IEF Werner使安裝和配置更快和高效

圖1  工廠需要自動(dòng)測(cè)量車身間隙，為此需要使用一個(gè)針對(duì)機(jī)器人測(cè)量的智能傳感器接口和便攜式傳感器頭
 

傳統(tǒng)的生產(chǎn)啟動(dòng)是一個(gè)需要通過(guò)虛擬試運(yùn)行等輔助手段進(jìn)行的過(guò)程，此過(guò)程雖然可以縮短，但卻不能省去。現(xiàn)在這一過(guò)程仍然需要消耗大量的時(shí)間和成本，在生產(chǎn)批量和產(chǎn)品周期不斷降低的時(shí)代，這樣一個(gè)可能需要持續(xù)幾個(gè)月的過(guò)程還是太過(guò)昂貴。然而生產(chǎn)設(shè)備需要安裝、改進(jìn)和測(cè)試，為了針對(duì)智能工廠和工業(yè)4.0開發(fā)新的方案，IEF Werner、Technax(法國(guó))、Inos(希臘)、AWL-Techniek(荷蘭)、Freedomgrow(葡萄牙)、Gamax(匈牙利)、德國(guó)Fraunhofer-IPA、Karlsruhe經(jīng)濟(jì)技術(shù)大學(xué)、Porto大學(xué)以及Critical Manufacturing(葡萄牙)共同參與了歐盟資助的I-Ramp3項(xiàng)目，Harms&Wende公司負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。
 

將網(wǎng)絡(luò)啟用設(shè)備作為解決方案
 

文中的關(guān)鍵技術(shù)是所謂的Netdevs(網(wǎng)絡(luò)啟用設(shè)備)，即在網(wǎng)絡(luò)中相互連接的部件，其可支配性和功能可以直接交流，由此節(jié)省了生產(chǎn)單元安裝和調(diào)試期間配置工作的時(shí)間，并優(yōu)化了生產(chǎn)過(guò)程。此外，Netdevs可以無(wú)縫集成至生產(chǎn)系統(tǒng)中，現(xiàn)有設(shè)備也可以進(jìn)行升級(jí)改造，為此它們必須是模塊式的，這樣才能作為基礎(chǔ)構(gòu)件用于不同的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，由于它們很容易匹配，同時(shí)能夠自動(dòng)配置(即插即用)，因此也為現(xiàn)有設(shè)備提供了模塊式升級(jí)的可能性。
 

人們將焊接(Harms & Wende)、沖壓/填充(IEF Werner)、操作(AWL)和測(cè)量(Inos)選為基礎(chǔ)過(guò)程，因?yàn)樗鼈冊(cè)诠I(yè)界起著跨行業(yè)的重要作用，“如今研究工作已經(jīng)基本結(jié)束，我們需要使組件變得更加牢固并展示其用途。”Karlsruhe的Harms&Wende分公司負(fù)責(zé)人Michael Peschl解釋道。

完成焊接參數(shù)的最佳調(diào)節(jié)
 

汽車或電子組件生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常用到的焊接過(guò)程就是一個(gè)例子，這一應(yīng)用的基礎(chǔ)是手工裝填的4軸焊接機(jī)器人。“關(guān)鍵是使用這一焊槍時(shí)，操作者在沒(méi)有焊接知識(shí)的情況下借助軟件可以迅速完成最佳參數(shù)的調(diào)整。”Technax的銷售負(fù)責(zé)人Didier Faure說(shuō)道。操作者在顯示屏上給定目標(biāo)，系統(tǒng)計(jì)算出最佳參數(shù)并進(jìn)行設(shè)置，操作者可以立即開始工作，無(wú)需準(zhǔn)備，系統(tǒng)具有更高的生產(chǎn)力，并能縮短維護(hù)時(shí)間，因?yàn)殡娮硬考p很小，此外生產(chǎn)的再現(xiàn)性也得到改善，為了實(shí)現(xiàn)這一切，Netdevs需要足夠的智能來(lái)進(jìn)行自我描述、查詢自己的狀態(tài)并進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。
 

IEF Werner的銷售監(jiān)控負(fù)責(zé)人Ulrich Moser描述了另外一個(gè)例子：“伺服沖壓機(jī)由電機(jī)和感應(yīng)器等無(wú)數(shù)下一級(jí)組件構(gòu)成，所有變量加起來(lái)會(huì)產(chǎn)生3萬(wàn)多種配置沖壓機(jī)的可能性，項(xiàng)目目標(biāo)是伺服沖壓機(jī)主要進(jìn)行自動(dòng)配置(圖2)。”與此同時(shí)沖壓機(jī)的調(diào)試時(shí)間由數(shù)小時(shí)減少至5～10?min。
 

再有一個(gè)例子是，Inos Hellas工廠中需要自動(dòng)測(cè)量車身間隙，為此需要使用一個(gè)針對(duì)機(jī)器人測(cè)量的智能傳感器接口和便攜式傳感器頭(圖1)，因此需要對(duì)設(shè)備圖像處理、在線測(cè)量和機(jī)器人操縱技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終目標(biāo)是獲得一個(gè)硬件，它帶有一個(gè)能夠完成相應(yīng)測(cè)量的算法家族，在此會(huì)根據(jù)所面臨的任務(wù)選擇相關(guān)的算法，其余的工作都由系統(tǒng)完成，配置和安裝過(guò)程更加迅速，因?yàn)橹恍枰鼡Q軟件，而不是整個(gè)傳感器。
 

針對(duì)Netdevs，人們選擇了一個(gè)成熟的技術(shù)Agenten。這些Netdevs應(yīng)該作為以Agenten為基礎(chǔ)的生產(chǎn)組件配備標(biāo)準(zhǔn)通信記錄和自我描述性質(zhì)，這些性質(zhì)構(gòu)成生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，并自動(dòng)與不斷變化的生產(chǎn)條件匹配，因此Netdevs可以集成至現(xiàn)有系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)必須在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上操作，這里指成熟的焊接技術(shù)。通過(guò)擴(kuò)建帶有額外軟件模塊的現(xiàn)有平臺(tái)，并對(duì)硬件略微進(jìn)行適配處理可以做到這點(diǎn)。
 

 

圖2 IEF Werner的銷售監(jiān)控負(fù)責(zé)人Ulrich Moser說(shuō)：“項(xiàng)目目標(biāo)是伺服沖壓機(jī)主要進(jìn)行自動(dòng)配置。”
 

執(zhí)行器和感應(yīng)器的集成是Porto和Freedomgrow大學(xué)研發(fā)人員解決的一個(gè)難題。感應(yīng)器擁有專有協(xié)議，將其集成至生產(chǎn)中非常復(fù)雜，因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備擁有各自的語(yǔ)言，如今標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)協(xié)議(即接口)使集成更加迅速。使用傳感器時(shí)，由于傳遞數(shù)據(jù)的格式同樣取決于傳感器生產(chǎn)商，一旦傳感器損壞，只能購(gòu)買同一生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品，而現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交流打破了這一限制。
 

生產(chǎn)過(guò)程的分析
 

Netdevs不僅為生產(chǎn)啟動(dòng)帶來(lái)了優(yōu)勢(shì)，還可以額外對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析，從而優(yōu)化生產(chǎn)，同時(shí)無(wú)效時(shí)間也明顯減少，因?yàn)閾p壞的設(shè)備部件能夠迅速而順利地得到更換，而不受生產(chǎn)商的限制，此外，手動(dòng)裝配時(shí)間以及由此造成的失誤也會(huì)減少，機(jī)器能夠更快地恢復(fù)設(shè)定值，如今人們了解了方法，但還有待將這一創(chuàng)新技術(shù)集成至生產(chǎn)中，“從目前的階段到市場(chǎng)成熟的產(chǎn)品，估計(jì)Harms&Wende還需要大約兩年的時(shí)間。”Michael Peschl說(shuō)道。