数据驱动数字化创新

访巴鲁夫集团董事总经理Florian Hermle先生

作者:李峥 文章来源:MM《现代制造》 点击数:396 发布时间:2019-11-26
数字化被视为实现产业转型,满足市场个性化定制需求的技术路径。无论是工业4.0、数字孪生还是智能制造,技术融合改变了传统制造模式的定义,数据已成为重要的生产资料之一,实时反应设备与制造各环节的状态,基于数据的附加价值则成为应用创新的落脚点,全方位支持柔性生产、优化设计、产品追溯、预防性维护和企业决策。
数据驱动数字化创新

数字化被视为实现产业转型,满足市场个性化定制需求的技术路径。无论是工业4.0、数字孪生还是智能制造,技术融合改变了传统制造模式的定义,数据已成为重要的生产资料之一,实时反应设备与制造各环节的状态,基于数据的附加价值则成为应用创新的落脚点,全方位支持柔性生产、优化设计、产品追溯、预防性维护和企业决策。传感器身处制造现场的数据采集起点,检测识别方案的易用性、可靠性、高精度已经成为基础性要求,开放互联与智能化将成为下一阶段的竞争焦点,变革就在当下。

巴鲁夫(Balluff)1921年成立于德国诺伊豪森,从最初的自行车、缝纫机维修,到汽车零部件生产,再到传感器产品的生产制造,百年时光荏苒让巴鲁夫经历了从机械到电气化的转型发展,如何顺应市场需求把握数字化时代的新机遇?日前,本刊记者对巴鲁夫集团董事总经理Florian Hermle先生进行了专访,力求明晰企业发展思路,探究巴鲁夫所倡导的“创新自动化”的深刻内涵。

巴鲁夫集团董事总经理Florian Hermle先生
巴鲁夫集团董事总经理Florian Hermle先生

创新先锋铸就百年传奇

回顾百年征程,技术创新是巴鲁夫发展的源动力。1968感应式接近开关BES投产:首款非接触式传感器是机械制造控制技术领域的一大进步,同时也令巴鲁夫成为全球市场的领导者之一。1978光电式传感器BOS投产:巴鲁夫传感器自此可远距离探测非金属材料目标。1983由数据载体、读/写磁头和分析单元组合而成工业RFID识别系统。2006依靠工业网络和IO-Link连接垂直扩展产品系列:巴鲁夫进一步发展成为系统与解决方案提供商,附件变为拥有高营业额的业务范畴。一个个重要的里程碑时刻,众多创新产品成就了巴鲁夫的品牌价值。巴鲁夫提供创新型传感器、工业识别及网络技术以及用于集成式系统解决方案的软件产品。除诺伊豪森的总部外,巴鲁夫在全球不同地区设有生产及研发基地,包含全球68个国家内的37家分公司及代表处,能向客户保证产品在全球范围内的快速供应,同时确保本地支持及服务的高标准。

机器视觉是近年来市场需求中的热点,巴鲁夫于2018年推出BVS SC智能相机具有鲜明的技术特征:可快速检测监控物体的位置、大小、方向和距离,支持检测完整度、数据追溯或质量检查;可以检测机器码,文本或者序列号并且协助机器人定位;支持IO-Link、千兆以太网、ProfiNet、Ether-Net/IP等高效连接技术,保证产品能够灵活连接和应用于各个控制系统环境;软件处理是相对简单,能够一键操控,迅速接入网络,让用户进行自行配置,使生产过程中的视觉检测变得可控易用。

图1  BVS智能相机
图1  BVS智能相机

实时获取丰富准确的现场数据是实施工业4.0的先决条件。借助IO-Link技术实现双向通信可以实现快速安装和更换、远程监测与调试、自诊断与参数快速下载等功能,显著提升了传感器的应用效率,奠定了智能传感的技术基础。IO-Link接口已成为巴鲁夫压力传感器、光电传感器、电感式传感器、线性传感器和BVS SC智能相机等器件类产品的标配。配合具有Profinet, Ethernet/IP 和EtherCAT的IO-Link主站和具有模拟量及数字量输入信号的IO-Link Hub,保证了系统层面的高效开放与可靠互联。

图2  IO-Link主站与IO-Link Hub
图2  IO-Link主站与IO-Link Hub

行业方案提升数据价值

从硬件产品到解决方案的转型是巴鲁夫近年来发展的重要方向。2016年,巴鲁夫将企业标语从“传感器产品享誉全球”改变为“创新自动化”,在保证产品品质卓越的基础上,以贴近客户、高效的咨询服务和高品质的整体性解决方案构成巴鲁夫独特的市场竞争力。Florian Hermle先生表示,没有一劳永逸的解决方案,巴鲁夫注重把握行业客户的需求与痛点,依托行业经验积累,重视与客户的沟通,以定制化满足用户的个性化差异,强调通过行业方案创造附加价值,帮助用户提升生产效能。围绕行业思路,巴鲁夫进行了架构调整,巴鲁夫集团目前分为7大部门,其中3个覆盖三大重点目标行业的所有检测识别解决方案:移动性行业、包装及食品饮料以及工程与机械设备,针对每一行业都设有针对终端用户的售后服务团队、大客户管理团队以及业务开发团队。其余4个部门则分别负责市场及销售、技术、供应链、服务财务及质量。

数据带来的价值正逐渐在巴鲁夫的应用方案中得以体现。在金属加工领域,铣削中心的加工过程中通常会使用到冷却液,用于减小摩擦,冷却刀具或工件,优化机加工过程的同时也用于清除金属屑。通常每周将使用过后的冷却液倒入集中式的冷却液容器缸内。巴鲁夫使用了一套缸内液位监控自动化系统,系统包含3个容器缸,1号和2号缸由增强型玻璃制成,用于存储使用后的冷却液进行回收再加工。3号缸则由金属制成,用于存储未使用过的冷却液,供操作铣削中心时使用。

所有缸体都安装了巴鲁夫的杆型磁性伸缩位移传感器以及浮子。杆型磁性伸缩位移传感器的杆长可根据客户具体需求定制。针对特殊应用,带浮子的版本还能测量两种不同密度液体的分界线。

上述3个液体缸内使用的传感器都具备IO-Link接口,能与总线模块通信。通过以太网TCP/IP也能与总线模块通信,便于建立数据显示面板进而监控缸内液位。通过该方案,可实时监控液位,提供更优的透明化,减少重要液体溢出的风险,优化物流周期,减少物流成本,避免冷却液液缸的空置,从而提升铣削中心的设备综合效率(OEE)。

适时补强把握智造机遇

在巴鲁夫数字化发展的蓝图中,既有用于实现生产现场的数据采集,品种丰富、性能卓越的硬件产品,还包括围绕数据应用的软件及相关服务,涵盖数据从现场到上层IT系统的各传输环节。数据本身并不产生价值,需要有能力对数据进行分析、判断与处理,需要基于数据形成的可视化信息展示与决策支持,除整体数据采集架构外,软件作为处理数据的工具和价值载体,也成为巴鲁夫技术研发的重点。

图3  杆型磁性伸缩位移传感器
图3  杆型磁性伸缩位移传感器

2017年,巴鲁夫收购了位于斯图加特的iss创新软件服务有限公司(iss)及机器视觉先锋Matrix Vision有限公司(MV),旨在进一步拓展其数字化领域的专业技能。这两家新公司在软件开发及机器视觉两个关键领域持续增强巴鲁夫的核心竞争力。其中,iss专注于软件开发中的工具、测试系统、处理过程及标准化,该公司成立于1996年,拥有60名员工,其主要客户群来自汽车及零部件行业,在汽车行业的嵌入式系统方面积累了丰富的经验。加入巴鲁夫集团后,iss将承担集团内部的软件开发业务,旨在开发开放式的软件平台,以满足今后不断增长的需求,为客户提供集成式的自动化解决方案。成立于1986年的Matrix Vision及旗下100名员工专注于在工业图像处理领域内对图像采集卡、标准工业相机、视频传感器、嵌入式系统及软件的开发及推广。iss和Matrix Vision的专业团队和经验技能帮助巴鲁夫扩展硬件及软件领域的产品系列,更快速、更高效地利用数字化带来的巨大增长机会。

结束语

中国市场对于巴鲁夫集团而言的尤为重要,自1994年在上海成立为贸易型公司开始,巴鲁夫见证了中国工业自动化行业的繁荣与发展。2007年巴鲁夫在成都成立工厂,坚持全球统一的生产设备、安全防护措施和制造标准,保证了产品的高品质,而本地化生产的快速响应和本土供应链进一步提升了巴鲁夫的竞争力。2017年,巴鲁夫在成都将这一厂房扩建了50%,完工了2 000 m2的生产区域及400m2的多功能区域,为现代化、半自动化生产线的建设奠定了基础。巴鲁夫成都目前生产用于工业自动化的机械及电感式开关以及线性位移系统。上海则成为巴鲁夫亚太区域的总部,不断扩大的持续性投入体现出巴鲁夫对中国市场长期发展的坚定信心。

Florian Hermle先生表示,中国市场的多样性和发展速度让人印象深刻,充满期待,用户对智能化传感检测解决方案需求迫切,对于技术支持与服务的要求不断提升。展望未来,巴鲁夫有能力依托全球资源优势,针对不同行业的差异性需求,积极开展定制方案的研发与实践,为客户提供更专业、更有针对性的产品和服务方案,通过助力工业物联网实践,拓展数据应用,让用户切实感受到数字化带来的价值提升。