智能輸送系統(tǒng)開啟工控新紀元
單靠數(shù)字化還不足以實現(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)時代同樣依靠在機械設計和運動控制硬件方面的新方法。這兩個領域內(nèi)的突破性創(chuàng)新構成了ACOPOSTRAK的核心 – 此智能輸送系統(tǒng)的革命性設計將使自適應制造系統(tǒng)成為可能,并在柔性和高效生產(chǎn)方面預示著一個新紀元的到來。
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,并使其在全球市場上更具競爭力。此項挑戰(zhàn)的關鍵在于尋找一種可最大限度提高設備綜合效率(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)品時亦是如此?!斑^多地討論基于通信技術和軟件的數(shù)字化議題太過狹隘,”貝加萊機電技術經(jīng)理Robert Kickinger表示。新一代要求還呼喚對產(chǎn)品通過機器和生產(chǎn)系統(tǒng)時的輸送方式進行徹底而全新的思考–貝加萊已經(jīng)加快步伐應對此項挑戰(zhàn):“在開發(fā)智能型ACOPOStrak輸送系統(tǒng)時,”他說道,“我們已經(jīng)為實現(xiàn)革命性的全新機器概念鋪平了道路?!?/p>
轉向器提升OEE
那么,是什么使得智能輸送系統(tǒng)如此獨特地適合實現(xiàn)自適應自動化過程呢?“轉向器–毫不夸張地說–是系統(tǒng)的一個關鍵組成部分,”Kickinger解釋道。“它是100%電磁的,因此完全無磨損?!比缤咚俟方徊婵?,ACOPOStrak轉向器可以實現(xiàn)產(chǎn)品的分流與合流?!稗D向器可以讓穿梭車全速換軌,且不會影響生產(chǎn)率,”他強調(diào)說。
大批量生產(chǎn)的物品,如瓶裝飲料,可以在輸送過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 – 無需改變?nèi)魏斡布^D向器還可以讓有缺陷的產(chǎn)品一經(jīng)識別就被挑選出來,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。這對整體生產(chǎn)力有著積極的影響。
并行處理
ACOPOStrak及其轉向器還為實現(xiàn)并行處理增加了一個全新的柔性維度。產(chǎn)品流可以分開,通過多個處理站,然后進一步匯集到下游生產(chǎn)線。這樣,生產(chǎn)速度就不會再受到具有最慢處理時間的站點限制?!敖K端用戶可以在不增加相應機器占地面積的情況下提高生產(chǎn)力,”Kickinger解釋道。換句話說,ACOPOStrak可以提升每平方米的產(chǎn)出?!白罱K,這意味著更高的ROI,”他補充道。當您在用這種智能輸送系統(tǒng)建造機器或生產(chǎn)線時,您將擁有模塊化和柔性化,可根據(jù)需求變化添加各個軌道部分和處理站。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所設想的真正的自適應、可擴展機器將成為現(xiàn)實。
基于ACOPOStrak的制造系統(tǒng)亦具備較佳的容錯性。如果裝瓶生產(chǎn)線上的一個閥門出現(xiàn)問題,那么瓶子就不會再被送到該閥門。有缺陷的閥門不會造成浪費,這會使OEE質量因素有很大的差別。
零停機換型
支持熱插拔的穿梭車可以實現(xiàn)免工具更換,從而實現(xiàn)前所未有的可用性。在更換產(chǎn)品時,操作員需要做的就是將新穿梭車的車輪放在導軌上。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?!斑@種思維方式就像冰球中的板凳席,”Kickinger說道。新的穿梭車安裝在維修道內(nèi),然后通過轉向器引導至軌道的實際生產(chǎn)線。同樣,任何不再需要的穿梭車都可以簡單地改道至維修道?!八羞@些都是在全速生產(chǎn)的情況下進行的,”他強調(diào)說。
ACOPOStrak的絕對設計柔性使其能夠通過以不同的組合方式安排軌道段,將其變成各種開放和封閉式布局。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:一個直線段,一個45°段,兩個22.5°段 – 一個向右彎曲,另一個向左彎曲?!癆COPOStrak可以完美地適應任何生產(chǎn)現(xiàn)場,”Kickinger解釋道?!芭c此同時,它還開創(chuàng)了全新的機器設計,這是以前從未有過的。”
高度動態(tài)和柔性
然而,智能輸送系統(tǒng)提供的不僅僅是柔性:它在性能上也是無與倫比的。該系統(tǒng)擁有5 g加速度,最高速度超過4米/秒,最小產(chǎn)品間距只有50毫米。“當你將這些性能數(shù)字與轉向器的優(yōu)點與設計柔性相結合的時候 – 這是一個市場上前所未有的整體方案,”這位機電專家說道,他對行業(yè)處于生產(chǎn)力飛躍和投資回報加速的邊緣相當有信心。
加快上市時間
貝加萊提供了廣泛的軟件功能,以使ACOPOStrak以較少時間和較小努力投入運行。相同的應用程序代碼可以在仿真中或在實際硬件上執(zhí)行,沒有任何限制?!伴_發(fā)人員可以根據(jù)需要隨時在仿真和實際硬件之間來回切換,”Kickinger解釋道。這大大縮短了開發(fā)和調(diào)試時間。“在上市時間方面,這是一個令人難以置信的優(yōu)勢?!?/p>
開發(fā)人員也受益于面向過程編程。他們只需要簡單地描述在軌道上定義產(chǎn)品流的規(guī)則即可,而不必為多個軸和穿梭車進行單獨編程。集成防碰撞功能的自主交通控制需要開發(fā)人員進行進一步處理。
大規(guī)模定制
利用ACOPOStrak,貝加萊設計了一個解決方案,使得柔性化、模塊化制造系統(tǒng)能夠實現(xiàn)高收益運行。“我們的系統(tǒng)能夠提高設備綜合效率,實現(xiàn)高投資回報,并縮短上市時間,”Kickinger總結道。緊接著,行業(yè)就能駛入真正的大規(guī)模定制的快車道。
批量為1生產(chǎn)有利可圖
個性化產(chǎn)品需求不斷增加,消費者愿意為此付出更高的價格。因此,大規(guī)模定制可以帶來極為誘人的經(jīng)濟回報。然而,以具有成本效益的方式實施新方法仍然是大多數(shù)工業(yè)部門的主要挑戰(zhàn)。這是因為系統(tǒng)柔性的增加通常伴隨著設備綜合效率(OEE)的降低。
因此,大規(guī)模定制的目標是將OEE的三個因素 – 可用性、性能和質量 – 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(ROI),并最大限度地減少新產(chǎn)品和改進型產(chǎn)品的上市時間(TTM)。這是從經(jīng)濟角度進行大規(guī)模定制的唯一途徑。
ACOPOStrak的加速度超過5 g,最高速度超過4米/秒。
其純電磁轉向器可以以全速實現(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軌上,而軌道上其余部分的生產(chǎn)則會繼續(xù)全速運轉。
ACOPOStrack的絕對設計柔性使其能夠通過以不同的組合方式安排軌道段,將其變成各種開放和封閉式布局。
大批量生產(chǎn)的物品,如瓶裝飲料,可以在輸送過程中分成定制化的六瓶裝。
關于貝加萊
貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng)新驅動型自動化企業(yè),2017年7月,貝加萊成為ABB集團的一個業(yè)務單元。作為全球工業(yè)自動化領域的領導者,貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力,為各個產(chǎn)業(yè)客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開發(fā)環(huán)境,貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神,為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業(yè)自動化領域前沿技術與方案。
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