斯柯達(dá)的故事始于1895年12月,當(dāng)時(shí)兩位自行車愛好者-機(jī)械師Václav Laurin和書商Václav Klement創(chuàng)立了一家名為Laurin& Klement的小型自行車生產(chǎn)車間。四年后,他們開始以Slavia品牌建造摩托車,使其成為中歐第一家摩托車廠。到1905年,Laurin和Klement開始生產(chǎn)汽車,其第一款車型VoituretteA立即取得了成功。1924年,該公司加入了機(jī)床制造商斯柯達(dá)。自1991年以來,斯柯達(dá)一直是大眾汽車集團(tuán)的組成部分。
斯柯達(dá)汽車將傳統(tǒng)與技術(shù)融為一體,正在受到越來越廣泛的歡迎。為滿足日益增長的市場需求,他們與貝加萊一起,在位于布拉格附近Mladá Boleslav的公司總部實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)力的大幅提升。
消除故障,提高生產(chǎn)力
斯柯達(dá)的生產(chǎn)非常注重自動化和機(jī)器人技術(shù)。為了進(jìn)一步提高產(chǎn)量,該公司一直在尋求一種能夠及早發(fā)現(xiàn)潛在故障的技術(shù),以防止出現(xiàn)意外停機(jī)帶來的高成本。自動化專家貝加萊的技術(shù)和解決方案恰好能夠滿足他們的需求。
“涂裝車間是汽車廠最重要的組成部分之一,”涂裝車間維修協(xié)調(diào)專員Marek Mel?ák說道。“由于存在潛在的瓶頸,這是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵一步。自1996年以來,我們一直通過使用最新技術(shù)不斷提高產(chǎn)能。目前,手動噴槍已被184個(gè)機(jī)器人所取代,同時(shí),我們對輸送帶的控制也花費(fèi)了很多心力。輸送帶每停止一分鐘都會付出高昂的代價(jià)。”
涂裝車間的預(yù)處理線長250米。每37秒一個(gè)底盤就會以每分鐘11米的速度離開一條線,每天24小時(shí)晝夜不停。鏈輪是輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,因此必須對其進(jìn)行監(jiān)控以確保預(yù)處理線保持正常運(yùn)行。這就是為什么斯柯達(dá)一直在尋求具有輸送帶監(jiān)控專門技術(shù)的合作伙伴的原因。該合同由來自捷克Bohumí n的DIF公司負(fù)責(zé),該公司是光學(xué)測量系統(tǒng)和振動診斷方面的專家。
涂裝車間狀態(tài)監(jiān)測
為了滿足涂裝車間專家提出的要求,DIF開發(fā)了一個(gè)以輸送帶監(jiān)控為中心的解決方案。該解決方案基于現(xiàn)有技術(shù),使用了貝加萊的APROLConMon解決方案。通信系統(tǒng)將連接到涂裝車間的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。因此,診斷數(shù)據(jù)可以在X20控制器和Automation PC 900工業(yè)PC之間進(jìn)行交換,無需使用其他投標(biāo)人所要求的額外網(wǎng)絡(luò)。另一個(gè)關(guān)鍵要求是安全I(xiàn)P地址的數(shù)量。使用貝加萊解決方案,只需要一個(gè)IP地址即可在PC和控制器之間交換100個(gè)測量點(diǎn)的數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)以太網(wǎng)POWERLINK在診斷站之間進(jìn)行通信。相比之下,其它公司提出的解決方案則要求每四個(gè)測量點(diǎn)需要一個(gè)IP地址。這些因素和其它因素都使斯柯達(dá)相信,貝加萊正是他們一直以來尋求的合適的合作伙伴。
整體解決方案由斯柯達(dá)、DIF和貝加萊合作開發(fā)。“多年前,在為工業(yè)通風(fēng)和輸送系統(tǒng)開發(fā)振動診斷時(shí),我們就與貝加萊建立了良好的合作關(guān)系。在斯柯達(dá)工廠,我們使用貝加萊的APROL系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工廠自動化。在涂裝車間,APROLConMon解決方案用于在線振動診斷。這使我們能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量,增加系統(tǒng)可用性,并顯著降低我們的維護(hù)成本,”DIF公司總經(jīng)理RadimFalc說道。
整條生產(chǎn)線共安裝了366個(gè)振動傳感器(加速計(jì)),每個(gè)振動傳感器測量16個(gè)振動參數(shù)。數(shù)據(jù)通過POWERLINK發(fā)送到Automation PC900。這樣就可以防止涂裝車間在惡劣工況下發(fā)生故障。“系統(tǒng)的工作原理是,假設(shè)軸承損壞的早期階段會導(dǎo)致更高頻率的振動能量增加,”Falc解釋道。“這種方法也可以用來檢測潤滑問題或卡住的部件。”從此過程中獲得的信息將得到永久存儲并給予評估。
貝加萊開發(fā)了在線診斷解決方案
用于在線診斷的硬件和軟件技術(shù)均由貝加萊開發(fā)。貝加萊工程師根據(jù)DIF的專有技術(shù)將軟件應(yīng)用于診斷系統(tǒng)。此方案最大的優(yōu)勢是能夠使用現(xiàn)有的涂裝車間網(wǎng)絡(luò),而無需在工業(yè)PC和涂裝線上的測量站之間實(shí)施全新的網(wǎng)絡(luò)。方案的另一個(gè)好處是系統(tǒng)可以進(jìn)行模塊化擴(kuò)展。這意味著用戶可以啟動一個(gè)包含十個(gè)測量點(diǎn)的試點(diǎn)項(xiàng)目,并輕松將其擴(kuò)展至一百個(gè)。
與貝加萊合作的新項(xiàng)目已在規(guī)劃中
經(jīng)過一年的狀態(tài)監(jiān)測,斯柯達(dá)顯然對其Mladá Boleslav工廠的收效感到滿意。“由于實(shí)施了該項(xiàng)目,我們涂裝車間內(nèi)的鏈輪工作正常,沒有發(fā)生過一次故障。通過大幅增加產(chǎn)能,投資已經(jīng)得到了回報(bào)。我們已將汽車每天的下線量從2180輛增加到2200輛。因此,我們也已在計(jì)劃為我們的通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)施早期預(yù)警診斷,”Mel?ák說道。
精彩對話
貝加萊工業(yè)自動化(中國)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展部大客戶經(jīng)理胡迪勱
自動化博覽:貝加萊近年來在汽車行業(yè)發(fā)展情況如何?您感受到汽車行業(yè)自動化市場正在發(fā)生著哪些變化,呈現(xiàn)出哪些特點(diǎn)?
胡迪勱:貝加萊在各個(gè)行業(yè)的自動化參與程度都很高,隨著汽車行業(yè)的變化與發(fā)展,我們也逐步深入到汽車制造的自動化發(fā)展中。尤其是在對新能源汽車的需求越來越多,越來越高的市場大環(huán)境下,我們也有相應(yīng)的產(chǎn)品應(yīng)對這一市場需求。汽車行業(yè)自動化市場,就如同其他工業(yè)領(lǐng)域的變化一樣,呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):(1)對個(gè)性化的需求越來越高(個(gè)性化定制,小批量多批次的生產(chǎn)要求);(2)對生產(chǎn)過程的柔性化制造需求越來越高(這是針對第一點(diǎn)的延伸,由于客戶、消費(fèi)者對最終產(chǎn)品的個(gè)性化需求,所以在生產(chǎn)環(huán)節(jié),柔性制造就越來越重要);(3)對智能化的需求也越來越高(人們對產(chǎn)品本身的智能化要求越來越高,在生產(chǎn)過程中,工廠對于整個(gè)工廠各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),機(jī)器設(shè)備間的智能互連,提高生產(chǎn)效率的要求也相應(yīng)的越來越高)。
自動化博覽:當(dāng)前無論是汽車產(chǎn)品還是汽車制造過程,智能化都已成為重要發(fā)展趨勢,貝加萊能夠?yàn)槠囆袠I(yè)的智能化提供哪些產(chǎn)品或者解決方案?
胡迪勱:貝加萊本身并不是提供汽車最終產(chǎn)品的,但是我們可以為汽車制造商提供自動化的解決方案。正如上一個(gè)問題中說到的,我們可以提供智能柔性的自動化生產(chǎn)解決方案。現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展迅猛,貝加萊的SuperTrak/ACOPOStrak柔性電驅(qū)輸送系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用于在汽車零配件如連接器、鋰電池等電子零配件的裝配上,SuperTrak/ACOPOStrak克服了傳統(tǒng)機(jī)械輸送的磨損帶來的維修困難、不能靈活調(diào)整以適應(yīng)變化的產(chǎn)品,以及缺乏與產(chǎn)線其它設(shè)備的協(xié)同等缺點(diǎn)。
另外,貝加萊在2018年推出了集成視覺技術(shù),它不同于傳統(tǒng)的視覺獨(dú)立于控制系統(tǒng),而是與控制在同一軟件架構(gòu)下完成集成,特別適合于在汽車行業(yè)的應(yīng)用,如定位、幾何檢測、條碼識別等場景。
自動化博覽:這些產(chǎn)品和解決方案具有怎樣的特色?核心優(yōu)勢是什么?
胡迪勱:首先,這些產(chǎn)品與技術(shù)在各行各業(yè)中都得到廣泛的應(yīng)用,在各種工業(yè)環(huán)境中得到驗(yàn)證,穩(wěn)定性得到肯定。其次,我們的SuperTrak/ACOPOStrak柔性系統(tǒng)是一種新的傳輸系統(tǒng),基于直線電機(jī)的原理,類磁懸浮技術(shù),在生產(chǎn)過程中可以使每個(gè)生產(chǎn)工位都能獨(dú)立靈活控制,并且速度高、精度高、擴(kuò)展性高。而特別吸引客戶的還有其“數(shù)字孿生”技術(shù),通過建模仿真可以實(shí)現(xiàn)預(yù)先的產(chǎn)線性能功能驗(yàn)證,并且實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試,在產(chǎn)線運(yùn)營中,如果需要換型,可以預(yù)先驗(yàn)證。
自動化博覽:隨著技術(shù)的發(fā)展,智能制造、智能汽車成為行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn),國家政府也出臺多項(xiàng)相關(guān)政策推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,您認(rèn)為這對于汽車行業(yè)自動化市場將帶來哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn),針對此貝加萊有何戰(zhàn)略布局?
胡迪勱:隨著技術(shù)的發(fā)展,智能制造、智能汽車成為行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn),同時(shí)國家政府已出臺相關(guān)政策扶持推動相關(guān)產(chǎn)業(yè),中國汽車行業(yè)會有一個(gè)大的飛躍,有可能越過燃油車直接跨入純電動車產(chǎn)業(yè),所以在這個(gè)市場,工廠產(chǎn)線有待升級或改造,也會帶來周邊產(chǎn)業(yè)的一次大換血或者說是大升級。這對于我們自動化行業(yè)來說,是一個(gè)很大的機(jī)會,只要產(chǎn)業(yè)升級,就需要我們的配套產(chǎn)品和解決方案。同時(shí)也存在著挑戰(zhàn)和競爭。挑戰(zhàn)在于,汽車行業(yè)的升級換代,也就需要我們盡快地研發(fā)出相適應(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù),同時(shí)技術(shù)的更新也要趕上產(chǎn)業(yè)更新的速度,這就意味著我們要在快速更新技術(shù)的同時(shí)還要保證技術(shù)的合理穩(wěn)定性、可持續(xù)性。因?yàn)槲覀児静皇侵会槍δ骋粋€(gè)行業(yè),而是要兼顧到產(chǎn)品的多行業(yè)兼容,以及未來的行業(yè)拓展。在發(fā)展技術(shù)的同時(shí),還要時(shí)刻保持對市場的洞察力,隨時(shí)根據(jù)市場的需求調(diào)整研發(fā)策略。針對汽車行業(yè)的發(fā)展變化,貝加萊乃至ABB整個(gè)集團(tuán),將會在機(jī)器人和離散自動化方面高度配合,以順應(yīng)行業(yè)的自動化需求,當(dāng)然前面提到的貝加萊的SuperTrak以及ACOPOStrak柔性系統(tǒng)也會在該行業(yè)中發(fā)揮重要的作用。
自動化博覽:針對貝加萊在汽車行業(yè)所從事領(lǐng)域,您認(rèn)為從技術(shù)未來發(fā)展來看具有怎樣的趨勢?
胡迪勱:未來技術(shù)的發(fā)展,一定是朝著柔性化、智能化的方向。柔性制造可以給制造企業(yè)提供更好的靈活性,使企業(yè)在應(yīng)對客戶需求,市場變化的時(shí)候能有更多的主動性。以后的市場需求一定是定制化,多元化的。其次,智能化是現(xiàn)在乃至將來的一個(gè)大趨勢,將來不管是最終產(chǎn)品,還是生產(chǎn)流程,都將是智能的,人工智能現(xiàn)在已經(jīng)在各個(gè)環(huán)節(jié)起到積極作用,未來的生產(chǎn)將通過人工智能達(dá)到更高的效率,更節(jié)能,更優(yōu)質(zhì)。
摘自《自動化博覽》2019年3月刊