Im Catalyst Center von ADI ...

Jul 21, 2023

Das Gebäude beherbergt eine Reihe gemeinsamer Entwicklungsumgebungen, die von drahtlosen Batteriemanagementsystemen über intelligente Automatisierung für Fabriken bis hin zur 5G- und 6G-Systementwicklung reichen.

„Bei Catalyst geht es um die Art und Weise, wie wir in Zukunft arbeiten werden“, sagte Leo McHugh, Vizepräsident für industrielle Automatisierung bei ADI. „Wir haben Vertreter aller Unternehmen in ADI, und beim Catalyst geht es darum, die Einführung neuer Technologien zu beschleunigen und mit Ökosystempartnern zusammenzuarbeiten.“

Das 100-Millionen-Dollar-Zentrum wurde letztes Jahr eröffnet, aufgrund der Pandemie jedoch um ein Jahr verzögert. Ziel ist es, die Entwicklung von Designs seiner größten Kunden unter Verwendung einiger der 75.000 Produkte von ADI zu beschleunigen. Dies geschieht zu einem Zeitpunkt, an dem das Unternehmen die Übernahmen von Linear Technologies im Bereich Energie und Maxim Integrated im Bereich Steuerungen konsolidiert.

Das klingt nach einer Möglichkeit, die Vertriebshändler für die größten Kunden zu umgehen, da dies die Art von Tätigkeit ist, die von erfahrenen Außendiensttechnikern mit Kunden durchgeführt wird. Das ist nicht der Fall, sagt Mike Morrissey, leitender Direktor und Direktor des Zentrums. Es geht vielmehr darum, Endkunden direkter mit Modulen und Referenzdesigns zu unterstützen.

„Auf der Welt gibt es nicht genügend Analogingenieure, um mithalten zu können. Deshalb kommen Kunden zu uns und bitten uns, ihnen beim Aufstieg auf der Designleiter zu helfen“, sagte McHugh.

Ein Teil des Problems sei, dass ADI nicht den Weg der System-on-Chip-Integration einschlagen wolle, sondern stattdessen eine breite Palette von Teilen kombinieren wolle, um ein Design zusammenzuführen.

Beispielsweise verfügt der automatisierte mobile Roboter (AMR) im Zentrum zu 60 % über ADI-Produkte, von Energiemanagement und Bewegungssteuerung bis hin zur Trägheitsmesseinheit, Flugzeitsensor (ToF) und lokaler KI, die auf dem MAX78000-Mikrocontroller läuft, sowie 60-GHz-Wireless Konnektivität. Der ToF-Vision-Sensor wird als eigenständiges Modul veröffentlicht.

„Es geht um Resilienz“, sagt McHugh. „Wir befassen uns jetzt mit der Widerstandsfähigkeit der Lieferkette und wie wir die Dinge besser intern organisieren können. Kunden wollen Produkte 30 Jahre lang, und wir müssen oft Produkte von firmeninternen Gießereien zurückbringen, um dies zu unterstützen“, sagte er. „Viele Kunden schauen auf ihre Lieferketten.

Dieses „Greenshoring“ oder die lokalisierte Produktion war der Auslöser für die Ankündigung einer neuen 600-Millionen-Dollar-Fabrik am Standort. „Da Europa stark von Automobil und Kommunikation geprägt ist, konzentriert sich ADI Europe stark auf diese Bereiche“, sagte Morrissey.

Weitere Beispiele für Schlüsselbereiche sind das Batteriemanagementsystem (BMS), an dem ADI bei 16 der 20 größten Elektrofahrzeug-OEMs (obwohl nur zwei öffentlich sind) beteiligt ist, und an Funknetzen, bei denen ADI an 60 % der 5G-Netzwerk-Transceiver-Technologie beteiligt ist , er sagt.

EMI-Test eines drahtlosen BMS-Akkupacks

Um die BMS-Entwicklung zu unterstützen, kaufte das Zentrum auf dem freien Markt einen Batteriesatz von einem Jaguar Land Rover iPace und nutzt diesen als Demonstrations- und Entwicklungssystem für seine BMS-Chips der siebten Generation.

Die Batterieüberwachungssensoren und -algorithmen sowie die Emulation der Batteriemodule werden vom Beginn des Zusammenbaus des Batteriepakets über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs bis hin zum zweiten Leben der Zellen, wenn sie in anderen Anwendungen verwendet werden, eingesetzt wie stationäre Lagerung.

„Unsere Elektronikgeräte sind die ersten, die die Batterie in Produktion sehen“, sagte Vincent Troy, Senior Director für Produktmarketing bei ADI. ADI testet das System nicht nur auf EMI, sondern fügt auch eine lokale KI-Verarbeitung in das BMS ein, um Einblicke in die Leistung des Batteriepakets zu erhalten.

„Wir haben digitale Zwillinge der Systeme mit 3D-Modellen und HF-Heatmaps im digitalen Zwilling erstellt, in denen wir unsere Tausenden von Tests durchführen und mit realen Daten kalibrieren“, fügte er hinzu.

Der Einsatz eines drahtlosen BMS steigert auch den Einsatz von Automatisierung bei der Montage des Pakets und reduziert die typische Montagezeit von 21 Minuten auf 6 Minuten. „Für unsere Hauptkunden war dies ein zentrales Problem beim drahtlosen BMS. Es handelt sich lediglich um eine Neukonfiguration der Software und nicht um eine Neugestaltung des Kabelbaums“, sagte er.

Catalyst beherbergt außerdem das Johnson and Johnson Advanced Robotics Centre, das an Roboter- und Fertigungsanlagen für das globale Konsumgüterunternehmen arbeitet.

Dabei wird Robotertechnologie von Zulieferern wie Rockwell Automation, Sick und Universal Robotics sowie Phoenix Contacts sowie ADI-Teile genutzt, um eine flexible Roboterproduktionslinie mit Zellen aufzubauen, die drahtlos verbunden sind, sodass sie leicht umkonfiguriert werden können. Es wird auch an KI für die vorbeugende Wartung mit Vibrationsdaten gearbeitet, um vor Problemen zu warnen, bevor sie eine Linie zum Stillstand bringen.

Solche Systeme in die Fabrik zu bringen, ohne die Produktion zu unterbrechen, ist eine Herausforderung. Deshalb beherbergt der Catalyst auch eine Musterproduktionslinie, in der die Technologie mit der richtigen Software vollständig getestet werden kann, bevor sie in eine Fabrik transferiert wird.

„Wir testen Referenzdesigns unserer Kunden und unsere Chip-Designs“, sagte Peadar Forbes, Director, Radio Platform Development. „Es geht darum, die Entwicklung mit Board, Software und Tests in einem Netzwerk zu vereinfachen.“

Der Standort ist speziell für den Betrieb im 3,7-GHz-Band lizenziert. „Das ist besonders in privaten Netzwerken in Deutschland sehr beliebt, also haben wir für diesen Bereich die Lizenz“, sagte er.

Das Funktestsystem bei ADI Catalyst

ADI hat Anfang des Jahres eine vollständig integrierte Referenzdesignplattform für offene Funkeinheiten (O-RU) auf den Markt gebracht. Dabei handelt es sich um ein komplettes System vom optischen Fronthaul bis zur HF, das eine individuelle Hardware- und Softwareanpassung für Makro- und Small-Cell-Radio-Units (RUs) ermöglicht.

Die Plattform unterstützt alle Sub-6-GHz-Band- und Leistungsvarianten, einschließlich Multiband-Anwendungen. Da der Zeitplan für O-RUs immer strenger wird und die Anforderungen der Betreiber anspruchsvoller und komplexer werden, sind die Ressourcen der RU-Entwickler knapp.

Das O-RU-Referenzdesign ADRV904x-RD umfasst den 8T8R RadioVerse SoC der fünften Generation von ADI mit digitaler Vorverzerrung (DPD) im Frontend und einen kommerziellen O-RAN 7.2a IP-Stack, der auf dem FPGA der Agilex 7 F-Serie von Intel gehostet wird und überlegene Leistung liefert Leistung/Watt. Die Plattform wurde mit Radisys Layer 2/3-Software getestet, die auf Intel FlexRan-Serverhardware für 8T8R-Makrobereitstellungsszenarien läuft.

„Wir stehen kurz davor, das FPGA später in diesem Jahr abzuschaffen“, sagte Forbes.

www.analog.com/en/about-adi/incubators/catalyst.html