單靠數(shù)字化還不足以實(shí)現(xiàn)真正的大規(guī)模定制和批量為1生產(chǎn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代同樣依靠在機(jī)械設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制硬件方面的新方法。這兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的突破性創(chuàng)新構(gòu)成了ACOPOSTRAK的核心 – 此智能輸送系統(tǒng)的革命性設(shè)計(jì)將使自適應(yīng)制造系統(tǒng)成為可能,并在柔性和高效生產(chǎn)方面預(yù)示著一個(gè)新紀(jì)元的到來(lái)。
制造企業(yè)一直都在尋找解決方案,以便使新產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng),并使其在全球市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。此項(xiàng)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于尋找一種可最大限度提高設(shè)備綜合效率(OEE)和生產(chǎn)率的方法,甚至在大規(guī)模生產(chǎn)批量為1的定制化產(chǎn)品時(shí)亦是如此。“過(guò)多地討論基于通信技術(shù)和軟件的數(shù)字化議題太過(guò)狹隘,”貝加萊機(jī)電技術(shù)經(jīng)理Robert Kickinger表示。新一代要求還呼喚對(duì)產(chǎn)品通過(guò)機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)的輸送方式進(jìn)行徹底而全新的思考–貝加萊已經(jīng)加快步伐應(yīng)對(duì)此項(xiàng)挑戰(zhàn):“在開(kāi)發(fā)智能型ACOPOStrak輸送系統(tǒng)時(shí),”他說(shuō)道,“我們已經(jīng)為實(shí)現(xiàn)革命性的全新機(jī)器概念鋪平了道路。”
轉(zhuǎn)向器提升OEE
那么,是什么使得智能輸送系統(tǒng)如此獨(dú)特地適合實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)自動(dòng)化過(guò)程呢?“轉(zhuǎn)向器–毫不夸張地說(shuō)–是系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分,”Kickinger解釋道。“它是100%電磁的,因此完全無(wú)磨損。”如同高速公路交叉口,ACOPOStrak轉(zhuǎn)向器可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分流與合流。“轉(zhuǎn)向器可以讓穿梭車全速換軌,且不會(huì)影響生產(chǎn)率,”他強(qiáng)調(diào)說(shuō)。
大批量生產(chǎn)的物品,如瓶裝飲料,可以在輸送過(guò)程中分成定制化的六瓶裝 – 三瓶一種口味,另兩瓶一種口味,剩下一瓶第三種口味 – 無(wú)需改變?nèi)魏斡布^D(zhuǎn)向器還可以讓有缺陷的產(chǎn)品一經(jīng)識(shí)別就被挑選出來(lái),而不是像傳統(tǒng)系統(tǒng)那樣繼續(xù)輸送到生產(chǎn)線的末端。這對(duì)整體生產(chǎn)力有著積極的影響。
并行處理
ACOPOStrak及其轉(zhuǎn)向器還為實(shí)現(xiàn)并行處理增加了一個(gè)全新的柔性維度。產(chǎn)品流可以分開(kāi),通過(guò)多個(gè)處理站,然后進(jìn)一步匯集到下游生產(chǎn)線。這樣,生產(chǎn)速度就不會(huì)再受到具有最慢處理時(shí)間的站點(diǎn)限制。“終端用戶可以在不增加相應(yīng)機(jī)器占地面積的情況下提高生產(chǎn)力,”Kickinger解釋道。換句話說(shuō),ACOPOStrak可以提升每平方米的產(chǎn)出。“最終,這意味著更高的ROI,”他補(bǔ)充道。當(dāng)您在用這種智能輸送系統(tǒng)建造機(jī)器或生產(chǎn)線時(shí),您將擁有模塊化和柔性化,可根據(jù)需求變化添加各個(gè)軌道部分和處理站。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所設(shè)想的真正的自適應(yīng)、可擴(kuò)展機(jī)器將成為現(xiàn)實(shí)。
基于ACOPOStrak的制造系統(tǒng)亦具備較佳的容錯(cuò)性。如果裝瓶生產(chǎn)線上的一個(gè)閥門(mén)出現(xiàn)問(wèn)題,那么瓶子就不會(huì)再被送到該閥門(mén)。有缺陷的閥門(mén)不會(huì)造成浪費(fèi),這會(huì)使OEE質(zhì)量因素有很大的差別。
零停機(jī)換型
支持熱插拔的穿梭車可以實(shí)現(xiàn)免工具更換,從而實(shí)現(xiàn)前所未有的可用性。在更換產(chǎn)品時(shí),操作員需要做的就是將新穿梭車的車輪放在導(dǎo)軌上。穿梭車純粹由永磁體保持在軌道上。在軌道布置中加入維修道可以使換型和維保變得更高效。“這種思維方式就像冰球中的板凳席,”Kickinger說(shuō)道。新的穿梭車安裝在維修道內(nèi),然后通過(guò)轉(zhuǎn)向器引導(dǎo)至軌道的實(shí)際生產(chǎn)線。同樣,任何不再需要的穿梭車都可以簡(jiǎn)單地改道至維修道。“所有這些都是在全速生產(chǎn)的情況下進(jìn)行的,”他強(qiáng)調(diào)說(shuō)。
ACOPOStrak的絕對(duì)設(shè)計(jì)柔性使其能夠通過(guò)以不同的組合方式安排軌道段,將其變成各種開(kāi)放和封閉式布局。軌道系統(tǒng)的核心是由四種模塊化軌道段組裝而成的直線電機(jī):一個(gè)直線段,一個(gè)45°段,兩個(gè)22.5°段 – 一個(gè)向右彎曲,另一個(gè)向左彎曲。“ ACOPOStrak可以完美地適應(yīng)任何生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),”Kickinger解釋道。“與此同時(shí),它還開(kāi)創(chuàng)了全新的機(jī)器設(shè)計(jì),這是以前從未有過(guò)的。”
高度動(dòng)態(tài)和柔性
然而,智能輸送系統(tǒng)提供的不僅僅是柔性:它在性能上也是無(wú)與倫比的。該系統(tǒng)擁有5 g加速度,最高速度超過(guò)4米/秒,最小產(chǎn)品間距只有50毫米。“當(dāng)你將這些性能數(shù)字與轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)與設(shè)計(jì)柔性相結(jié)合的時(shí)候 – 這是一個(gè)市場(chǎng)上前所未有的整體方案,”這位機(jī)電專家說(shuō)道,他對(duì)行業(yè)處于生產(chǎn)力飛躍和投資回報(bào)加速的邊緣相當(dāng)有信心。
加快上市時(shí)間
貝加萊提供了廣泛的軟件功能,以使ACOPOStrak以較少時(shí)間和較小努力投入運(yùn)行。相同的應(yīng)用程序代碼可以在仿真中或在實(shí)際硬件上執(zhí)行,沒(méi)有任何限制。“開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)需要隨時(shí)在仿真和實(shí)際硬件之間來(lái)回切換,”Kickinger解釋道。這大大縮短了開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間。“在上市時(shí)間方面,這是一個(gè)令人難以置信的優(yōu)勢(shì)。”
開(kāi)發(fā)人員也受益于面向過(guò)程編程。他們只需要簡(jiǎn)單地描述在軌道上定義產(chǎn)品流的規(guī)則即可,而不必為多個(gè)軸和穿梭車進(jìn)行單獨(dú)編程。集成防碰撞功能的自主交通控制需要開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行進(jìn)一步處理。
大規(guī)模定制
利用ACOPOStrak,貝加萊設(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案,使得柔性化、模塊化制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高收益運(yùn)行。“我們的系統(tǒng)能夠提高設(shè)備綜合效率,實(shí)現(xiàn)高投資回報(bào),并縮短上市時(shí)間,”Kickinger總結(jié)道。緊接著,行業(yè)就能駛?cè)胝嬲拇笠?guī)模定制的快車道。
批量為1生產(chǎn)有利可圖
個(gè)性化產(chǎn)品需求不斷增加,消費(fèi)者愿意為此付出更高的價(jià)格。因此,大規(guī)模定制可以帶來(lái)極為誘人的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。然而,以具有成本效益的方式實(shí)施新方法仍然是大多數(shù)工業(yè)部門(mén)的主要挑戰(zhàn)。這是因?yàn)橄到y(tǒng)柔性的增加通常伴隨著設(shè)備綜合效率(OEE)的降低。
因此,大規(guī)模定制的目標(biāo)是將OEE的三個(gè)因素 – 可用性、性能和質(zhì)量 – 保持在與大規(guī)模生產(chǎn)相一致的水平上。此外,制造商還將尋求最大化的投資回報(bào)(ROI),并最大限度地減少新產(chǎn)品和改進(jìn)型產(chǎn)品的上市時(shí)間(TTM)。這是從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行大規(guī)模定制的唯一途徑。
ACOPOStrak的加速度超過(guò)5 g,最高速度超過(guò)4米/秒。
其純電磁轉(zhuǎn)向器可以以全速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分流與合流
為了更換產(chǎn)品,操作員只需要將新穿梭車的車輪放置在維修道的導(dǎo)軌上,而軌道上其余部分的生產(chǎn)則會(huì)繼續(xù)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。
ACOPOStrack的絕對(duì)設(shè)計(jì)柔性使其能夠通過(guò)以不同的組合方式安排軌道段,將其變成各種開(kāi)放和封閉式布局。
大批量生產(chǎn)的物品,如瓶裝飲料,可以在輸送過(guò)程中分成定制化的六瓶裝。
關(guān)于貝加萊
貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè),2017年7月,貝加萊成為ABB集團(tuán)的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力,為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶提供機(jī)器與工廠自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強(qiáng)大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神,為客戶提供更為簡(jiǎn)化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。