采埃孚(ZF)作為全球領(lǐng)先的汽車零部件供應商,正在驅(qū)動轉(zhuǎn)型、加速變革,通過面向未來的可持續(xù)技術(shù),完成下一代移動出行的愿景。采埃孚作為線控系統(tǒng)的技術(shù)先驅(qū),正在為其線控剎車產(chǎn)品部署先進的制造系統(tǒng),以提升生產(chǎn)速度、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。采埃孚在中國的生產(chǎn)基地中,配備了規(guī)模龐大的流水線,這些流水線由多條裝配線組成,工藝繁多且復雜。為應對這些挑戰(zhàn),采埃孚采用了全套倍福解決方案。
新產(chǎn)線配備的倍福自動化解決方案采用了全新的控制架構(gòu),包括安裝有 TwinCAT 軟件的高性能 C6675 控制柜式工業(yè) PC, 基于 XFC 技術(shù)的 EtherCAT I/O、AX5000 和 AX8000 系列伺服驅(qū)動器以及 XTS 智能輸送系統(tǒng)。采埃孚中國負責電磁閥前期制造工程的卜鈺琳對這種基于 PC 的無縫集成式控制解決方案的高效性給予了肯定: “在引入倍福的PC控制技術(shù)后,我們首先注意到的是生產(chǎn)節(jié)拍的顯著提升。我們將原有的電磁閥生產(chǎn)線節(jié)拍從 2.6 秒/件顯著提升至 2.4 秒/件。這個提升意味著生產(chǎn)效率得到了大幅提高,而這一成果僅僅是通過將主控制器切換成倍?刂破骱 EtherCAT 總線所實現(xiàn)的。”
倍; PC 的控制技術(shù)采用工業(yè)級計算架構(gòu),利用標準的 PC 硬件(如多核處理器)和高性能的 x86 架構(gòu),提供了極高的計算能力。這使得系統(tǒng)能夠處理復雜的控制任務和大量的數(shù)據(jù),滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的高性能需求以達到生產(chǎn)效率的提升。配合 EtherCAT 總線的超快實時響應和高速總線傳輸,大大減少了信號交互導致的多余等待。除此以外,基于超采樣技術(shù)和 TwinCAT 3 Scope 分析工具,快速定位潛在優(yōu)化可能性,額外指導編程人員有效縮短瓶頸工序的操作時間,提升節(jié)拍直至完美。
01
平臺集成與成本節(jié)約
“基于 PC 的控制平臺不僅能夠直接集成制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和物聯(lián)網(wǎng)應用,還能夠與采埃孚的測試系統(tǒng)無縫對接。這種平臺化的解決方案不僅簡化了系統(tǒng)的組建和維護,還大幅節(jié)約了成本,提高了整體運營效率。”采埃孚負責測試前期制造工程的石文杰說道。
采埃孚所選用的工業(yè) PC C6675 采用硬件標準化和模塊化設計,使得系統(tǒng)可以根據(jù)需求靈活配置和升級。利用強大的性能,許多其它軟件系統(tǒng),諸如數(shù)據(jù)采集、分析以及運動控制,也可以集成到 C6675 控制器中,這種方式能有效幫助客戶降低總體成本。此外,通過 TwinCAT Interface for LabVIEW™ 或倍福 I/O 和伺服驅(qū)動器完成原先必須在其它平臺完成的工作。未來還可以通過 TwinCAT 3 Machine Learning 集成基于 AI 的質(zhì)量工具,進一步提升生產(chǎn)效率。
02
多用戶高效調(diào)試
隨著越來越多的機器和設備功能通過軟件實現(xiàn),多個程序員團隊協(xié)作編寫控制代碼和調(diào)試已成為常態(tài)。這在調(diào)試過程中帶來了若干挑戰(zhàn):訪問源碼控制系統(tǒng)常常得不到保證、機器上的最新軟件狀態(tài)可能與本地狀態(tài)不同、下載的更改若被證明有誤無法撤銷。“我們的產(chǎn)線規(guī)模較大,通常都會由多個工程師來共同完成整個產(chǎn)線的集成和調(diào)試,而在以往的集成和調(diào)試中,總是會存在一些協(xié)作問題。”采埃孚負責產(chǎn)線程序開發(fā)的前期工程的田小飛補充道。
現(xiàn)在,TwinCAT 多用戶調(diào)試功能允許多名工程師同時在同一項目上工作,且不需要特定的源碼控制知識。源碼控制功能集成在標準工作流程中,當前項目狀態(tài)在下載或在線更改時自動傳輸?shù)侥繕讼到y(tǒng),歷史記錄也自動生成,記錄所有更改、用戶名、時間戳和修改內(nèi)容,并可在每次變更傳輸時選擇要求輸入評論。“通過多用戶調(diào)試功能,我們在調(diào)試階段的效率也獲得了提升,節(jié)約了時間。同時,歷史記錄功能也能很好地幫助我們了解整個程序的變化及更改。”田曉飛對倍福的 TwinCAT 多用戶調(diào)試功能給予了高度肯定。
03
XTS 助力實現(xiàn)柔性化裝配
利用 XTS 動子獨立、精準、快速完成定位的特點,我們能夠高效高質(zhì)量地完成零部件的裝配。此外,XTS 動子可獨立自由移動,允許我們實現(xiàn)產(chǎn)線的柔性化配置。通過加載不同的配方,動子會在不同位置停留,完成產(chǎn)線產(chǎn)品的一鍵轉(zhuǎn)產(chǎn)。另外 XTS 特別的拓撲支持,能夠使用非常緊湊的產(chǎn)線設計布局,將產(chǎn)線小型化,節(jié)約車間空間。
利用 XTS 完成裝配,使我們的產(chǎn)線變得更為靈活。既可以通過運動控制實現(xiàn)更快的節(jié)拍,也可以通過編程適應不同的位置。設計時,還可以利用 XTS 寬泛的負載空間和靈活的布局方式,在產(chǎn)品不離開托盤的情況下挑戰(zhàn)更多生產(chǎn)工藝。我們還看到倍福 XPlanar 平面磁懸浮系統(tǒng)的潛力,未來傾向于將 XPlanar 更多地應用到現(xiàn)有的裝配制造環(huán)節(jié)里。但在此之前,我們需要一些時間來開發(fā)和驗證 XPlanar 的相關(guān)應用。”
—— 采埃孚先進制造經(jīng)理
李皛
在裝配過程中,產(chǎn)品可能會出現(xiàn)一定比例的不良品,因此需要實時檢測以確保制動控制系統(tǒng)的安全性。XTS 系統(tǒng)通過高速精準的位置或者速度控制,提高了檢測的效率。動子獨立控制技術(shù)能夠?qū)⒉缓细癞a(chǎn)品送到分析站經(jīng)由人工進行結(jié)果復核,這是其它傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)難以實現(xiàn)的。
結(jié)論
倍; PC 的控制解決方案在采埃孚的線控生產(chǎn)線中展現(xiàn)出了卓越的性能和靈活性。通過更快的節(jié)拍、高效的平臺集成、多用戶調(diào)試和先進的控制功能,采埃孚顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。“采埃孚正致力于持續(xù)創(chuàng)新,希望通過引入 XPlanar、TwinCAT Vision、MX-System 和 XFC 等新技術(shù),進一步提升未來生產(chǎn)線的競爭力和適應性。”李皛最后總結(jié)道。
關(guān)于德國倍福
倍福(Beckhoff)是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè),創(chuàng)立于 1980 年,總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者,倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標準,是國際標準的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng),可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力,倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構(gòu),加上全球的合作伙伴,業(yè)務遍及 70 多個國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進入中國市場,中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū),現(xiàn)有員工 300 人,辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應用于風力發(fā)電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標準,并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司,倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新,在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽。倍; PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性,它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議,將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起,為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
更多新聞請瀏覽: https://www.beckhoff.com.cn