝，例如 OGBC016.H，是电动汽车充电解决方案的众多关键元件之一。（图片来源：Littelfuse）

总结

在提高自动化程度、自主性和效率的同时，参与汽车制造设施、农业自主车辆、电动汽车快速发展的设计人员还必须高度关注工人安全。同时，他们还必须管理设计周期、采购和相关交付要求。通过与国际电子元器件经销商 DigiKey 开展合作，设计人员可以确保从其自动化和控制产品组合中获得一系列完整的解决方案，满足下一代系统的要求。