摘要：波蘭系統(tǒng)集成商Smart Automation為一家一級(jí)汽車零部件供應(yīng)商開(kāi)發(fā)和實(shí)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(chǎng)邏 輯等眾多功能，為該動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線帶來(lái)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(duì)解決方案的靈活性要求日 益提高。無(wú)論是產(chǎn)量的不斷變化、對(duì)待生產(chǎn)零部件的形狀和 尺寸的動(dòng)態(tài)需求還是對(duì)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(duì)新挑戰(zhàn)的艱巨任務(wù)。這些挑戰(zhàn)同時(shí)也 使機(jī)器制造商重新思考他們的方法。
      長(zhǎng)期以來(lái)，采用中央控制系統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)機(jī)器一直是非 常先進(jìn)的。但如今，許多要求可以通過(guò)模塊化機(jī)器和系統(tǒng) 概念更高效地實(shí)施，這使得對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)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(guò)程自動(dòng)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(yàn)。該公司依賴創(chuàng)新方法來(lái)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(jí)汽車零部件供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了一條基于模 塊化機(jī)器和分布式控制的閥套生產(chǎn)線。這種模塊化概念可實(shí) 現(xiàn)更加靈活和高效的生產(chǎn)，從而提高對(duì)日新月異的市場(chǎng)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(chǎng)邏輯等眾多功能，為該動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線帶來(lái)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(kāi)發(fā)是一項(xiàng)特殊挑戰(zhàn)，因?yàn)橐环?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(jì)和實(shí)施過(guò)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(shí)現(xiàn)可追溯性）、感應(yīng)加熱、裝配和 測(cè)量鋁制插件以及基于機(jī)器人的去離子和橡膠密封表面清 洗等。

     另外，還需進(jìn)行大量的測(cè)量和泄漏測(cè)試，包括從直徑 和圓度到泄漏、流量和壓降測(cè)試。每個(gè)工作站包括3個(gè)分 別用于運(yùn)輸、過(guò)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(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、裝配和編程層面 的標(biāo)準(zhǔn)化，從而大幅簡(jiǎn)化了機(jī)器使用壽命后期可能需要的任 何更改。
為了實(shí)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(dòng)化合作伙伴?！皥D爾克在項(xiàng)目概念階段就 已經(jīng)參與其中?！盨mart 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(xiàng)目準(zhǔn)備階段提供便利。
  “圖爾克廣泛的產(chǎn)品組合可實(shí)現(xiàn)輕松處理各種信號(hào)，包 括從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量和模擬量信號(hào)到用于操作員記錄和過(guò)程跟 蹤的RFID。通過(guò)與圖爾克合作，我們能夠在整個(gè)生產(chǎn)線上實(shí) 現(xiàn)高水平的模塊化?！盨mart Automation公司的銷售經(jīng)理 說(shuō)道。

2 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備集成滿足未來(lái)需求

     生產(chǎn)線的一項(xiàng)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(xiàng)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(gè)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(dòng)運(yùn)行，因此能 有效減少所需的設(shè)備種類。各個(gè)機(jī)器和設(shè)備部分針對(duì)不同以 太網(wǎng)協(xié)議的相同規(guī)劃還允許對(duì)支持不同通信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行 標(biāo)準(zhǔn)化集成。因此，未來(lái)可以輕松對(duì)設(shè)備進(jìn)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(chǎng) 邏輯為分布式控制提供支持。這種現(xiàn)場(chǎng)邏輯控制器功能可以處理各種中小型控制任務(wù)，而不會(huì)給中央控制器帶來(lái)任 何負(fù)擔(dān)。
     這意味著當(dāng)更改或更換I/O模塊時(shí)，中央控制器中的程 序無(wú)需進(jìn)行調(diào)整，且可事先單獨(dú)測(cè)試各個(gè)模塊?！巴ㄟ^(guò)與圖 爾克合作，我們能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線的高度模塊化。因此， 我們能夠根據(jù)需要輕松對(duì)過(guò)程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)?！?br>

3 使用RFID進(jìn)行靈活的過(guò)程監(jiān)測(cè)

     為了全面監(jiān)測(cè)制造過(guò)程，Smart Automation公司實(shí)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(xiě)設(shè)備發(fā)揮了核心作用。制造過(guò)程中各個(gè)零部件的所有 參數(shù)和測(cè)量值都被記錄下來(lái)并存儲(chǔ)在服務(wù)器和云端的數(shù)據(jù)庫(kù) 中。該解決方案使得靈活設(shè)計(jì)制造過(guò)程成為可能，例如：可 以隨時(shí)跳過(guò)個(gè)別步驟或?qū)δ承┰M(jìn)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(cè)所有 金屬，且針對(duì)所有金屬的開(kāi)關(guān)距離都相同，因而實(shí)現(xiàn)了傳感 器選型的標(biāo)準(zhǔn)化——這對(duì)于機(jī)器設(shè)計(jì)而言又是一大優(yōu)勢(shì)。通 過(guò)統(tǒng)一使用這些傳感器，可以更輕松地集成至設(shè)備，因?yàn)闊o(wú) 需考慮距離和目標(biāo)材料的差異。另外，安裝和維護(hù)也更加簡(jiǎn) 單，因此工廠的生產(chǎn)更加高效。
(2)快且防錯(cuò)：預(yù)鑄電纜
      在這種大型項(xiàng)目中，顯示各個(gè)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(lái)指示每個(gè)模塊的機(jī)器狀 態(tài)，同時(shí)，該生產(chǎn)線復(fù)雜性帶來(lái)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?cè)谝?guī)劃階段選擇了各種長(zhǎng)度 的預(yù)鑄電纜，并在必要時(shí)使用了無(wú)源集線器。這不僅能從 一開(kāi)始就排除連接錯(cuò)誤，還能顯著加快各個(gè)模塊的裝配和 調(diào)試。

4 結(jié)論

    模塊化機(jī)器制造和分布式控制的組合，可為汽車行業(yè)日 益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求帶來(lái)多項(xiàng)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(shì)：
· 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(shí)間，而這在使用經(jīng)典的集中式控制技術(shù)時(shí)是不可實(shí) 現(xiàn)的；
· 模塊化概念還提高了系統(tǒng)的可用性，因?yàn)楫?dāng)其失效時(shí) 僅需更換一個(gè)模塊，最終，模塊化設(shè)計(jì)為工廠提供了簡(jiǎn)單的 擴(kuò)展選項(xiàng)，方便滿足未來(lái)需要；
· 這提高了靈活性并確保了長(zhǎng)期成本效益，“對(duì)于我們 來(lái)說(shuō)，在客戶以后提出需求時(shí)能輕松實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作的自動(dòng)化 非常重要”；
· 廣泛的產(chǎn)品組合可實(shí)現(xiàn)輕松處理各種信號(hào)，包括從標(biāo) 準(zhǔn)的數(shù)字量和模擬量信號(hào)到已經(jīng)用于操作員記錄和過(guò)程跟蹤 的RFID，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線的高度模塊化。