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“ MX-System 正在改變機(jī)械制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和安裝方式。” Schirmer Maschinen GmbH 公司總經(jīng)理 Ludger Martinschledde 解釋道。在首個(gè)型材加工設(shè)備中，倍福的可插拔式無(wú)控制柜自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案在項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)到安裝和調(diào)試等所有階段表現(xiàn)都非常出色。
門窗制造是一個(gè)高科技產(chǎn)業(yè)，這一點(diǎn)從 Schirmer Maschinen GmbH 公司的型材加工機(jī)全自動(dòng)加工棒料的第一道工序就可見一斑。Schirmer 公司成立于 1979 年，是倍福的第一個(gè)客戶。40 多年來(lái)，公司一直使用倍�；� PC 的控制技術(shù)，從最初的定位控制到現(xiàn)在全新的 MX-System 無(wú)控制柜解決方案。這種致力于打造無(wú)控制柜自動(dòng)化的可插拔式系統(tǒng)解決方案與 Schirmer 的設(shè)備理念尤為契合：使用各種標(biāo)準(zhǔn)化的工藝模塊開發(fā)定制化的設(shè)備，從而為客戶量身打造高產(chǎn)出且能夠靈活適應(yīng)各種型材和工藝要求的解決方案。該公司自 2016 年起成為倍福自動(dòng)化集團(tuán)的一員，目前擁有約 250 名員工。
Schirmer 設(shè)備有哪些功能？
Schirmer 設(shè)備可用于完成各種不同的工藝過(guò)程：窗框和窗扇部分通常由大約 6 米長(zhǎng)的棒材連續(xù)加工而成。所有的鉆孔、銑削和沖孔操作都盡可能地在棒料上進(jìn)行，然后再進(jìn)行端部的切割和加工。在加工棒材的同時(shí)，在加工棒材的同時(shí)，另一條生產(chǎn)線會(huì)按規(guī)定尺寸切割高強(qiáng)度型材，并可選擇將其自動(dòng)插入并定位到 PVC 型材中。接下來(lái)的工序包括型材和加固件的螺絲安裝、鋼材加工（鉆孔、銑削）以及插入和擰緊鎖緊結(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)的背面也引起了自動(dòng)化工程師的極大興趣，因?yàn)槊總�(gè)設(shè)備模塊都有自己的 MX-System 底板，各個(gè)功能模塊可以直接插接并用螺釘固定在上面.
由于 Schirmer 設(shè)備需要隨時(shí)處理不同幾何形狀的型材，因此轉(zhuǎn)換過(guò)程必須是自動(dòng)的。“手動(dòng)設(shè)置對(duì)我們來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不可能的。”Ludger Martinschledde 說(shuō)道。在這種情況下，很多擋塊和支架都需要自動(dòng)定位。“例如，去年，我們實(shí)施了一條共有 210 個(gè)軸的生產(chǎn)線。”Ludger Martinschledde 在回憶他們對(duì)控制平臺(tái)的需求時(shí)說(shuō)道。
控制柜決定了生產(chǎn)流程
Schirmer 設(shè)備目前使用的電氣設(shè)備均符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。控制柜中安裝了驅(qū)動(dòng)器、電源、配電單元和基于 PC 的控制組件。Schirmer 公司的設(shè)備通常需要配備多個(gè)控制柜，沿著每臺(tái)設(shè)備布置，并且與設(shè)備的 2 至 3 個(gè)工藝模塊的電纜連接。此外，子配電箱中還使用了 EtherCAT I/O。它們用于收集各個(gè)工藝模塊的執(zhí)行器和傳感器中的信號(hào)；然而，將多個(gè)工藝功能集成在一個(gè)控制柜中，并使用子配電箱固定信號(hào)線取代插入連接方式，這對(duì)于模塊化設(shè)備制造來(lái)說(shuō)是一種折衷方案。
Ludger Martinschledde 描述了這種解決方案的缺點(diǎn)：“因此，電氣安裝和調(diào)試工作主要在最終裝配階段進(jìn)行，而我們實(shí)際上希望的是盡快調(diào)試好系統(tǒng)，然后拆卸并交付。”一直以來(lái)，Schirmer 清楚地認(rèn)識(shí)到，模塊化設(shè)備方案與中央控制柜之間的矛盾已經(jīng)成為了提高項(xiàng)目執(zhí)行效率的“攔路虎”。
2021 年，當(dāng) Schirmer 公司的 Ludger Martinschledde 和設(shè)計(jì)工程師們聽說(shuō)了倍福 MX-System 可以實(shí)現(xiàn)完全無(wú)控制柜的自動(dòng)化解決方案時(shí)，他們都表現(xiàn)出了極大的興趣。
倍福 MX-System 產(chǎn)品經(jīng)理 Daniel Siegenbrink
回憶道:
"設(shè)計(jì)工程師們和 Ludger Martinschledde 立即意識(shí)到了 MX-System 在模塊化設(shè)備制造項(xiàng)目中所具備的潛力。"
煥然一新的無(wú)控制柜設(shè)備設(shè)計(jì)
Schirmer 首次在其中一臺(tái)設(shè)備中引入了 MX-System，開辟了新的天地，主要目標(biāo)是優(yōu)化設(shè)備制造流程，縮短交付周期。現(xiàn)在，MX-System 底板直接安裝在工藝模塊的鋼架上，取代了過(guò)去安裝在設(shè)備旁邊的控制柜。子配電箱的功能既可以被整合到 MX-System 中，也可以用倍福的分布式 I/O 模塊（EtherCAT 端子盒）代替。MX-System 和 EP 端子盒相結(jié)合，使得所有電機(jī)電纜、傳感器電纜和閥島電纜都可以采用插拔連接方式。
對(duì)于 Schirmer 來(lái)說(shuō)，MX-System 的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于能夠重組內(nèi)部流程。畢竟，這種可插拔的系統(tǒng)解決方案讓設(shè)備制造商在預(yù)裝時(shí)能夠安裝設(shè)備模塊的所有電氣組件，并使用預(yù)裝電纜輕松連接這些組件。另一個(gè)重要方面是，在預(yù)裝配期間，設(shè)備模塊可以從各個(gè)方向自由進(jìn)入，簡(jiǎn)化了電纜鋪設(shè)和連接。
Daniel Siegenbrink 解釋道：
“這樣不僅節(jié)省了大量時(shí)間，而且還顯著提高了工作效率。”這不僅適用于裝配階段，也適用于生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備和原材料供應(yīng)階段。
MX-System 的功能模塊還消除了傳統(tǒng)控制柜設(shè)計(jì)中常見的復(fù)雜的大量部件單獨(dú)布線。這樣可以避免接線錯(cuò)誤，并減少部件的種類。因此，所需的組件（MX-System 底板和模塊以及預(yù)裝系統(tǒng)線纜）可在電氣設(shè)計(jì)完成后直接從倉(cāng)庫(kù)揀選到預(yù)裝配線。“我們的目標(biāo)是建立一個(gè)與訂單無(wú)關(guān)的倉(cāng)庫(kù)，最大限度地降低庫(kù)存水平，減少補(bǔ)貨次數(shù)。”Ludger Martinschledde 解釋道。
Schirmer 還從這個(gè)項(xiàng)目中獲得了兩點(diǎn)啟示：即使在項(xiàng)目的后期階段，最后一刻提出的修改要求也更容易實(shí)施且所需的工作量也更少。而且，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)分段調(diào)試，因此可以及早發(fā)現(xiàn)功能錯(cuò)誤，并可在沒(méi)有任何時(shí)間壓力的情況下加以糾正。
“MX-System 讓我們能夠在制造過(guò)程中優(yōu)先考慮附加值，實(shí)現(xiàn)整體更加高效的生產(chǎn)。”Schirmer Maschinen GmbH 公司總經(jīng)理 Ludger Martinschledde（右）解釋道。圖中是他與倍福 MX-System 產(chǎn)品經(jīng)理 Daniel Siegenbrink 的合影
快速高效地為終端客戶提供服務(wù)
在最終裝配階段，設(shè)備占據(jù)了大量空間，因此必須快速完成所有流程，以便為下一臺(tái)設(shè)備騰出空間。Ludger Martinschledde 指出，加快流程速度，尤其是電氣安裝和分段調(diào)試，顯著減少了停機(jī)時(shí)間，提高了空間利用效率。因此，Schirmer 公司能夠在同一車間內(nèi)裝配、驗(yàn)收和交付更多臺(tái)設(shè)備。作為一家出口占比高達(dá) 75% 的設(shè)備制造商，自動(dòng)化解決方案的通用性是 Schirmer 公司非常注重的方面之一。以前，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和購(gòu)買原材料階段就必須考慮未來(lái)的安裝地點(diǎn)，而現(xiàn)在，由于 MX-System 符合 IEC、UL 和 CSA 認(rèn)證，因此無(wú)需進(jìn)行耗時(shí)耗力的改裝即可在全球范圍內(nèi)使用。這一點(diǎn)與傳統(tǒng)控制柜面臨的情況形成了鮮明對(duì)比，進(jìn)一步提高了 Schirmer 的標(biāo)準(zhǔn)化水平。
MX-System 的雙排底板：底板上的開放式安裝簡(jiǎn)化了設(shè)備接線，并且便于進(jìn)行診斷
不過(guò)，不僅僅只是 Schirmer 公司受益于無(wú)控制柜自動(dòng)化，MX-System 可以為所有最終用戶帶來(lái)很多實(shí)實(shí)在在的好處，包括操作人員可以更方便地操控設(shè)備以及了解設(shè)備情況，同時(shí)由于無(wú)需使用控制柜，可以極大地減少空間的占用。因此，生產(chǎn)設(shè)備在車間內(nèi)的布局可以更加緊湊，在不影響車間安全通道暢通的情況下優(yōu)化利用寶貴的生產(chǎn)空間。在使用 MX-System 無(wú)控制柜解決方案后，組件數(shù)量減少了 90%，這意味著備件倉(cāng)庫(kù)的面積也可以相應(yīng)縮小。倍福診斷 APP 是與 MX-System 一起推出的工具，它可以幫助維護(hù)人員更輕松地定位和排除故障。
Daniel Siegenbrink 強(qiáng)調(diào)道：
“由于 MX-System 的插接非常簡(jiǎn)單，并使用診斷 APP 代替萬(wàn)用表，因此 MX-System 模塊的連接和更換工作不需要由受過(guò)專業(yè)專門培訓(xùn)的電工完成。”
無(wú)控制柜自動(dòng)化解決方案成功啟航
倍福的 MX-System 的使用優(yōu)化了 Schirmer 公司的整個(gè)工藝鏈，為企業(yè)帶來(lái)了顯著優(yōu)勢(shì)。例如，電氣設(shè)計(jì)的工作量減少了約 50%；傳統(tǒng)控制柜由于設(shè)計(jì)原因，裝配通常需要兩到三周時(shí)間，而現(xiàn)在的系統(tǒng)只需要幾個(gè)小時(shí)即可完成裝配。Ludger Martinschledde 預(yù)計(jì)，在最終裝配階段，停機(jī)時(shí)間也會(huì)大幅減少。
整臺(tái)設(shè)備定制的倍福控制面板進(jìn)行設(shè)置和操作
該新設(shè)備在 2024 年德國(guó)國(guó)際門窗幕墻展覽會(huì)（Fensterbau Frontale）上首次展出。Ludger Martinschledde 相信，這絕對(duì)不會(huì)是通往無(wú)控制柜自動(dòng)化新時(shí)代的最后一套系統(tǒng)：“Schirmer 將繼續(xù)采用倍福的這種創(chuàng)新解決方案。我們清楚地認(rèn)識(shí)到，為我們的設(shè)備配備 MX-System 無(wú)控制柜自動(dòng)化解決方案對(duì)我們來(lái)說(shuō)是多么明智的選擇，未來(lái)我們還將為鋁材和鋼材型材產(chǎn)品線配備該解決方案。”
關(guān)于德國(guó)倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過(guò) 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國(guó)內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)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》。作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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