贝加莱工业自动化
贝加莱:基于工业4.0的智慧工厂
贝加莱工业自动化
如今蓬勃发展的工业4.0在贝加莱自己的生产设备上已经应用了近十年。其位于奥地利Eggelsberg的智慧工厂在2006年已经全面建成,并一直在不断升级。
在最近的一次项目中,贝加莱优化了工业PC的生产。采用在线配置工具,贝加莱的客户可以让PC完全满足他们的要求。确认好配置的可行性后,ERP系统会自动生成带有唯一序列号的物料清单。
贝加莱Eggelsberg先进的工业4.0工厂
“从数学上来讲,有超过2500亿种不同的硬件配置可供客户选择。”贝加莱全球工业管理负责人Gerald Haas说。这还没有考虑软件选择。大多数订单数量集中在二位到三位范围。 “我们设立的这种方式与订货量不相关。”Haas说,“我们可以同样有效地生产一次性的东西。”
ERP系统计划了最优的订货处理计划,确保物流畅通。来自仓库的部件恰好及时发送。这正是贝加莱智慧工厂的优势之一。位于Eggelsberg的工厂完全实现网络化——无论是横向还是纵向。
“我们所提供的解决方案的特别之处在于,不采用特定网络来进行不同等级的连接。”Haas说,“我们用来连接每一台机器,每一个楼宇自动化部件及ERP系统的是统一的网络。”正是这种方式给ERP系统提供了控制自动存储的功能和在立体仓库中检索的功能。ERP系统将立体仓库中的物品按当前生产和计划生产来进行分类,当库存降低时会提醒订货。
在PC订单到达工人组装台的时候,所必需的零部件也已经到达。工人按照屏幕上的指示和灯光信号来完成每台PC的组装。组装台的设计符合人体工程学原理,桌子的高度可以根据工人的身高方便地进行调节。
在装配过程中以及装配完成后,都要对每台PC进行反复的测试。测试包括安装是否正确,CPU和RAM是否符合性能测试和压力测试。只有当所有的测试都成功完成,ERP系统才会释放PC用于发货。 “我们客户收到的每件产品都应该无误运行。”贝加莱总经理Peter Gucher解释说。
工厂生产区实现全面网络化,ERP系统直接控制仓储和立体仓库的检索系统,自动优化产品物流
只有经过严格功能测试和压力测试的贝加莱工业PC才允许发货
Gucher说:“功能测试赋予每一个产品独一无二的完整的可追溯性。”任何时候,生产中的每一步,每一个测试和每一个重要部件都能进行追踪。这一可追溯性覆盖产品的整个生命周期。即使在未来数年,仅依靠PC序列号,也可以查到该产品曾做过的每一项功能测试,清楚地确认该产品所包含的每一个部件。
每个部件都必须进行功能测试。数年后,只需输入序列号,可以查看测试结果和所有相关生产参数
“这意味着给我们客户提供了超出标准的确定性。”Gucher解释说。在网站上,贝加莱提供一个服务通道,客户只需输入产品序列号就可以查询技术数据和订单相关的信息。包括版本信息、发货时间、质保状态等。 “通过这种方法,可以帮助我们客户节约大量的时间和精力。”Gucher补充说道。
整个网络工厂的通讯覆盖各个方面。“我们的X20模块就是很好的一个例子。”Haas说。现在,有200种模块类型从各种生产线上生产出来。当模块到达全自动操作站进行装配、测试和贴标签时,实时SAP询问功能将决定进行哪种所需的测试。机器马上就开始对接收到的指令进行动作。可行的原因正是由于每一个产品都可以通过唯一的序列号来确认。
如果一个研发工程师在SAP中记录下一个模块已获得特定的确认,碰巧这类模块刚好到达贴标签的操作站,确认的标记就会准确无误地通过激光打印到外壳上。“这就是智慧工厂技术的精妙之处。”Haas说。当然,完全网络化的智能产品会产生应有的分享数据。在大的系统中,数据收集的速度可以达到GB甚至TB水平。“自动数据处理和分析对有效决策来说至关重要。”Gucher说。这就是为什么贝加莱选择自己的APROL过程控制系统来收集和评估所有生产数据。
在APROL系统,可以随时查看各种参数,如整体设备效率(OEE),甚至可以在生产线间,换班或工作日间进行比较。“使用APROL,我们可以一直监测能源消耗。”Haas补充道,“当出现问题时可以立即进行修正。”
贝加莱APROL过程控制系统可以实时发送参数,如整体设备效率(OEE)
贝加莱还提高了维护标准。通过文件夹中的状况监测工具,贝加莱可以确定维护的最佳时机。这样不仅避免了由于过早更换部件造成的浪费,也避免了等待时间过长和机器损坏的风险。如果关键参数超出设定范围,员工会收到自动的电子邮件通知,并在老化部件失效之前进行干预,启动计划外的停机维护。
“对贝加莱来说,网络化的智慧工厂在2006年就已经实现。”Haas说,“这个工厂满足工业4.0所描述的生产智能与服务集成,4.0是一个新的名词,但对我们来说一切业务都如常。贝加莱本身即是工业4.0所代表的先进技术力量,因此,新的概念对我们并非概念。”
Q:贝加莱目前在“智能工厂”领域取得的业绩?
A:目前贝加莱在食品饮料、制药、印刷包装等行业在做智能工厂数据采集部分的样本工程项目,包括工厂的能源管理项目(APROL EnMon的应用)、设备预测性维护项目(APROL ConMon的应用),以及为实现基础数据互联的APROL PDA应用,将设备集群管理,并为MES系统提供生产状态数据。
Q:贝加莱为用户打造“智能工厂”的核心产品或者解决方案有哪些?具有怎样的特色和优势?
A:APROL数据采集平台是贝加莱针对“智能工厂”提供的核心解决方案。开放性和落地性是该方案最大的特色,我们认为离开了APROL这样的基础数据平台,一切“智能工厂”项目都是空中阁楼。
APROL平台包含了为实现智能工厂所需的各种软件包,它非常灵活,既可以单独运行也可以集成运行,根据工厂的规模、工艺特征、优化方向进行灵活的配置、组态即可实现。
APROL EnMon面向能源管理、ConMon面向设备预测性维护、PDA(过程数据采集)则实现设备状态的监测,而APC/MPC则是面向高级的过程控制应用,如那些包含着流程环节的工厂如啤酒、乳制品发酵、制药的前道化学反应等,也包括针对楼宇的控制。因此,它是一个灵活且功能丰富的集成平台。
Q:对于开拓“智能工厂”领域贝加莱将采取怎样的发展策略?主要针对哪些类型或行业的目标客户?
A:聚集行业、聚集客户痛点需求,是贝加莱针对智能工厂领域的发展策略。在此领域,贝加莱的解决方案主要针对食品饮料、制药、包装印刷等行业。
聚焦行业的需求且具有前瞻性,这依赖于贝加莱的专家团队,例如:针对能源管理的优化、振动分析专家,过程控制工艺专家。专家团队分别针对不同行业研究行业的关键工艺、功能需求、差异化的设计等。而之所以针对食品饮料、制药、包装印刷等行业是因为贝加莱在这些行业有大量的智能机器在使用。
贝加莱工业自动化(中国)有限公司过程 / 工厂自动化销售经理 潘俊
Q:您对于“智能工厂”未来在中国的发展有何看法?
A:车间的数字化是大势所趋,只是速度的快和慢的问题。不同的行业、不同的客户的核心需求和发展路线肯定是不一样的。
中国需要整体的产业提升,智能工厂的提升必须基于数据基础,而这方面,我们与欧美、日本有着巨大差别的地方并非是技术,而是精益生产的基础,通过大量的工厂实践,我们认为做好精益是未来实现智能工厂的基础。
精益使得生产过程实现了数字化——它并非是所谓的“信息化”,信息化在这里是工具,而数字化则是从管理角度对生产过程进行了分解,实现标准作业与作业标准等,这样才是真正意义的数字化。
Q:您认为“智能工厂”将给自动化产品和市场的发展带来哪些促进?
A:类似于贝加莱这样更开放的系统将越来越受到客户的欢迎,开放才能赢得未来。智能工厂通过优化生产系统,降低成本、提高品质,这会让企业竞争力大幅提升,这意味着那些具有良好基础的企业,经过升级可以摆脱过往非常恶劣的竞争环境,即使对于一些传统的行业,智能工厂也会产生“老树焕新芽”的升级效果,保持更为长久的生存力。