行業(yè)定制化開發(fā)路線是近幾年很多企業(yè)的一個重點(diǎn)發(fā)展方向，然而，實(shí)際上要走好這條定制化開發(fā)道路卻并非易事，需要企業(yè)投入巨大的技術(shù)、管理、生產(chǎn)、服務(wù)等方面的資源作支撐。在年初中國傳動網(wǎng)舉辦的“2018智能制造&中國運(yùn)動控制行業(yè)發(fā)展高峰論壇”上，新時達(dá)運(yùn)動控制事業(yè)部副總經(jīng)理嚴(yán)彩忠為大家詳細(xì)介紹了目前新時達(dá)建立在平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)之上、并嚴(yán)格執(zhí)行6個管控流程的定制化系統(tǒng)開發(fā)路線。

定制化兩大重點(diǎn)——平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化

    新時達(dá)運(yùn)動控制事業(yè)部從2014年開始正式往定制化方向發(fā)展，之所以如此選擇，是因?yàn)槲覀兛吹剑裉斓倪\(yùn)控市場不再只是產(chǎn)品之間的競爭，而是已經(jīng)進(jìn)入平臺化競爭，拼的是基礎(chǔ)。

    新時達(dá)在做定制化方面，緊緊圍繞兩大重點(diǎn)來展開，首先一個是模塊化、另一個是標(biāo)準(zhǔn)化。

    在驅(qū)動部分，我們在產(chǎn)品設(shè)計上做成了一個模塊化的ModularDrivePlatform（MDP）平臺，并把整個驅(qū)動劃分為四個層次：第一是硬件層，包括CPU、編碼器、功率模塊、Ethernet、DC-BUS、I/O等各種可能需要支持的應(yīng)用模式；第二是驅(qū)動層，可以支持步進(jìn)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、直流電機(jī)、異步電機(jī)和直線/直驅(qū)電機(jī)等等；在控制層，可支持POWERLINK、Ethercat、CANopen等協(xié)議；在應(yīng)用層上，我們主要考慮的是如何讓固件升級更方便？如何解決固件的遠(yuǎn)程升級？怎樣配置調(diào)試工具？能否實(shí)現(xiàn)工藝集成？

    當(dāng)然，另一方面，在我們搭建了這個平臺架構(gòu)之后，也導(dǎo)致我們的成本相對來說較高。但做這樣的平臺到底有哪些好處呢？

    從我們的觀點(diǎn)來看，這樣的平臺具有充分的柔性，給定制化開發(fā)帶來了很多的可能性，其優(yōu)勢在于可以更好地讓我們跟客戶一道共同來開發(fā)一套伺服系統(tǒng)：一種方式是，在定制一套伺服系統(tǒng)的時候，可以選擇現(xiàn)有的部分模塊組成客戶需要的產(chǎn)品；另一種方式是，可以選擇部分模塊和客戶自己開發(fā)的模塊組成產(chǎn)品，從而加快產(chǎn)品的開發(fā)速度，提高開發(fā)效率。

    搭建起系統(tǒng)平臺之后，接下來就是標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，它包括：標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（POWERLINK、EtherCAT、EtherMAC、CANopen、Modbus等等）、符合安全標(biāo)準(zhǔn)（STO/SBC/SS1/SS2/SLS等）、符合運(yùn)動控制規(guī)范（402規(guī)范、301規(guī)范、PLCopen規(guī)范等）、脈沖接口（可選）。通過上述作法，我們最終做成了一個標(biāo)準(zhǔn)化的平臺，同時，在這個標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計平臺上，我們也還實(shí)現(xiàn)了一部分集成功能。具體來說，我們采用的是基于FPGA的集成應(yīng)用方式，包括集成多電機(jī)電流環(huán)控制算法（8軸）、集成電流檢測（數(shù)字/模擬）和保護(hù)算法、集成多編碼器和自適應(yīng)技術(shù)、集成高速IO和高精度AI/AO接口技術(shù)、集成多種工業(yè)以太網(wǎng)總線協(xié)議等等。

    實(shí)際上，我們發(fā)現(xiàn)，在很多客戶定制化方案的開發(fā)過程中，除了一些功能性要求以外，客戶更多的還是提出一些結(jié)構(gòu)性的要求。在設(shè)計結(jié)構(gòu)時，我們首先考慮到結(jié)構(gòu)也是可以模塊化，并且針對于一些環(huán)境要求比較苛刻的場合進(jìn)行定制化開發(fā)。例如在機(jī)器人應(yīng)用中，客戶可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計各種不同風(fēng)格的外殼結(jié)構(gòu)，或完成多軸化設(shè)計、單編碼器設(shè)計等；另外，在港機(jī)行業(yè)定制化上，我們也針的大對起升/小車/大車機(jī)構(gòu)功率伺服產(chǎn)品進(jìn)行了一系列定制化開發(fā)，大大提高了設(shè)備的使用效率，節(jié)約了用戶的投資成本。

定制化的管理思路

    在新時達(dá)內(nèi)部，定制化產(chǎn)品的開發(fā)一般要經(jīng)歷6個管控階段（P0-P5），即市場可行性評審、輸入評審、過程評審、預(yù)發(fā)布評審、產(chǎn)品確認(rèn)和產(chǎn)品信息發(fā)布，且需要公司專門的管理層來做評審，以確保整個定制化流程的順暢。

    在這個產(chǎn)品定制化的過程中，首先是要進(jìn)行產(chǎn)品系列合理化的評估，面對客戶多種多樣的應(yīng)用訴求，一是要去評估它的合理性；二是評估其中一些非標(biāo)應(yīng)用的物料通用化設(shè)計，能否在系統(tǒng)平臺上快速地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定制。通過P0-P5這一評審過程，可以大幅縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間和減少生產(chǎn)批量，并行工程和多功能設(shè)計團(tuán)隊(duì)，令整個企業(yè)協(xié)同工作，保證準(zhǔn)時制造，降低庫存。

    對于定制化開發(fā)來說，一般產(chǎn)品都是多樣化的，特別是外部的多樣化（如：結(jié)構(gòu)或軟件等）是客戶能夠看得見的，或者客戶最終可以用一定的方式來驗(yàn)證的，因此，這些多樣化開發(fā)往往受到客戶的歡迎，是有用的多樣化，如不同的風(fēng)格、不同的規(guī)格等等。但也有一些是無用的多樣化開發(fā)，對客戶來說，某些功能僅僅只是表面的，并不重要，甚至可能令人困惑。

    另外，從產(chǎn)品制造和分銷過程中可以感受到的是，產(chǎn)品內(nèi)部多樣化的效果往往并不理想，有時候很多內(nèi)部的多樣化開發(fā)通常表現(xiàn)為原材料和工藝方面過于復(fù)雜以及產(chǎn)生不必要的產(chǎn)品種類。那么，如何減少內(nèi)部多樣化呢？我們認(rèn)為，可以通過對零件、材料、工具和工藝過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，來解決這個問題。尤其是要嚴(yán)格要求柔性化（消除制造的準(zhǔn)備工作、減少庫存、內(nèi)部材料后勤管理）、響應(yīng)速度（按訂單生產(chǎn)、物料的可獲得性、供貨商快速交貨）、降低成本（采購成本、減少產(chǎn)房空間、降低一般性管理成本）、質(zhì)量（產(chǎn)品質(zhì)量、持續(xù)的改善、減少供貨商）。

    還有一點(diǎn)，就是消除一些沒有價值的活動，例如：通常表現(xiàn)為原材料和工藝方面過多的和不必要的種類；材料管理的費(fèi)用；過多物料和工序所造成的額外服務(wù)成本；生產(chǎn)準(zhǔn)備工作/庫存；對重復(fù)缺陷出現(xiàn)的補(bǔ)救；多余的加工；被浪費(fèi)的產(chǎn)能利用率；廠房空間的不充分利用等等。

    在定制化的發(fā)展上，我們一直在思考的是，怎樣才能徹底理解客戶，了解他們是如何使用現(xiàn)有產(chǎn)品的？這需要我們把注意力集中在客戶身上，而不僅是集中在競爭對手上，只有這樣，開發(fā)出來的定制化產(chǎn)品才能獲得更大的競爭優(yōu)勢。此外，也要求我們針對有開發(fā)潛力的產(chǎn)品的關(guān)鍵方面提出多方面的問題，并且及早從客戶那里獲得反饋。多問一下是不是要這么做？這樣做夠不夠？從客戶的反饋中，不斷調(diào)整定制化方案，而不是閉著眼睛去做。另外還要注意系統(tǒng)地定義產(chǎn)品族，以滿足客戶的需求。

    對于定制化開發(fā)來說，需要的投入非常巨大，這就要求有強(qiáng)大的集團(tuán)資源作支撐。以新時達(dá)為例，借助集團(tuán)在全產(chǎn)業(yè)鏈上下游覆蓋面、控制/驅(qū)動/軟件等核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)、強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和科研實(shí)力，以及豐富的營銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，目前我們已經(jīng)建立起了具備快速客制化開發(fā)實(shí)施能力的平臺，其中包括：自主總線控制技術(shù)（基于Codesys的控制平臺和基于KW的控制平臺）；自主伺服驅(qū)動技術(shù)（驅(qū)控一體化、RS機(jī)器人伺服、MS多軸伺服、QX/QXE伺服、K1/K2/K5/IK3伺服等）；軟件系統(tǒng)（工藝集成應(yīng)用技術(shù)，如機(jī)器人焊接等軟件包、鋰電涂布/卷繞軟件包、Sara機(jī)械手軟件包等）；機(jī)械結(jié)構(gòu)（如關(guān)節(jié)機(jī)器人機(jī)械設(shè)計、Scara機(jī)械設(shè)計等），從而實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)的自主化，也為運(yùn)動控制系統(tǒng)的定制化開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。