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靈活的機器布局將是智慧工廠的關鍵

未來智慧工廠將需要模塊化的機器概念，它讓用戶能夠以最小的工作量來調整機器，以適應不斷變化的生產過程。荷蘭 Integrated Mechanization Solutions（IMS）公司決定開發全新的 METIS 4.0 機器，以面對這一挑戰。該機器由一個標準的機器模塊和多個單元組成，可以靈活調換，以便建立一個基于待執行步驟的生產線。有了倍福基于 PC 的控制技術，IMS 選擇到一款可以滿足模塊化、可擴展性、通用通訊和連通性方面所有要求的控制系統。

一條由一個標準生產平臺和 6 個不同的模塊構成的生產線正在測試中。IMS 機器用于裝配消費電子產品、汽車零部件及醫療技術領域使用的小零件

工業 4.0 對于 IMS 來說并不是過時的潮流，而是體現了未來將要涵蓋最終用戶對高度定制化產品的需求的生產系統。IMS 的機器主要用于組裝消費電子產品、醫療設備或汽車行業中使用的小零件。“我們目前正在建造和安裝用于裝配相機鏡頭及智能手機揚聲器的生產線。”IMS 公司技術總監 Henri Paus 解釋道，“雖然這些產品很不相同，但它們有一個共同之處，那就是要求我們的機器必須實現精密的加工步驟。”

模塊化的機器方案

IMS 電氣工程師 Bart Deen 對 METIS 4.0 的機器方案進行了解釋：METIS 4.0 生產線具有三大功能特點：它在產能方面可以擴展；在工藝序列上有很大的靈活性且布局可重新配置。機器最重要的特點是產能可以擴展，以滿足自動化需求。客戶可以在開始時只投資少量的自動化，在需要額外的自動化時再增加投資。“其核心是我們擁有模塊化理念。這意味著，我們的機器可以根據需要相互替換和組合。”在實際應用中，這表示任何一款 IMS 生產線都由兩種類型的組件構成：用作底層架構的標準生產模塊及應用專用的工藝裝置。工藝裝置安裝在標準平臺上，用于執行生產過程中的具體步驟。它們可能包括：用于定位零部件的拾取裝置、或用于涂敷液體或連接材料的裝置、用紫外線燈處理產品的裝置或激光焊接裝置。IMS 可提供各種標準裝置，可以輕易的從 METIS 4.0 平臺上添加或者移除。由于它們采用插拔式設計，可以離線對這些裝置進行測試，并根據即插即用原理安裝。

可以離線對插拔式生產模塊進行測試，并根據即插即用原理安裝

電氣工程師 Bart Deen；技術總監 Henri Paus；以及IMS荷蘭阿爾默洛營銷經理 Ilse Buter（從左至右）

高度靈活性助力實現快速轉換

“我們的機器開發專注于靈活性。”IMS 公司營銷經理 Ilse Buter 說道。“現在，我們面臨著產品生命周期越來越短的挑戰，特別是在消費電子產品領域。此外，產品的型號也越來越多，這意味著不同的生產批量繼續收縮。這就是為什么制造業需要可以快速和輕松地適應新產品、型號和批量大小的機器。不久前，當我們已經認識到這一發展情況時，我們及時將重點轉移到超短的設置轉換時間。例如，我們最近為一位客戶建造了一條能夠生產 60 多種不同型號的產品的生產線。”

倍福基于 PC 的控制技術：高速、高精度及出色的可擴展性

“易于更換的裝置對控制系統有很高的要求。”Bart Deen 說道。“IMS 將 Beckhoff 基于 PC 和 EtherCAT 的控制系統作為標配已有三年，視具體的項目大小而定，我們會從 CX50x0、CX51x0 或 Cx20x0 系列嵌入式控制器中選擇。由于其響應速度快，EtherCAT 對于機器制造類型來說非常重要。機器使用 EtherCAT 耦合器 EK1101 連接不同的模塊。每個模塊都有其自己的 ID 范圍，用來識別模塊類型及其硬件。在此 ID 基礎上，控制軟件加載正確的功能塊。這樣，可以輕松地互換我們的模塊。“倍福也滿足我們對擴展性方面的要求。”Bart Deen 繼續說道：“由于所有的控制組件都具有很高的擴展性，我們可以設計能夠完美匹配客戶需求的控制解決方案。”

METIS 4.0  的控制柜里面裝有倍福的嵌入式控制器 CX2040、EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模塊

IMS 公司

IMS（Integrated Mechanization Solutions）公司總部位于荷蘭阿爾默洛。在 1999 年被德州儀器（Texas Instruments）管理層收購后，該公司就成為 WWINN 集團旗下一員。IMS 在開發高端生產線方面擁有 50 多年的經驗，專門從事針對復雜裝配和小型產品制造的定制解決方案。客戶包括汽車和智能設備行業以及醫療設備制造商的全球公司。