大規(guī)模自動(dòng)化系統(tǒng)幾十年來一直是生產(chǎn)線控制的核心。現(xiàn)在，在消費(fèi)者需求的驅(qū)動(dòng)下，一種可替代的即插即生產(chǎn)的模塊化自動(dòng)化方式正在形成。對(duì)于許多生產(chǎn)線來說，尤
其是在制藥、精細(xì)化工和食品飲料加工業(yè)，模塊自動(dòng)化有可能成為在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè) 4.0 概念中的應(yīng)用基石。
ABB 發(fā)布的世界首個(gè)商用模塊化過程自動(dòng)化解決方案，在 2018年 ABB 電力與自動(dòng)化世界活動(dòng)期間吸引了眾多關(guān)注的目光。作為首個(gè)將業(yè)務(wù)流程層和具有模塊類型包（MTP）技術(shù)的模塊層相結(jié)合的集成的解決方案，ABB 模塊自動(dòng)化技術(shù)一經(jīng)推出便受到了業(yè)內(nèi)推崇。對(duì)于這一技術(shù)的研發(fā)背景和應(yīng)用前景，ABB 集團(tuán)工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)業(yè)務(wù)單元負(fù)責(zé)人 IIpo Ruohonen 向筆者進(jìn)行了解讀。
CEAC: 制藥、精細(xì)化工和食品飲料行業(yè)有哪些新的需求變化？并如何影響生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)？IIpo Ruohonen ：這些行業(yè)必須保持正常運(yùn)行時(shí)間和可靠性，在較短的交貨時(shí)間內(nèi)交付更小批的定制化產(chǎn)品。其次，能源和原材料價(jià)格的不斷上漲，監(jiān)管要求的變化，
都是重要挑戰(zhàn)。例如，在制藥行業(yè)中，它需要關(guān)注病人的個(gè)體需求，創(chuàng)建不再是一次生產(chǎn)數(shù)千噸的商品。如今更多是面向小批次的定制化生產(chǎn)需求。
與之對(duì)應(yīng)的，雖然我們有很多大型批量生產(chǎn)工廠，同時(shí)也有多用途的工廠。大型工廠傾向于高效生產(chǎn)單一產(chǎn)品，但是往往不太靈活。通過多用途的工廠，產(chǎn)品可以滿足不
同的需求，但又往往效率比較低下。為了開發(fā)客戶定制產(chǎn)品和小批量的產(chǎn)品，靈活的模塊化自動(dòng)化理念應(yīng)運(yùn)而生，為上述行業(yè)提供更快的上市時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)化的過程模塊、可
以通過快速有效的模塊升級(jí)或更換來提高自動(dòng)化效率，以及更高的靈活性。
模塊自動(dòng)化給生產(chǎn)帶來了前所未有的敏捷性和靈活性。就像搭積木一樣，模塊可以被復(fù)制并增加或減少，以滿足快速變化的產(chǎn)能需求。通過簡單的改變幾個(gè)模塊，就可以生產(chǎn)出一種全新的產(chǎn)品。
CEAC: 如何理解模塊自動(dòng)化技術(shù)？實(shí)現(xiàn)模塊化方式的控制基礎(chǔ)設(shè)施是什么？
IIpo Ruohonen: 模塊自動(dòng)化的關(guān)鍵是具有標(biāo)準(zhǔn)過程自動(dòng)化智能模塊的框架單元——即所謂的模塊類型包（MTP）。MTP 是用于描述過程自動(dòng)化智能模塊屬性的標(biāo)準(zhǔn)非專利文件。MTP 可以創(chuàng)建智能模塊和業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)之間的互操作性框架，并允許過程模塊單元無縫集成到業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)。通過遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，允許所有模塊可以根據(jù)生產(chǎn)需求輕松添加、排列和調(diào)整，插入到任何自動(dòng)化系統(tǒng)。
基于 MTP 為借口的模塊化層，并通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成到業(yè)務(wù)流程層（例如基于 ABB AbilityTM 系統(tǒng)800xA 實(shí)現(xiàn)），即構(gòu)成了整個(gè)模塊化控制基本框架結(jié)構(gòu)，二者之間的通信是面向服務(wù)的體系架構(gòu)。模塊就像建筑套件一樣連接。這就是 ABB 發(fā)揮作用的地方，
覆蓋了模塊自動(dòng)化的全部范圍，而對(duì)模塊的監(jiān)視、控制和管理則在業(yè)務(wù)流程層完成。該層級(jí)通過擁有開放式架構(gòu)的主干網(wǎng)與模塊層連接。 兩 個(gè) 層 級(jí) 都 通 過 OPC UA
進(jìn)行通信。
將智能模塊集成到業(yè)務(wù)流程系 統(tǒng)現(xiàn)在只需要幾個(gè)小時(shí)而不是幾天，就像傳統(tǒng)的包裝單元和配件的集成一樣。它還降低了工廠生命周期成本，預(yù)計(jì)在上市時(shí)間方面可節(jié)省高
達(dá) 50％的時(shí)間，這意味著更低的資本投入。
文 / 傅昆，《亞洲控制工程》
新聞視點(diǎn)
物流識(shí)別應(yīng)用的“料理大師”
——訪康耐視中國物流識(shí)別行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理 周文揚(yáng)
近年來，隨著國內(nèi)電商的迅猛 發(fā)展，大型倉儲(chǔ)、快速分揀與自動(dòng)化輸送物流的挑戰(zhàn)日益提升，如何在電商物流如火如荼的今天，做到高效、精準(zhǔn)和低成本的商品檢測(cè)識(shí)別，唯有專業(yè)的識(shí)別應(yīng)用“料理大師”方能脫穎而出，解決電商的應(yīng)用難題。
時(shí)值 2018 年亞洲物流展（CeMATASIA） 期 間， 美 國 康 耐 視（COGNEX）重點(diǎn)展示了面向這一行業(yè)應(yīng)用的 DataMan 470 系列高端固定式讀碼器產(chǎn)品，康耐視中國 物流識(shí)別行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理周文揚(yáng)同時(shí) 接受了本刊采訪。
盡管專注于機(jī)器視覺 36 年之久，全球領(lǐng)先的美國康耐視在中國的物流行業(yè)進(jìn)入并不算早，“目前為止進(jìn)入該行業(yè)大概 3-4 年”，周文揚(yáng)說道，“憑借美國亞馬遜項(xiàng)目的成功
經(jīng)驗(yàn)，我們 2 年前在中國便抓住了國內(nèi)主要電商物流企業(yè)的升級(jí)改造機(jī)會(huì)。”在康耐視看來，電商物流的挑戰(zhàn)集中在如何提高效率和準(zhǔn)確性，如何簡化應(yīng)用并適合現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境，如何提高應(yīng)用靈活性等等。對(duì)此，DataMan 470 系列應(yīng)運(yùn)而生，集中了康耐視多年來的眾多行業(yè)經(jīng)驗(yàn) 與先進(jìn)技術(shù)積累，可幫助輕松解決 各種復(fù)雜的高產(chǎn)量制造和物流應(yīng)用， 無論是大型倉庫、分揀系統(tǒng)、交叉帶、傳輸線、頂部掃描或通道掃描應(yīng)用，
還是打包臺(tái)、揀選、傳輸線上周轉(zhuǎn) 箱條碼的側(cè)掃等，“我們都可以幫助 電商客戶輕松應(yīng)對(duì)”，周文揚(yáng)信心滿滿。
據(jù)悉，DataMan 470 系列提供高達(dá) 7 核處理能力、全新 HDR+ 成像技術(shù)、高分辨率傳感器、先進(jìn)的解碼算法和簡單的設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)最大化的覆蓋范圍、速度和易用性。其 中，DataMan 474 由 美 國 研 發(fā)剛發(fā)布不久的最新產(chǎn)品，采用了最新的 CMOS 圖像傳感技術(shù)，升級(jí)到310 萬像素，并且視野、景深更大。“這得益于高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）成像和基于 HDR 基礎(chǔ)之上的先進(jìn)算法HDR+”，周文揚(yáng)進(jìn)一步解釋道，“據(jù)測(cè)試，相比傳統(tǒng)的技術(shù)，上述技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠增加 50% 的景深度，適合物流小條碼的讀取。”由于采用了 7 核處理器，圖像傳輸、圖像處理、圖像解碼都有單獨(dú)的處理器進(jìn)行并行處理，配上千兆網(wǎng)口，DataMan 470 系列可以在解碼的過程中可以實(shí)時(shí)傳輸讀碼圖片，便于后期追溯。同時(shí)，它不僅可以讀取不同位置的棘手一維條碼和二維碼，還能夠同時(shí)讀取多種混合代碼，并維持最高讀取率。“解碼時(shí)間越長意味著上位機(jī)需要更多等待時(shí)間，導(dǎo)致用戶需要預(yù)留更長線體”，周文揚(yáng)說道，“得益于多核處理能力，即使是多代碼情況下，
DataMan 470 只需要幾百毫秒來處 理和反饋數(shù)據(jù)，相當(dāng)于某些讀碼器 的 1/5，極大解決了客戶頭疼的數(shù)據(jù)響應(yīng)問題。”
另外，得益于 DataMan 470 系列 310 萬像素升級(jí)，覆蓋相同線體視野由原來的 4-5 臺(tái)減少到 3 臺(tái)讀碼器，大大節(jié)省了客戶成本和安裝調(diào)試時(shí)間。“我們對(duì) DataMan 474的光源配件也進(jìn)行了升級(jí)，采用更小體積的高亮 LED 光源，更適合物流行業(yè)多個(gè)讀碼器并聯(lián)或者串聯(lián)時(shí)的短間距場(chǎng)景，。也就是說，體積更小，光亮度更強(qiáng)”，周文揚(yáng)說道。據(jù) 介 紹， 康 耐 視 每 年 將 高 達(dá)15% 的收入投入到研發(fā)中。這也許正是為何面對(duì)靈活多變的行業(yè)需求，康耐視總是能夠輕松幫助客戶應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，成為物流識(shí)別應(yīng)用“料理大師”的原因之一。
摘自《亞洲控制工程》
