聚焦成本效率 回归制造本源

访贝加莱工业自动化(中国)有限公司大中华区总裁肖维荣博士

作者:李峥 文章来源:MM《现代制造》 点击数:615 发布时间:2018-08-28
随着技术创新和数字化变革的不断深入,跨门类的技术融合正改变着制造业。从工业物联网、边缘计算、大数据、云平台,再到人工智能,自动化的融合发展让人应接不暇,而智能制造则成为覆盖制造业各领域的关键词。何谓智能?众说纷纭。智能带来的新价值是什么?如何实现智能制造?看似简单的问题一时间却难以得到清晰的答案。拨云见日,正本清源在此时就有着特殊的时代意义。
聚焦成本效率 回归制造本源

有如寒夜的篝火,冬日的朝阳,贝加莱的橙色给人以温暖与希望,从高性能可编程计算机技术实践,到开源实时以太网技术POWERLINK,再到Automation Studio™软件平台与模块化mapp技术,追求创新与效率的理念推动贝加莱不断成长,成为全球引领开放自动化技术重要代表。作为贝加莱(中国)的创办人和自动化产业变革的推动者,贝加莱工业自动化(中国)有限公司大中华区总裁肖维荣博士明确指出,智能制造是通过自动化技术与IT技术相融合,以设备开放互联为前提,以提升用户成本效率为目标和评价标准的产业新变革。贝加莱有能力和信心帮助中国制造业用户实现智能化升级,把握数字化机遇,应对全球制造业竞争的新挑战。

贝加莱工业自动化(中国)有限公司大中华区总裁肖维荣博士
贝加莱工业自动化(中国)有限公司大中华区总裁肖维荣博士

创新驱动 智造未来

肖总在80年代末期赴德国留学取得工学博士学位,曾继续留在高校任教,从事工业自动化专业研究与教学,之后回国创建贝加莱中国公司。作为业内少有的专家型管理者,肖总表示,智能制造以互联设备为基础,依托高效实时的控制系统,融合IT技术与创新,构建涵盖生产制造全流程的数字化解决方案。大规模定制生产、生产数据采集与流程可视化、设备远程管理与预防性维护、全流程的数字化仿真与追溯都是智能制造的典型应用,个性化、小批量、高柔性则是智能制造的鲜明特征。技术创新是贝加莱持续进步的源动力,方案集成正是贝加莱的专长,市场的迫切需求赋予贝加莱新机遇。

控制系统是实施智能制造的关键。从PLC,到伺服驱动,再到CNC、机器人技术和过程控制应用,贝加莱提供种类丰富的控制系统与产品,运动控制则更是贝加莱享誉全球的专长,结合机器控制、HMI和安全技术为机械设备创建整体系统解决方案。Automation Studio™让用户从贝加莱平台化思维中获益,通过建立在一种放眼整体而不是局部控制(只关心驱动或者逻辑,独立组件),30年的丰富OEM控制设计的经验,使得贝加莱深刻理解“整体”解决方案的意义。Automation Studio提供了一个完整的工程设计与应用的平台,它使得代码生成、仿真分析、远程诊断与维护集成为一体。对于用户而言,一套软件即可实现所有的应用需求,降低了学习成本,并为用户提供了长期持续创新的数字化平台基础。

开放互联是智能制造的基础,高效实时的工业以太网是构建智能制造的神经网络。贝加莱2001年以白皮书的形式,将POWERLINK发布,开源自动化的理念得到了产业的高度认同与积极参与。随着产业发展,POWERLINK也在不断进步与发展,从以往以多轴高速同步为代表的精确实时控制,到当前制造过程中的大量异步数据交换,技术以市场需求为发展导向。此外,随着安全性的不断进步,已从最初的单机安全向系统安全发展,贝加莱推出的openSAFETY应用协议可对安全相关的数据进行传输与判断,实现不停产的减速保护运行或停机后设备参数保存,确保人身安全和系统的快速恢复,通过对多种协议的支持,帮助用户找到安全与效率的最佳平衡点。对于实现数据互联和实施语义互操作的OPC UA和确保系统实时性的TSN时间敏感网络,贝加莱都是重要的参与者,后续贝加莱将推出支持OPC UA并带有TSN接口的控制器产品。

贝加莱mapp技术
贝加莱mapp技术

软件正成为智能制造的价值载体。在中国团队的积极参与和推动下,贝加莱2010年发布了面向行业的mapp模块化应用平台,并在实际工作中不断拓展完善,力求把自动化应用中的运动控制、温度控制、报警处理等共性需求变为标准化模块,同时针对印刷机套色、包装机张力控制等典型行业应用形成功能模块,中国市场的应用创新也为此做出了重要的贡献。通过mapp,极大缩短了工程调试时间,降低维护成本,使得用户专注于设备工艺,加速应用创新,提升系统效率和易用性。

柔性输送 智能产线

产线是实施智能制造的重点对象,大规模定制是市场对产线提出的新要求,提升产线柔性是智能化升级的第一步,而柔性电驱输送系统成为贝加莱产线智能化的突破口,在3C行业和食品饮料行业已取得成功应用。ACOPOStrak是贝加莱为实现终极生产效益而打造的柔性输送系统,集成了贝加莱运动控制和机械设计精华,部件和产品在独立控制可热插拔的可变速穿梭车上,轨道可设计为任意形式,是对传统产线的革命性创新,可满足批量为“1”的个性化需求,以最大可用性,高速输送和定位,快速换型和高容错质量提升设备综合效率,缩短投资回报期,缩短产品上市时间。

贝加莱ACOPOStrak柔性输送系统
贝加莱ACOPOStrak柔性输送系统

贝加莱推出的SuperTrak输送系统,专为在严苛工业环境中运行而开发,可满足任意批量的高效传输需求。系统编程在Automation Studio软件开发环境中进行,各个输送段和穿梭车都很容易更换,不必拆卸轨道,从而使平均维修时间极低,并能提高整个设备的生产率,凭借出色的系统可用性以及各类伺服轴实时同步,包括CNC和机器人系统使用的伺服轴,得以确保高质量的生产输出。穿梭车、机器人及其他CNC控制组件都可以被有效集成,形成自动化生产单元。基于以太网的POWERLINK协议,贝加莱可实现多轴控制的硬实时同步。系统的防碰撞技术依托贝加莱的专利技术来解决,实现穿梭车的精准调度。

思维变革 数据价值

肖总指出,智能制造带来的变革首先体现在思维上。首先是对实时系统从传统金字塔式的垂直架构到分布式扁平架构的正确认识与应用。随着通信技术的发展,日益提高的系统实时性让工业控制的网络架构有了更多的选择,既可以集中控制,又可以分布式控制,以往现场层、设备层、信息层的传统自动化控制层级架构变得更加扁平化,高效的数据通信让MES和ERP能够快速获取现场数据,并可进入云端共享,进行分析、判断与处理。智能制造的系统规划问题就变得尤为重要。贝加莱强调以技术方案为用户带来额外的价值,通过对行业工艺和关键技术的多年积累,引导客户需求,全程参与方案的规划、设计与实施,同时降低未来不可见的项目扩增成本。

数据价值的再认识与应用实践是产业升级的重点工作。贝加莱提供基础设施自动化、能源监控、状态监测和过程数据采集等数字化服务。通过使用标准协议从机器和设备中集中采集数据可以实现全面的在线性能监控和可视化。集成的电能计量模块可以提供所有电气值和质保数据,历史数据允许对能耗进行详细分析,从而便于确定因果关系。在I/O模块中集成在线振动测量可以识别机器的机械条件,并允许对性能下降进行早期检测,从而可以预防严重损坏。基于状态的预测性维护减少了不可预知的停机次数,从而使与停车和维修相关的成本降到最低。

贝加莱为洋山港四期提供自动装卸方案
贝加莱为洋山港四期提供自动装卸方案

结束语

2017年4月,贝加莱并入ABB集团,其奥地利总部将成为ABB机器和工厂自动化的全球中心。肖总指出,进入ABB的大家庭让贝加莱中国团队感到拥有了更为广阔的发展空间,贝加莱将加快与ABB数字化平台AbilityTM的整合,力求在机械设备和离散自动化领域发挥关键作用。贝加莱中国将进行相应的组织机构调整,充分利用ABB的销售渠道增强贝加莱业务的成长性。贝加莱中国已成为贝加莱全球七个业务大区之一,而上海总部的技术培训等功能将逐步下放,华南、华北、西安和中国台湾等地区的分支机构将进一步得到强化,确保全球化与本地化的统一。贝加莱中国还将扩建本地研发中心,立足中国市场需求,推出差异性的创新产品与方案,部分产品还将开展本地化生产,进一步提升贝加莱的市场竞争力

2018年上半年,贝加莱中国实现了业务增长超过30%的佳绩。贝加莱中国的业务分布十分均衡,受单一行业波动的影响因素不大。下一阶段,塑料、印刷、包装、电子制造和新能源产业将是贝加莱中国的重点行业。对于今后五年年均增长25%目标,肖总充满信心。相信越来越多的中国用户,在以提升成本效率为核心目标的智能制造升级过程中,将会感受到贝加莱带来的橙色价值。