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智能输送系统开启工控新纪元

   单靠数字化还不足以实现真正的大规模定制和批量为1生产。工业物联网时代同样依靠在机械设计和运动控制硬件方面的新方法。这两个领域内的突破性创新构成了ACOPOSTRAK的核心 – 此智能输送系统的革命性设计将使自适应制造系统成为可能,并在柔性和高效生产方面预示着一个新纪元的到来。




   制造企业一直都在寻找解决方案,以便使新产品更快地推向市场,并使其在全球市场上更具竞争力。此项挑战的关键在于寻找一种可最大限度提高设备综合效率(OEE)和生产率的方法,甚至在大规模生产批量为1的定制化产品时亦是如此。“过多地讨论基于通信技术和软件的数字化议题太过狭隘,”贝加莱机电技术经理Robert Kickinger表示。新一代要求还呼唤对产品通过机器和生产系统时的输送方式进行彻底而全新的思考–贝加莱已经加快步伐应对此项挑战:“在开发智能型ACOPOStrak输送系统时,”他说道,“我们已经为实现革命性的全新机器概念铺平了道路。”


转向器提升OEE


   那么,是什么使得智能输送系统如此独特地适合实现自适应自动化过程呢?“转向器–毫不夸张地说–是系统的一个关键组成部分,”Kickinger解释道。“它是100%电磁的,因此完全无磨损。”如同高速公路交叉口,ACOPOStrak转向器可以实现产品的分流与合流。“转向器可以让穿梭车全速换轨,且不会影响生产率,”他强调说。


   大批量生产的物品,如瓶装饮料,可以在输送过程中分成定制化的六瓶装 – 三瓶一种口味,另两瓶一种口味,剩下一瓶第三种口味 – 无需改变任何硬件。转向器还可以让有缺陷的产品一经识别就被挑选出来,而不是像传统系统那样继续输送到生产线的末端。这对整体生产力有着积极的影响。


并行处理


   ACOPOStrak及其转向器还为实现并行处理增加了一个全新的柔性维度。产品流可以分开,通过多个处理站,然后进一步汇集到下游生产线。这样,生产速度就不会再受到具有最慢处理时间的站点限制。“终端用户可以在不增加相应机器占地面积的情况下提高生产力,”Kickinger解释道。换句话说,ACOPOStrak可以提升每平方米的产出。“最终,这意味着更高的ROI,”他补充道。当您在用这种智能输送系统建造机器或生产线时,您将拥有模块化和柔性化,可根据需求变化添加各个轨道部分和处理站。工业物联网所设想的真正的自适应、可扩展机器将成为现实。


   基于ACOPOStrak的制造系统亦具备较佳的容错性。如果装瓶生产线上的一个阀门出现问题,那么瓶子就不会再被送到该阀门。有缺陷的阀门不会造成浪费,这会使OEE质量因素有很大的差别。


零停机换型


   支持热插拔的穿梭车可以实现免工具更换,从而实现前所未有的可用性。在更换产品时,操作员需要做的就是将新穿梭车的车轮放在导轨上。穿梭车纯粹由永磁体保持在轨道上。在轨道布置中加入维修道可以使换型和维保变得更高效。“这种思维方式就像冰球中的板凳席,”Kickinger说道。新的穿梭车安装在维修道内,然后通过转向器引导至轨道的实际生产线。同样,任何不再需要的穿梭车都可以简单地改道至维修道。“所有这些都是在全速生产的情况下进行的,”他强调说。


   ACOPOStrak的绝对设计柔性使其能够通过以不同的组合方式安排轨道段,将其变成各种开放和封闭式布局。轨道系统的核心是由四种模块化轨道段组装而成的直线电机:一个直线段,一个45°段,两个22.5°段 – 一个向右弯曲,另一个向左弯曲。“ACOPOStrak可以完美地适应任何生产现场,”Kickinger解释道。“与此同时,它还开创了全新的机器设计,这是以前从未有过的。”


高度动态和柔性


   然而,智能输送系统提供的不仅仅是柔性:它在性能上也是无与伦比的。该系统拥有5 g加速度,最高速度超过4米/秒,最小产品间距只有50毫米。“当你将这些性能数字与转向器的优点与设计柔性相结合的时候 – 这是一个市场上前所未有的整体方案,”这位机电专家说道,他对行业处于生产力飞跃和投资回报加速的边缘相当有信心。


加快上市时间


   贝加莱提供了广泛的软件功能,以使ACOPOStrak以较少时间和较小努力投入运行。相同的应用程序代码可以在仿真中或在实际硬件上执行,没有任何限制。“开发人员可以根据需要随时在仿真和实际硬件之间来回切换,”Kickinger解释道。这大大缩短了开发和调试时间。“在上市时间方面,这是一个令人难以置信的优势。”


   开发人员也受益于面向过程编程。他们只需要简单地描述在轨道上定义产品流的规则即可,而不必为多个轴和穿梭车进行单独编程。集成防碰撞功能的自主交通控制需要开发人员进行进一步处理。


大规模定制

利用ACOPOStrak,贝加莱设计了一个解决方案,使得柔性化、模块化制造系统能够实现高收益运行。“我们的系统能够提高设备综合效率,实现高投资回报,并缩短上市时间,”Kickinger总结道。紧接着,行业就能驶入真正的大规模定制的快车道。



批量为1生产有利可图


   个性化产品需求不断增加,消费者愿意为此付出更高的价格。因此,大规模定制可以带来极为诱人的经济回报。然而,以具有成本效益的方式实施新方法仍然是大多数工业部门的主要挑战。这是因为系统柔性的增加通常伴随着设备综合效率(OEE)的降低。


   因此,大规模定制的目标是将OEE的三个因素 – 可用性、性能和质量 – 保持在与大规模生产相一致的水平上。此外,制造商还将寻求最大化的投资回报(ROI),并最大限度地减少新产品和改进型产品的上市时间(TTM)。这是从经济角度进行大规模定制的唯一途径。



ACOPOStrak的加速度超过5 g,最高速度超过4米/秒。



其纯电磁转向器可以以全速实现产品的分流与合流


为了更换产品,操作员只需要将新穿梭车的车轮放置在维修道的导轨上,而轨道上其余部分的生产则会继续全速运转。



              ACOPOStrack的绝对设计柔性使其能够通过以不同的组合方式安排轨道段,将其变成各种开放和封闭式布局。




大批量生产的物品,如瓶装饮料,可以在输送过程中分成定制化的六瓶装。



关于贝加莱


贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业,2017年7月,贝加莱成为ABB集团的一个业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者,贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力,为各个产业客户提供机器与工厂自动化、运动控制、HMI以及集成安全技术的完整解决方案。通过工业物联网通信标准如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及贝加莱强大的Automation Studio软件开发环境,贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。贝加莱保持持续的创新精神,为客户提供更为简化以及超出预期的工业自动化领域前沿技术与方案。


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发布时间:2017年12月4日 14:06 人气: 审核编辑:袁博

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