工業(yè)互聯(lián)時(shí)代的來(lái)臨,推動(dòng)著IT與OT技術(shù)走向深度融合,在這一領(lǐng)域,倍福是大膽的探索者和行業(yè)積極的引領(lǐng)者。近期,本刊采訪(fǎng)到德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司系統(tǒng)應(yīng)用部經(jīng)理王建成先生,請(qǐng)他詳細(xì)介紹了目前倍福在技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上的最新動(dòng)向,以及在細(xì)分行業(yè)市場(chǎng)上取得的新成就。
德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司系統(tǒng)應(yīng)用部經(jīng)理王建成
集成式驅(qū)動(dòng)控制
隨著全球制造業(yè)步入智能化時(shí)代,作為制造業(yè)基礎(chǔ)的裝備產(chǎn)業(yè)率先邁向智能化已成為大勢(shì)所趨。其中一個(gè)顯著特征是,市場(chǎng)的應(yīng)用需求不再僅僅滿(mǎn)足于單一設(shè)備的智能化,而是對(duì)整體產(chǎn)線(xiàn)(車(chē)間)智能化解決方案的需求愈加迫切,要求供應(yīng)廠(chǎng)商能夠提供完善的“一站式”產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù),幫助用戶(hù)解決后顧之憂(yōu)。
對(duì)此,王建成先生介紹道:“倍福始終提倡的是全系列運(yùn)動(dòng)控制,因此,無(wú)論是在通用運(yùn)動(dòng)控制、CNC、還是機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,我們都有完備的技術(shù)方案。同時(shí),結(jié)合不同應(yīng)用行業(yè)的核心Know-how技術(shù),倍福提供的控制方案協(xié)助用戶(hù)解決實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的難題,為用戶(hù)帶來(lái)應(yīng)用增值和差異化的服務(wù)內(nèi)容。”
特別是在集成式驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)上,倍福一直走在行業(yè)發(fā)展的前列。例如倍福XTS磁懸浮輸送系統(tǒng)是將旋轉(zhuǎn)和直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起,高效地將直線(xiàn)電機(jī)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成為圓周運(yùn)動(dòng),從而能夠?qū)?fù)雜且昂貴的機(jī)械系統(tǒng)由軟件取代,且可減少30%的機(jī)器占地面積,節(jié)省大量成本,且系統(tǒng)更加靈活,流程更快,維護(hù)需求更低。
另外,倍福推出的采用緊湊設(shè)計(jì)、將伺服驅(qū)動(dòng)器直接集成到伺服電機(jī)中的分布式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)AMP8000,以及借助TwinCATVision軟件將完整的圖像處理功能集成到基于PC的控制系統(tǒng)中等等,都為機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)了革新化的理念。
以AMP8000伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例,其將功率電子元器件集成在電機(jī)軸的后面,確保了伺服電機(jī)的連接尺寸保持不變,設(shè)備制造商可以在傳統(tǒng)或分布式驅(qū)動(dòng)器之間自由選擇,無(wú)需修改機(jī)器設(shè)計(jì);并且,由于使用了EtherCATP技術(shù),AMP8000將電機(jī)的直流動(dòng)力電源輸入和運(yùn)控總線(xiàn)連接集成在了一個(gè)電氣端口,使得每臺(tái)伺服電機(jī)只需要使用一根線(xiàn)纜連接即可。這款產(chǎn)品的集成化、模塊化特征,大幅減少了設(shè)備空間,節(jié)約了布線(xiàn)和裝配成本,令設(shè)備制造商在機(jī)器設(shè)計(jì)上具有更高的靈活性和可擴(kuò)展性。
模塊化功能開(kāi)發(fā)
和工業(yè)基礎(chǔ)較好的大多數(shù)歐洲生產(chǎn)廠(chǎng)商不同的是,現(xiàn)階段,大部分中國(guó)設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)商仍處于發(fā)展的初階段,技 術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力普遍偏弱,因此需要供應(yīng)商更多地參與到設(shè)備的開(kāi)發(fā)中來(lái),為他們提供大量技術(shù)方面的服務(wù)內(nèi)容。為此,近年來(lái),倍福深入到不同的垂直行業(yè)中,認(rèn)真研究用戶(hù)需求,以模塊化功能開(kāi)發(fā)的理念,為倉(cāng)儲(chǔ)物流搬運(yùn)、激光切割、包裝、風(fēng)力發(fā)電等細(xì)分行業(yè)市場(chǎng)提供針對(duì)性更強(qiáng)的技術(shù)解決方案。
王建成先生說(shuō):“倍福在自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域有著豐富的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),為了更好地服務(wù)本地市場(chǎng)用戶(hù),我們會(huì)根據(jù)不同行業(yè)的應(yīng)用需求進(jìn)行分析,將其中的共性特點(diǎn)提取出來(lái)(如旋切、張力控制等),開(kāi)發(fā)成一個(gè)框架式程序,形成一套模板,為用戶(hù)在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)提供有益的參考,幫助他們減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間,提高工作效率,并且令到產(chǎn)品具有更優(yōu)秀的性能和更高的穩(wěn)定可靠性,因而受到了市場(chǎng)的高度好評(píng),也讓倍福更加貼近用戶(hù)市場(chǎng),成為了行業(yè)應(yīng)用的專(zhuān)家?!?/p>
例如,針對(duì)臥式包裝機(jī)在開(kāi)發(fā)中普遍存在的多種控制環(huán)境、開(kāi)發(fā)者需要花費(fèi)大量時(shí)間重寫(xiě)代碼、研發(fā)占用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等一系列難題,倍福通過(guò)統(tǒng)一的TwinCAT控制平臺(tái),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化代碼進(jìn)行模塊化編程,尤其是借助倍福提供的專(zhuān)有旋切、溫度功能塊,大大減少了研發(fā)、調(diào)試的時(shí)間,降低了安裝、集成和培訓(xùn)的成本,并且工程可重復(fù)利用,提高了設(shè)備開(kāi)發(fā)的智能化水平。
在機(jī)器人控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)中,倍?!癟winCAT運(yùn)動(dòng)學(xué)變換”功能庫(kù)的模塊化集成架構(gòu)也頗具創(chuàng)新性,它將機(jī)器人控制模塊集成到TwinCAT中,使得PLC、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人技術(shù)能夠在同一臺(tái)工業(yè)PC上執(zhí)行。同時(shí),除了直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)、二維串聯(lián)運(yùn)動(dòng)、二維并聯(lián)運(yùn)動(dòng)和3DDelta運(yùn)動(dòng)之外,系統(tǒng)還可以提供六軸運(yùn)動(dòng)的各種運(yùn)動(dòng)學(xué)功能參數(shù)設(shè)置、動(dòng)態(tài)預(yù)控制以及跟蹤功能模塊,為設(shè)備制造廠(chǎng)商的開(kāi)發(fā)工作提供了便利性。
除此之外,為了更好地服務(wù)本地用戶(hù),針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),目前倍福在公司的內(nèi)部組織架構(gòu)上,根據(jù)產(chǎn)品線(xiàn)分為PC、軟件、IO、運(yùn)動(dòng)控制四個(gè)產(chǎn)品組別,分別設(shè)有產(chǎn)品經(jīng)理(產(chǎn)品專(zhuān)家)一職,并定期派遣各產(chǎn)品經(jīng)理到德國(guó)總部進(jìn)行高密度、深層次的培訓(xùn),力爭(zhēng)把對(duì)中國(guó)本地的技術(shù)服務(wù)能力提升至和德國(guó)總部同等程度的水平,為本地用戶(hù)提供更為迅捷、無(wú)憂(yōu)的服務(wù)。
擁抱工業(yè)互聯(lián)時(shí)代
眾所周知,倍福是百兆以太網(wǎng)總線(xiàn)EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議技術(shù)的開(kāi)發(fā)者和主要推動(dòng)廠(chǎng)商,從最近一兩年的市場(chǎng)發(fā)展來(lái)看,EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域得到了迅速的普及應(yīng)用。憑借其高速、高精,以及超高性能的開(kāi)放性、易用性、靈活性等優(yōu)勢(shì),EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)已于2014年成為中國(guó)國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn),并已入編工信部的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。
“未來(lái)時(shí)間內(nèi),倍福仍將會(huì)進(jìn)一步加大對(duì)EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)的開(kāi)發(fā),”王建成先生表示,“例如,在功能安全方面,從今年10月1號(hào)起,SafetyoverEtherCAT已被全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)正式批準(zhǔn)成為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T36006-2018),F(xiàn)SoE安全功能為控制數(shù)據(jù)的傳輸安全性提供了必要的技術(shù)保障;同時(shí),我們也會(huì)增加一些基于EtherCAT總線(xiàn)的新功能,例如以往EtherCAT總線(xiàn)只能傳輸信號(hào),而在倍福開(kāi)發(fā)的EtherCATP技術(shù)中,還整合了供電功能,大幅簡(jiǎn)化了用戶(hù)的現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)工作。我們對(duì)EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展充滿(mǎn)信心?!?/p>
工業(yè)互聯(lián)時(shí)代的來(lái)臨已成大勢(shì)所趨,倍福作為PC控制技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者和工業(yè)4.0的踐行者,正積極擁抱TSN時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、5G無(wú)線(xiàn)通信等前沿技術(shù),為下一階段智能制造的發(fā)展提供核心支撐力量。從目前的開(kāi)發(fā)進(jìn)展來(lái)看,在TSN規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)未公布以前,倍福就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品EK1196,實(shí)現(xiàn)了EtherCAT和TSN的無(wú)縫對(duì)接。同時(shí),在今年9月上海工博會(huì)上,倍福與華為WirelessX實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合展示了面向未來(lái)的5G工廠(chǎng)新方案——基于5G技術(shù)的無(wú)線(xiàn)可編程邏輯控制器(PLC)。該產(chǎn)品在兩臺(tái)協(xié)作PLC之間采用5G無(wú)線(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò),取代了傳統(tǒng)的線(xiàn)纜通訊方式,相對(duì)于現(xiàn)在的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在PLC中直接集成蜂窩技術(shù)能夠以更高效、實(shí)時(shí)(低至1ms)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制,全力支持精益制造。
談到工業(yè)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),王建成先生表示,在控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間,EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)將是主導(dǎo)者;TSN技術(shù)適合于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各種不同類(lèi)型大數(shù)據(jù)的傳輸和處理;今后,在控制器之間及一些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,TSN和5G技術(shù)會(huì)有越來(lái)越多的實(shí)際應(yīng)用。倍福將EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)定位為整個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)組成部分(一個(gè)網(wǎng)段),并積極推動(dòng)EtherCAT和TSN之間的集成,“我們致力于協(xié)助用戶(hù)把產(chǎn)品的性能發(fā)揮到極致,并努力保護(hù)用戶(hù)的投資成本,讓采用EtherCAT總線(xiàn)的用戶(hù)能夠最大限度地享受到先進(jìn)技術(shù)為他們的生產(chǎn)制造所帶來(lái)的益處?!彼a(bǔ)充道。