摘要：波蘭系統(tǒng)集成商Smart Automation為一家一級汽車零部件供應(yīng)商開發(fā)和實施了一條新的閥套生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線 的模塊化概念和分布式控制能夠滿足所有客戶的需求。圖爾克產(chǎn)品擁有多種以太網(wǎng)協(xié)議和ARGEE分布式現(xiàn)場邏 輯等眾多功能，為該動態(tài)生產(chǎn)線帶來了靈活性和可靠性。

      工業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備對解決方案的靈活性要求日 益提高。無論是產(chǎn)量的不斷變化、對待生產(chǎn)零部件的形狀和 尺寸的動態(tài)需求還是對新產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)換需求，許多行業(yè)的 制造商都面臨高效應(yīng)對新挑戰(zhàn)的艱巨任務(wù)。這些挑戰(zhàn)同時也 使機器制造商重新思考他們的方法。
      長期以來，采用中央控制系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)機器一直是非 常先進的。但如今，許多要求可以通過模塊化機器和系統(tǒng) 概念更高效地實施，這使得對各個模塊進行分布式控制成 為可能。
     波蘭系統(tǒng)集成商Smart Automation是工業(yè)過程自動化 領(lǐng)域的專家，在包括家具、食品、化工、制藥和汽車在內(nèi)的 眾多領(lǐng)域擁有多年豐富經(jīng)驗。該公司依賴創(chuàng)新方法來提供基 于工業(yè)4.0技術(shù)的客戶定制化解決方案。
     該公司為一家一級汽車零部件供應(yīng)商開發(fā)了一條基于模 塊化機器和分布式控制的閥套生產(chǎn)線。這種模塊化概念可實 現(xiàn)更加靈活和高效的生產(chǎn)，從而提高對日新月異的市場條件 和客戶需求的響應(yīng)速度。圖爾克產(chǎn)品擁有多種以太網(wǎng)協(xié)議和 ARGEE分布式現(xiàn)場邏輯等眾多功能，為該動態(tài)生產(chǎn)線帶來了 靈活性和可靠性。

1 多層次模塊化

      多層次模塊化生產(chǎn)線的開發(fā)是一項特殊挑戰(zhàn)，因為一方 面客戶需要靈活性，另一方面其規(guī)模也很大。
Smart Automation公司以前從未設(shè)計和實施過這種規(guī) 模的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線結(jié)合了用于眾多任務(wù)的模塊，包括紫 外激光打印二維碼（實現(xiàn)可追溯性）、感應(yīng)加熱、裝配和 測量鋁制插件以及基于機器人的去離子和橡膠密封表面清 洗等。

     另外，還需進行大量的測量和泄漏測試，包括從直徑 和圓度到泄漏、流量和壓降測試。每個工作站包括3個分 別用于運輸、過程和制造的子模塊。憑借工作站的模塊化結(jié) 構(gòu)，Smart Automation公司實現(xiàn)了設(shè)計、裝配和編程層面 的標(biāo)準(zhǔn)化，從而大幅簡化了機器使用壽命后期可能需要的任 何更改。
為了實施這條高度靈活的生產(chǎn)線，該系統(tǒng)集成商選擇 圖爾克作為其自動化合作伙伴?！皥D爾克在項目概念階段就 已經(jīng)參與其中。”Smart Automation公司的銷售經(jīng)理回憶 道，“這有助于我們與客戶共同討論優(yōu)化解決方案并為后續(xù) 的項目準(zhǔn)備階段提供便利。
  “圖爾克廣泛的產(chǎn)品組合可實現(xiàn)輕松處理各種信號，包 括從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量和模擬量信號到用于操作員記錄和過程跟 蹤的RFID。通過與圖爾克合作，我們能夠在整個生產(chǎn)線上實 現(xiàn)高水平的模塊化?！盨mart Automation公司的銷售經(jīng)理 說道。

2 通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備集成滿足未來需求

     生產(chǎn)線的一項關(guān)鍵要求是使用不同的以太網(wǎng)協(xié)議。憑借 支持多種以太網(wǎng)協(xié)議的功能，圖爾克的BL67和TBEN系列I/ O模塊成為該項目的理想解決方案。它們將Modbus TCP、 Ethernet/IP和Profniet這三種以太網(wǎng)協(xié)議集成在一個設(shè)備 中，可以在三種網(wǎng)絡(luò)中的任意一種網(wǎng)絡(luò)中自動運行，因此能 有效減少所需的設(shè)備種類。各個機器和設(shè)備部分針對不同以 太網(wǎng)協(xié)議的相同規(guī)劃還允許對支持不同通信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進行 標(biāo)準(zhǔn)化集成。因此，未來可以輕松對設(shè)備進行重新配置。
     生產(chǎn)線中使用的圖爾克I/O設(shè)備還可利用其ARGEE現(xiàn)場 邏輯為分布式控制提供支持。這種現(xiàn)場邏輯控制器功能可以處理各種中小型控制任務(wù)，而不會給中央控制器帶來任 何負擔(dān)。
     這意味著當(dāng)更改或更換I/O模塊時，中央控制器中的程 序無需進行調(diào)整，且可事先單獨測試各個模塊?！巴ㄟ^與圖 爾克合作，我們能夠?qū)崿F(xiàn)整個生產(chǎn)線的高度模塊化。因此， 我們能夠根據(jù)需要輕松對過程進行重新設(shè)計?！?br>

3 使用RFID進行靈活的過程監(jiān)測

     為了全面監(jiān)測制造過程，Smart Automation公司實施 了基于RFID的跟蹤系統(tǒng)，其中圖爾克的TBEN-S模塊和高頻 讀寫設(shè)備發(fā)揮了核心作用。制造過程中各個零部件的所有 參數(shù)和測量值都被記錄下來并存儲在服務(wù)器和云端的數(shù)據(jù)庫 中。該解決方案使得靈活設(shè)計制造過程成為可能，例如：可 以隨時跳過個別步驟或?qū)δ承┰M行返工。
(1)uprox系列
     該公司在電感式傳感器方面選擇了圖爾克的uprox系 列。作為factor 1傳感器，采用uprox的設(shè)備能可靠檢測所有 金屬，且針對所有金屬的開關(guān)距離都相同，因而實現(xiàn)了傳感 器選型的標(biāo)準(zhǔn)化——這對于機器設(shè)計而言又是一大優(yōu)勢。通 過統(tǒng)一使用這些傳感器，可以更輕松地集成至設(shè)備，因為無 需考慮距離和目標(biāo)材料的差異。另外，安裝和維護也更加簡 單，因此工廠的生產(chǎn)更加高效。
(2)快且防錯：預(yù)鑄電纜
      在這種大型項目中，顯示各個生產(chǎn)階段的當(dāng)前狀態(tài)非常重要。該公司選擇了用不同的顏色來指示每個模塊的機器狀 態(tài)，同時，該生產(chǎn)線復(fù)雜性帶來的另一大挑戰(zhàn)是連接技術(shù)。
    但Smart Automation公司同樣從圖爾克的廣泛連接產(chǎn) 品組合中找到了解決方案。他們在規(guī)劃階段選擇了各種長度 的預(yù)鑄電纜，并在必要時使用了無源集線器。這不僅能從 一開始就排除連接錯誤，還能顯著加快各個模塊的裝配和 調(diào)試。

4 結(jié)論

    模塊化機器制造和分布式控制的組合，可為汽車行業(yè)日 益增長的生產(chǎn)需求帶來多項益處，這主要得益于使用的解決 方案具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：
· 可以減少操作員的數(shù)量和電纜數(shù)量以及安裝工作所 需的時間，而這在使用經(jīng)典的集中式控制技術(shù)時是不可實 現(xiàn)的；
· 模塊化概念還提高了系統(tǒng)的可用性，因為當(dāng)其失效時 僅需更換一個模塊，最終，模塊化設(shè)計為工廠提供了簡單的 擴展選項，方便滿足未來需要；
· 這提高了靈活性并確保了長期成本效益，“對于我們 來說，在客戶以后提出需求時能輕松實現(xiàn)手動操作的自動化 非常重要”；
· 廣泛的產(chǎn)品組合可實現(xiàn)輕松處理各種信號，包括從標(biāo) 準(zhǔn)的數(shù)字量和模擬量信號到已經(jīng)用于操作員記錄和過程跟蹤 的RFID，實現(xiàn)整個生產(chǎn)線的高度模塊化。