灵活应对变化--注塑机控制全新设计

文章来源:贝加莱 点击数:254 发布时间:2019-05-15
塑料工业在很多人看来都是一个非常传统的产业,但是有几个重要因素激发着它的成长,(1)3C领域的快速成长,(2)汽车减重设计应用,(3)更为安全的容器-如包装、医药领域,(4)可降解塑料等,这些是影响市场变化的技术性因素,而另一个则是与“个性化”的需求紧密相关的,即消费者对个性化产品的追求会为生产企业提出新的挑战,而这些挑战也会被延伸至塑料机械制造商。
灵活应对变化--注塑机控制全新设计

我们必须关注用户需求

塑料工业在很多人看来都是一个非常传统的产业,但是有几个重要因素激发着它的成长,(1)3C领域的快速成长,(2)汽车减重设计应用,(3)更为安全的容器-如包装、医药领域,(4)可降解塑料等,这些是影响市场变化的技术性因素,而另一个则是与“个性化”的需求紧密相关的,即消费者对个性化产品的追求会为生产企业提出新的挑战,而这些挑战也会被延伸至塑料机械制造商。

图1-塑料制品厂商的需求持续变化
图1-塑料制品厂商的需求持续变化

注塑机制造商必须响应图1所示的各种来自市场的变化需求,技术性因素带来的是对机器工艺适用性的需求,而个性化则意味着机器同样如何去灵活的实现生产的变化。

更为突出的挑战—机器如何响应变化

这种终端市场的变化对于机器制造商而言也是非常大的挑战,在工艺上有非常大的变化,需要可扩展性强的机器配置,包括机器本身就有各种变化,每个注塑机厂商往往生产不同的机型:

-->油压注塑机

-->电液混合型

-->带有伺服泵的注塑机

-->全电动注塑机

-->二板机

图2-适应机器的灵活配置与扩展到产线的能力
图2-适应机器的灵活配置与扩展到产线的能力

第二种情况是如图2在机器中还存在围绕主机辅助单元的组合的变化:

-->配料称重单元

-->机器人捡取单元

-->输送系统

-->其它辅机

第三个改变则是在机器本身:

-->逻辑的修改;

-->温区、压力控制回路配置的变化;

-->在线的工艺流程与顺序的配置变化;

-->多泵系统的在线配置变化;

这一切带来了变化的复杂组合,如何快速构建系统,以获得快速面市能力,响应瞬息变化的机遇,赢得先机。

软件模块化是最佳的方案

显然,机器、配置、工艺的变化,使得注塑机制造商面对成千上万的组合变化,要解决这个问题,最好的策略是“软件模块化设计”—这已经被广泛证明的在各个领域成功的经验。

图3-模块化的注塑机控制软件设计
图3-模块化的注塑机控制软件设计

贝加莱为机器的实现提供了软硬件一体化的方案,图3则是其在软件上的灵活性,mapp是一种采用软件复用(Software Reuse)和组件技术(Component Technology)软件工程思想开发的应用,其旨在提高机器的开发效率,它带来的好处在于:

•  大幅度缩短开发周期;

•  更为灵活的机器组织;

•  Know-How封装

•  复用其它产业的模块,降低开发成本。

温度控制、定位、轴控、机器人、输送系统的集成变得简单。

图4-基于mapp的机器快速开发
图4-基于mapp的机器快速开发

图4是以mapp塑料应用为例,在全新的SmartMold 9系列控制器设计中,完全采用了mapp模块化设计,它面向于各种不同的机型,由各种经过验证的模块组合出一个机器的整个软件系统。针对各种类型的注塑机,如油压、伺服泵,都有基本的控制,而针对全电动注塑机,mapp技术可以将射胶、熔胶、保压、锁模、开模等作为标准的控制单元进行组合,温度控制、机器人都是单独的模块,机器的变化在软件方面将成为模块的组合,机器的个性化得以高速响应市场变化的需求。

smartMOLD 9实现一个软件多种机型

通过不断的迭代在过去数十年里的机器软件、硬件,贝加莱推出SmartMold 9全新一代的注塑机控制器,通过采用mapp的组件开发思想,它具有适应各种机型的变化的能力,一套软件以适应各种机器的变化。

图5-基于mappVIEW设计的HMI更直观易用
图5-基于mappVIEW设计的HMI更直观易用

SmartMold 为注塑机提供了多种选择的HMI,而且,基于mappVIEW设计的HMI可以带来非凡的易用性体验,直观操作,无需太多的培训即可,并且,在HMI上为用户设置了很多扩展能力:

-->机器的扩展,如温区、压力测量点、工艺功能的扩展;

-->机器的简单的调整,如逻辑程序、IO配置与映射;

-->机器工艺流程的调整,可以在线修改;

-->多泵系统自由根据工艺配置

SmartMold 9可以胜任多种机型的开发,配置而非编程的方式大大降低了程序构建时间,快速面市赢得先机。

SmartMold 9采用mappVIEW来实现丰富的画面设计,提升机器开发效率与灵活性,对塑料机械制造商而言,这会提高机器的灵活性接入,而对End User而言,可以更为方便的实现数据的融合。

硬件-适应多种变化的架构设计

SmartMold 9采用的是将IO与PLC控制器集成于一体,如图6所示,其橙色的盒子部分即为控制、IO一体,然后通过以太网连接HMI,HMI画面设计可以基于mappVIEW来实现,而控制器本身提供了满足绝大多数注塑机所需的I/O配置。

图6-SmartMold 9的硬件架构
图6-SmartMold 9的硬件架构

对接数字化时代

在确保高品质的产品品质控制以及应对不同机器架构的基础上,SmartMold 9还提供了满足数字时代的塑料工厂连接需求对接,这包括了数字时代的关键元素:

(1)集群设备管理;

(2)预测性维护;

(3)能源优化;

(4)提供协同制造接口的能力;

要实现这一切,必须借助于开放的技术应用集成,自动化必须拥抱互联网,使得广泛使用的开放技术为制造过程带来新的升级。

SmartMold

SmartMold 9集成了EUROMAP功能,可以使得注塑机与上位的MES、云/边缘计算平台实现快速的数据交互,并与机器人、辅机等实现标准与规范接口的连接,构成整个产线乃至工厂的无缝集成。

改变,您需要一个优秀的搭档

面对挑战,我们需要合作伙伴,有良友伴随,路遥而不知其远,诚如孔子在《论语》中所说,对于制造商而言,贝加莱有着数十年塑料机械领域控制系统应用开发经验,为了应对挑战而进行的任何创新设计,都需要由专业人来做专业事,开发机械是制造商擅长的,而开发控制器是贝加莱擅长的,让我们一起共同应对挑战!