全自动装配系统——克朗斯控制柜制造中的工业4.0

• 关键词：控制柜,工业4.0
• 摘要：德国克朗斯公司是一家灌装生产线厂商，为了优化其控制柜制造，克朗斯采用了自动组装，并安装DIN导轨系统。

德国克朗斯公司是一家灌装生产线厂商，为了优化其控制柜制造，克朗斯采用了自动组装，并安装DIN导轨系统。而菲尼克斯电气开发的ClipX解决方案，正是该公司降低控制柜制造流程成本战略的重要组成部分。

克朗斯公司总部设在雷根斯堡郊外的新特劳普林，该公司为加工、灌装和包装产线提供设计、开发和生产设备以及完整的系统。随着设备和系统的功能集成数量的增加，控制柜在增值链中占有越来越大的份额，净产量已经达到了前所未有的高度。

德国是一个高人力成本国家，而控制柜制造则是典型的需要大量人工的产业，面对这样的矛盾，克朗斯必须采取一定的措施来解决人力问题。在确定生产不外包后，克朗斯决定利用自动化和流程优化的结合来实现目标。

使用ClipX概念实现合理流程

多年以来，克朗斯一直使用菲尼克斯电气Clipline Complete产品系列的直插式接线端子，这也是适配ClipX解决方案的必要条件。菲尼克斯电气开发的这一技术理念对涉及控制柜制造的IT集成、精益设计/制造以及过程自动化等进行了系统级的评估，以确定可以进行改善的领域。实践证明，无论是从技术角度还是成本角度，自动化的组装和配置DIN导轨和接线端子的解决方案，都是针对克朗斯特殊需求的最佳选择。

项目启动时，克朗斯已经开创了控制柜批量生产的理念。例如，使用电缆管道自动拟合安装板，以及在无人运输系统的生产过程中后续板材上的部件安装，类似于我们在整车组装生产线上看到的情形。

完整组装的端子条作为模块输送到生产线。该公司自有控制柜制造负责人Würzbauer说：“目的是在端到端生产链的基础上进一步提高控制柜的生产率。” 到目前为止，端子条可以在几个步骤之内手动安装完成。一旦DIN导轨被切割成相应长度，所需的接线端子将立即被安装好。随后生产工人进行组装并安装标记材料、线束接头、桥接器和其他配件。

装配多达50种不同类型的端子

第一步，菲尼克斯电气设计的新的ClipX系统将存储在料仓中的DIN导轨切割成所需的长度。下一步，系统全自动的将料仓中的多达50种不同的端子安装在DIN导轨上。如若需要，系统操作员可以快速方便地填充料仓，必要时也可以将之整体更换。倘若需要更换其他型号的端子，操作员可以从屏幕上接收控制系统的指令并轻松执行。

整个加工流程通过控制系统自动处理来自工程部门和克朗斯订单池的指令，而无需任何再加工步骤，从而不断向操作员通知系统的最新状态。系统还检查相关订单是否可以完成生产。当控制系统检测到工程错误时，它可以发回订单以进行修正。

系统数据的一致性

从E-CAD软件到菲尼克斯电气ClipX生产控制系统，数据一致性至关重要。因此，该解决方案整合了工业4.0先进的核心理念：单批次生产的成本与批量生产成本一样。通过对接线端子使用范围的全面描述，并借助工厂中灵活的控制系统，使数据一致性成为可能。较高的集成度使得端子条的返工量显著减少，制造中的误差率大大降低。这是因为避免了组装过程中的人为错误，同时增加了检查和学习曲线，工程数据的质量也得到了显著改善。

生产策略师Würzbauer相信他已经采取了正确的措施。“项目的成果远远超出了简单的自动化流程步骤，并且给其他相关领域带来了积极的影响。因此，随着订单量不断增加，ClipX系统在帮助完成订单的过程中起到关键作用。”在双方互信合作的基础上，菲尼克斯电气凭借其提供的专业和实用的流程以及优质的产品赢得了克朗斯管理者的认同，其自动化专家的产品数据、优化组件加工的知识和高水平的一体化整合有助于实现快速高效的解决方案。

附加子过程的概念

即使项目已经结束，但在Würzbauer的眼中仍有改进的余地。“我们系统中使用的电子元件和软件将在价值创造方面继续发挥越来越大的作用，这将直接影响到控制柜生产，特别是与工业4.0相关的方面。”这是因为它们继续在工业生产与现有工作流程/标准商业解决方案之间发挥作用。克朗斯公司和菲尼克斯电气已经开始关注与控制柜生产相关的更多子流程的概念，其他控制柜制造商也可以从中受益。这包括基于eCl @ ss分类标准的产品数据标准化。如果相同的产品描述也使用标准化描述语言，如AutomationML，即使在包含不同产线和设备的异构环境中，也有可能提供相应的标准化信息。