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贝加莱工业自动化(中国)有限公司

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贝加莱 把握“乌卡时代”的制造业脉博
发布时间:2019-09-20        浏览次数:1583        返回列表
“乌卡时代”的制造业

乌卡(VUCA)正预示着我们所处时代的显著特征,制造业面临着转型,尤其是中国的制造业正在成为全球的领导者。


Volatile——易变的

这个世界充满了变化,你不知道下一秒会发生什么,这种易变性正让我们随时面对巨大的风险,对于制造业,一个需要长周期生存的领域,却面对着时间在天长度的变化。

Uncertain——不确定的

我们唯一能确定的是“变化”,就像工业控制的环境充满了不确定性的干扰因素,而随着时代的变化,这种不确定成为了常态,就像20年前,OEM制造商仅需生产设备即可销售,而今天你再也难以在大街上看到“撞衫“这样的场景了。

Complex——复杂的

复杂的不仅仅是机器的控制,也是市场包括客户,影响决策的因素变得复杂,企业生存所需平衡、考量的维度变得更为复杂。

Ambigouous——模糊的

人们的观念变得模糊,太多的概念需要人们去分辨,数字化时代、人工智能、边缘计算、工业互联网、云计算……边界变得模糊,也让人们的思维变得模糊,究竟我应该如何自处?企业究竟应该如何在这个时代通过数字化实现转型?如何构建自身应对未来的产品、技术战略?需要专业人才来实施这些,而如何培养人才?

乌卡——自动化人的核心使命

其实,这种VUCA环境对于自动化人来说,似乎是习以为常的,因为控制解决的就是“干扰”、“不确定”环境下达到稳态目标的过程,无论是PID的闭环控制, 还是MPC模型预测控制。

换在一个更大的生产管理问题,PDCA循环也同样在精益运营、能源管理中扮演着核心运行机制的角色,对于更大的社会问题,就像司马贺的“”,通过知识循环来实现对不确定性的应对。

今天,我们自动化人要解决的已经不仅仅是闭环控制问题,我们的解决方案延伸到解决整个产业的高层次的难题,如何应对“个性化挑战”、“如何实现全局优化”、如何实现IT与OT的融合,而这些,我们都可以在系统中找到答案。

以不变应万变——寻求柔性时代的解决方案

个性化是不断被提到的共识,无论是IT还是OT或者制造商、零售商,都承认这一点,图2的产业传导链条,使得我们必须把握变化的传递过程,能够有效梳理并制定应对策略,连接-不仅产生在网络,也产生在现场,单机生产已经使得制造达到了一种巅峰状态,因此,如果想继续挖掘效率的潜力,就需要让“离散”的制造变得“连续”。

而企业必须认识到各自所处的环境中变化传递过来所需我们的应对策略。


产线通过链条、皮带实现了连接,然而传统的机械输送使得这种连续具有无法应对变化、且自身局限,因此,我们寻求突破,柔性电驱输送系统的出现正是为了解决这一问题。

ACOPOStrak与机器人构成的制造产线为新的产线规划带来了革命性的创新。

通过新的规划,产线效率得以大幅度提升—并且,在于通过它可以实现个性化定制。

它带来了一种柔性制造能力,使得企业可以应对变化、不确定;

1 通过柔性输送改变产线的组织形式,让其可以实现灵活的生产;

2 通过数字孪生技术,让变化被“预测”,可以在产线规划之前仿真产线性能,也可以在换线之前测试可能性,以及最优的规划。

这种能力即是“以不变应万变”,变化并不可怕,可怕的是我们无法应对,技术来源于解决问题的思想。

应对模糊的边界——OPC UA over TSN

边界变得模糊—IT与OT正在融合,然而数据的传输却有着大的区别,OT端的数据更强调“确定性”“周期性”,因为控制任务基于“等时同步”,而IT数据则是“Best Effort”的非周期性传输机制,但是,当边缘计算—用于在云端与现场之间的“策略”、“优化”问题时,这个需要进行平衡,既有管理运营、协同等所需的大容量数据进行“优化”,又需要实时动态的指令到现场,这使得数据传输需要得到“周全”考虑。

TSN聚焦时钟同步、数据调度、网络配置,分别用于解决网络的统一时钟同步问题,赋予每个节点精准的时钟,而数据调度则通过不同的整形器(Shaper),让数据队列可以被按照不同的机制进行调度,实现了非周期和周期性数据在同一网络中的传输,网络配置则让不同需求(数据容量、周期性、抖动等)的数据可以被统一的配置和获得最优传输效率。


OPC UA为来自OT的各个厂商、以及IT的边缘、云端、ERP/MES等提供了共同的语言,使得他们能够协同一致,让模糊的边界中仍然可以没有障碍的沟通,而TSN则解决“实时”与“非实时”数据在同一网络中传输的问题,也可以被理解为TSN赋予了OPC UA实时性,所谓的“同声传译”。

让对象变得清晰、确定

在人的感知中,眼睛是信息最为丰富,也具有最广泛感知能力的,在机器控制、机器人与产线协同、产线连续组装中,需要更为清晰的感知,正所谓的“能观能控”系统,测量最有效的方式显然是视觉,无论是缺陷、几何尺寸、读码等操作,没有比视觉更好的选择了。

在很长的时间里,机器视觉都被认为是昂贵的,且需要非常专业的人员才能进行的应用,而随着FPGA的成本不断下降,以及制造视觉产品的电子制造业的产业链成熟,包括在安防、智能手机摄影等领域的大量应用,使得视觉的成本不断下降,今天,人们可以使用更为高性价比的视觉来进行检测。

与传统视觉不同,贝加莱作为一个自动化厂商也开发了自己的机器视觉系统,来自控制系统的制造商在全局性方面具有非常广的视野,首先,采用了一体化视觉架构,使得原本需要在镜头、相机、控制器、HMI等之间进行复杂配置的人简化了他们的工作,而且原本要重复校准的工作也被简化,贝加莱的机器视觉达到了以下的特点:

1一体化:实现了高同步,高柔性

镜头、相机、照明、处理都是集成于一体的,而且照明的频闪、角度等都可以柔性调整,这些使得贝加莱的视觉无需复杂的来自多个不同厂商的组件进行配置、标定、接线、软件接口开发的工作。

集成的视觉实现了一个网络、一个软件,使得视觉融入到机器与产线的自动化系统中,与其程序、系统无缝衔接,达到最大的同步性能。

2校准

由于出厂时已经对镜头、照明与物理安装公差、时间匹配等方面进行了校准,使得这款视觉能够胜任变化的工作场景,而无需专业人员去进行频繁的校准。

展台号:6.1H-B163

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