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塑料機械工業(yè)何去何從？

今天，人們都討論工業(yè)4.0，認為這是一條未來之路，但是，事實上，無論有沒有工業(yè)4.0概念的出現(xiàn)，塑料工業(yè)所服務(wù)的汽車、食品飲料、制藥、3C產(chǎn)業(yè)已經(jīng)給塑料工業(yè)提出了不斷的挑戰(zhàn)，個性化產(chǎn)品、快速移模所需的靈活性、節(jié)能設(shè)計、高品質(zhì)成型工藝用于生產(chǎn)高品質(zhì)制品，對嚴苛的質(zhì)量追求的同時又對成本極高的要求使得塑料工業(yè)一直處于高壓生存之中。

激烈的價格競爭是整個塑機產(chǎn)業(yè)的最大的困境，每個人都深陷其中，每個企業(yè)都試圖突破卻無法輕易脫身，尋求突破、邁向藍海一直是產(chǎn)業(yè)的期待，然而，這并非易事，術(shù)業(yè)有專攻，如何實現(xiàn)必然是有風(fēng)險的事情，因此，這是需要大家共同聯(lián)合才能發(fā)揮各自優(yōu)勢的。

讓我們相聚CHINAPLAS共同探討

貝加萊作為塑料工業(yè)自動化專家，也將與塑料工業(yè)的專家于今年CHINAPLAS共同探討“智能時代的塑料工業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用”。本次CHINAPLAS 2016,貝加萊將與您探討以下這些話題：

如何讓機器開發(fā)更為高效？

機器人如何被快速集成，最佳的實現(xiàn)方法如何？

塑料工廠智慧化的構(gòu)建與實現(xiàn)路徑

工藝優(yōu)化的空間

如何讓我的機器融入集成產(chǎn)線？

全電動注塑機的實現(xiàn)有無快速的路徑？

這是全新的機器設(shè)計理念

mapp技術(shù)提高機器開發(fā)效率

本屆CHINAPLAS，作為塑機控制技術(shù)傳統(tǒng)的廠商，貝加萊仍然不斷創(chuàng)新，厚積薄發(fā)推出新的技術(shù)-mapp模塊化的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，mapp將機器按照機電一體化對象庫、行業(yè)對象庫、基礎(chǔ)應(yīng)用對象、互聯(lián)對象進行了軟件功能的封裝。

1.mapp簡介—軟件模塊化技術(shù)

mapp技術(shù)是貝加萊開發(fā)的針對智能機器開發(fā)的全新軟件模塊化設(shè)計概念，其將機器的共性模塊：

（1）.機電一體化對象（運動軸、機器人、CNC）

（2）.設(shè)備基本管理（文件、配方、報警、趨勢）

（3）.行業(yè)庫（PackML、電子簽名）

（4）.遠程維護與診斷

在mapp中每個部分均包含了共性的模塊，開發(fā)者在機器的開發(fā)中僅需調(diào)用這些模塊并對這些模塊進行配置，即可構(gòu)建一個機器的整個應(yīng)用軟件，mapp技術(shù)是對機器開發(fā)軟件的革命性設(shè)計，它較之以往的開發(fā)可以縮短69%的研發(fā)時間。

mapp開發(fā)的機器模塊化組織概念

2.mapp Plastic

mapp針對的行業(yè)屬性就是mapp Plastic，它已經(jīng)將塑料機械所需開發(fā)的基本模塊進行了封裝，注塑、熔膠、射膠、鎖模…等已經(jīng)開發(fā)的比較完整，這樣開發(fā)一個新的機型的時候，工程師僅需簡單的模塊拖拽即可完成任務(wù)，而且，可以根據(jù)需要進行配置如下拉菜單的類型、顯示的個性化設(shè)定。

mapp是基于貝加萊對行業(yè)應(yīng)用的數(shù)十年沉淀，對控制技術(shù)封裝而成為了標準化的模塊，其帶來的巨大好處在于提高代碼重用性，并使得開發(fā)變得更為簡單，相較于以往，可以節(jié)省高達67%的開發(fā)時間，因此，會帶來快的面市時間。

同時，塑機的制造商也可以利用MAPP來封裝自身的行業(yè)經(jīng)驗。

3.mapp如何讓塑料機械融入到未來工廠？

mapp的模塊化不僅包含了對機器的設(shè)計，但是，更為重要的是mapp為塑料機械帶來了未來的因素：

mappView，塑料工廠可以被任意的HMI、SCADA、MES、ERP或者跨平臺的人工智能軟件來訪問，這使得塑料機器融入到未來工廠。

mapp XML，可以實現(xiàn)配方的變化，這些配方可以是專業(yè)的塑料工廠軟件，也可以是MES系統(tǒng)。

mapp Euromap,第三方的設(shè)備也可以被集成到主機，并且，機器的狀態(tài)參數(shù)可以被管理系統(tǒng)采集。

mapp Robotics可以讓塑料機械與SCADA、關(guān)節(jié)機器人集成在一個產(chǎn)線中，并實現(xiàn)無縫鏈接。

mapp Audit，可以讓塑料機械納入制藥工廠的審計追蹤與電子簽名認證，符合FDA Gamp認證。

未來塑料機械工業(yè)將與周邊設(shè)備、產(chǎn)線、管理軟件進行集成，必須借助于先進的自動化與信息化軟件模塊化封裝來實現(xiàn)，mapp就是為了這些機器的開發(fā)而開發(fā)。

塑料工廠關(guān)心什么？

APROL工廠平臺技術(shù)

所謂的潮流并非是如媒體宣傳，但是，塑料工業(yè)的需求卻是真實的，終端生產(chǎn)者對于機器與工廠提出了更多的要求，在過去的數(shù)年里，貝加萊的團隊在與大量的End User在智慧工廠的項目上的項目與實施中對此有深刻的體會，我們將此與大家撰文共享。

1.整線集成需求更為迫切

CHINAPLAS是一個觀察窗口，從貝加萊的展臺客戶交流記錄我們可以明顯看到終端客戶對于機器互聯(lián)的需求增長是迅猛的，以2013年CHINAPLAS為例，在B&R的Contact Report上僅有5個提到對設(shè)備互聯(lián)感興趣，但是，到了2015年這一數(shù)字達到了35個。

的確如此，在過去的幾年里，貝加萊已經(jīng)為眾多的End User提供了工廠解決方案，這涉及到食品飲料、電子產(chǎn)業(yè)、制藥工業(yè)，這些工廠項目中牽扯到注塑機、吹瓶機等塑料機械的集成，存在著很多問題，比如：現(xiàn)在的注塑機基本缺乏開放而標準的接口，沒有預(yù)留一些數(shù)據(jù)接口、一些與OEE的相關(guān)的數(shù)據(jù)是缺失的。

2.終端生產(chǎn)廠商的著眼點

并非價格低的機器或系統(tǒng)會被生產(chǎn)企業(yè)所采用—相對而言，生產(chǎn)型企業(yè)在成本、質(zhì)量方面往往有較為精細的管理，就以成本評價為例，影響成本的因素并非是單次采購成本，而是包含了綜合的成本，可以被定義為TCO(總擁有成本)，因此，價格低未必成本低的影響因素就會明顯出來：

2.1.成本不敢做積分運算

時間才是真正定義成本的基準，因為，不同的事情如加工、維修、培訓(xùn)都是有不同的成本的，但是，計算他們的時候都可以乘以時間這個值，所有的成本靜態(tài)的看的確微不足道—比如：一個塑料瓶僅僅因為壁厚控制節(jié)省了幾厘錢的成本，但是如果你放在一年的生產(chǎn)里來看，這個數(shù)字都是驚人的。或者，我們說一個注塑過程節(jié)省1秒鐘并不顯得快，但是，如果你知道這個產(chǎn)品需要生產(chǎn)1000萬個，你就明白生產(chǎn)企業(yè)為什么愿意多花費幾十萬去采購更高性能的機器和系統(tǒng)。

想想-香飄飄奶茶說他們一年賣出的奶茶可以繞地球好幾圈呢！

2.2.TCO（總擁有成本）

對于每個塑機制造商來說都是企業(yè)不斷提高的動力，那些不斷精益求精的客戶使得你不斷靠近一流陣營甚至達到頂級企業(yè)的陣營。

我們也觀察到那些頂級的客戶的確具有非常深的管理水平，他們可以為此制定嚴格的評估來分析成本問題：

設(shè)備的單位產(chǎn)品能耗是多少？

年度維修時間

備件成本（如果頻繁的備件更換，我想再便宜的設(shè)備也要被打入冷宮）；

2.3.OEE（整體設(shè)備效率）

盡管OEE的計算會有不同，各家生產(chǎn)企業(yè)會根據(jù)自身來定義，但是，設(shè)備與自動化系統(tǒng)對于OEE的影響也是巨大的。

系統(tǒng)不穩(wěn)定帶來的宕機；

工藝切換所需的時間

當(dāng)機造成的廢品與原材料的損耗

良品率

當(dāng)這些因素綜合在一起的時候，我們會發(fā)現(xiàn)，可靠穩(wěn)定的自動化系統(tǒng)是首要被考慮的因素。OEE如果是50%從生產(chǎn)企業(yè)的角度來說，意味著這臺設(shè)備居然有一半的時間沒有在從事生產(chǎn)，這就是巨大的浪費。

2.4.ROI（投資回報率）

企業(yè)是一個投資行為，企業(yè)的每一個采購都是投資行為，人力也是投資行為，這些都是要求回報的，那么影響投資回報的因素就會在生產(chǎn)能力（單位時間產(chǎn)量）、良品率（原材料的浪費）這些因素間變化，設(shè)備與產(chǎn)線的投資能夠每年帶來多少產(chǎn)值？

如果OEE低，而TCO高的話，ROI怎么可能高呢？

我們必須站在生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營管理的角度去看待設(shè)備的價值，而這才能讓我們更為清晰的認識塑料機械的未來。

3.智能時代對于塑機工業(yè)的幫助有哪些？

智能制造、工業(yè)4.0這些并非是概念，而是一種在不斷競爭的時代，生產(chǎn)企業(yè)必須尋求借助新的IoT技術(shù)、AI技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)對生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集，然后去優(yōu)化生產(chǎn)過程，由于必須更為清晰的量化生產(chǎn)過程，以達成精準的運營管理需求，也對設(shè)備提出了新的需求，這些需求體現(xiàn)在信息技術(shù)與自動化技術(shù)的融合方面。

結(jié)合目前貝加萊所提供的技術(shù)，我們對應(yīng)用場景進行分析，進而更為清晰闡明自動化系統(tǒng)對于塑料機械工業(yè)的新價值。

3.1.設(shè)備的集群管理

為什么要互聯(lián)設(shè)備？互聯(lián)設(shè)備時候需要哪些技術(shù)支撐？因為，在某種意義上來說，塑料工廠有時候并非像汽車工業(yè)那樣對于節(jié)拍控制的嚴格需求，但是，即使如此，集群數(shù)據(jù)采集仍然是有必要的。

在單機生產(chǎn)的時候，數(shù)據(jù)只能通過手動的方式進行采集，并且有很多數(shù)據(jù)是無法去有效的記錄的，例如：一個制品在生產(chǎn)時的各項工藝狀態(tài)如何？但是，自動化系統(tǒng)可以很好的完成這項工作，并且，它可以為每個數(shù)據(jù)打時間戳，讓我們分析這個不良品當(dāng)時的工藝條件以及其內(nèi)在的關(guān)系。一個企業(yè)想對生產(chǎn)進行優(yōu)化，必須有足夠的數(shù)據(jù)支撐，這是互聯(lián)的好處：

3.1.1.數(shù)據(jù)更為豐富，可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包括熔膠時電機轉(zhuǎn)速、材料溫度、模腔內(nèi)的壓力等；

3.1.2.實時性，生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)必須實時的進行反饋，尤其是工藝，在制藥行業(yè)里還牽扯到生產(chǎn)的操作變更等，這些實時方式會避免錯誤的擴大，及時的工藝優(yōu)化。

3.1.3.工藝參數(shù)集群下載：如果我們用單機生產(chǎn)，就需要手動對一臺臺機器進行參數(shù)設(shè)置、工藝配方的下載，但是，借助于互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，我們可以讓參數(shù)一次性下載，還可以按照不同的設(shè)備不同的配方進行下載，或者根據(jù)時間來變化。

3.1.4.設(shè)備維護的及時報警，對于擁有數(shù)百臺設(shè)備的工廠來說，雖然沒有汽車行業(yè)需要嚴密的配合，但是，對于故障的智能定位仍然可以帶來維修時間的節(jié)省，而全新的預(yù)測性維護甚至可以在數(shù)月前就發(fā)現(xiàn)螺桿未來的問題。

3.1.5與設(shè)備的互聯(lián)，注塑機構(gòu)成了生產(chǎn)中的一個單元，但是，后道還包括了機器人輸送到組裝線、必須與之配合，如果生產(chǎn)完了需要人工搬運，那顯然效率過低，機器人必須與注塑機配合，AGV小車、組裝線、倉庫，一旦注塑生產(chǎn)慢了、設(shè)備故障，就會給整個生產(chǎn)帶來效率的下降，這意味著塑料機器本身之間互聯(lián)，也還意味著與其它設(shè)備的互聯(lián)。

3.1.6與管理運營系統(tǒng)的互聯(lián)，包括OEE計算的數(shù)據(jù)、質(zhì)量相關(guān)、MES系統(tǒng)中的缺陷跟蹤、在制品物流，這些都需要通過一個互聯(lián)的產(chǎn)線里獲得數(shù)據(jù)。

3.2.APROL平臺對于工廠自動化的幫助

Chinaplas 2016即將在上海龍陽路展覽中心舉辦，貝加萊也將結(jié)合我們在領(lǐng)先的塑機制造商、終端生產(chǎn)企業(yè)處的應(yīng)用來對工廠構(gòu)建進行闡述，APROL是一個開放的工廠集成平臺，對于塑料行業(yè)來說，APROL平臺可以帶來什么樣的應(yīng)用效果？

3.2.1APROL PDA功能

（1）.設(shè)備點檢：APROL可以自動完成對工廠設(shè)備的

（2）.產(chǎn)量統(tǒng)計

（3）.質(zhì)量統(tǒng)計

（4）.運行狀態(tài)顯示

（5）.輔料使用

3.2.2對第三方軟件的集成

由于一些專業(yè)軟件僅僅完成獨立的功能，而APROL平臺可以將這些獨立的集中數(shù)據(jù)管理，例如：

（1）.模具/工件壽命管理

（2）.產(chǎn)品追溯

（3）.組裝物料防錯

3.2.3APROL EnMon解決塑料工廠的能耗問題

由于注塑機的加熱、油泵、熱流道等都是能耗設(shè)備，并且當(dāng)整個工廠上百臺設(shè)備在一起集成時候，如何改善能源消耗問題，在APROL平臺中有EnMon-能源監(jiān)測單元可以解決這些問題，它主要可以實現(xiàn)以下功能：

電力消耗

能耗報表

報警與趨勢顯示

能源數(shù)據(jù)存儲提供給系統(tǒng)分析

EnMon可以開放的實現(xiàn)，比較自由與靈活，既可以集成于APROL整個平臺作為單獨的能源模塊，也可以接入第三方系統(tǒng)作為能源監(jiān)測部分，并且，容易實現(xiàn)。

除了針對機器開發(fā)效率提升的mapp,以及工廠集成的APROL平臺，下一期我們也將介紹openROBOTICS和全電動注塑機方案的未來設(shè)計。