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world of industries 7/2016 (CN)

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world of industries 7/2016 (CN)

工 业 4.0 系 统 安

工 业 4.0 系 统 安 全 通 信 - 动 态 、 自 组 织 网 络 的 基 础 Anja Moldehn 制 造 型 企 业 正 面 临 优 化 规 划 和 实 施 复 杂 制 造 程 序 的 挑 战 。 生 产 过 程 不 被 中 断 , 不 产 生 不 良 品 。 与 高 灵 活 性 相 互 结 合 保 证 出 厂 产 品 的 竞 争 力 。 智 能 和 安 全 通 信 结 构 是 应 对 这 些 挑 战 的 必 要 条 件 。 同 的 条 件 , 例 如 成 本 、 可 用 性 、 和 资 源 消 耗 进 行 改 进 。 智 能 机 电 系 统 通 过 公 共 或 专 用 网 络 设 施 跨 地 点 和 企 业 进 行 数 据 交 换 。 这 种 基 于 以 太 网 和 互 联 网 的 通 信 保 证 了 产 品 的 高 可 用 性 。 同 时 , 它 是 灵 活 的 、 自 动 优 化 的 制 造 程 序 的 基 础 。 这 就 是 数 据 传 输 必 须 可 靠 地 防 止 电 气 干 扰 和 非 授 权 访 问 的 原 因 。 基 于 物 料 流 和 更 换 工 具 时 间 的 有 效 运 作 INDUSTRIAL AUTOMATION SHOW 前 瞻 性 的 工 业 4.0 政 府 举 措 指 明 了 解 决 方 案 , 用 以 满 足 制 造 型 企 业 对 灵 活 性 、 个 性 化 和 效 率 不 断 增 长 的 需 求 , 使 制 造 型 企 业 通 过 运 用 数 字 化 , 网 络 化 的 系 统 解 决 方 案 保 持 长 期 竞 争 力 。 菲 尼 克 斯 电 气 同 样 注 意 到 了 工 业 4.0 的 优 势 ( 其 中 一 些 是 理 论 上 的 ), 并 将 之 应 用 到 未 来 导 向 的 生 产 的 实 际 要 求 中 。 公 司 已 制 定 了 总 共 六 个 领 域 的 行 动 , 专 注 于 高 灵 活 性 、 高 性 能 、 高 质 量 和 高 经 济 性 , 其 中 一 致 的 是 数 字 化 、 安 全 通 信 、 随 着 改 变 了 的 框 架 条 件 进 行 的 自 主 调 整 、 简 便 安 装 和 操 作 , 以 及 资 源 的 有 效 利 用 。 防 止 电 气 干 扰 和 未 经 授 权 访 问 首 先 提 到 的 两 项 领 域 的 行 动 构 成 该 举 措 的 基 础 。 只 有 当 所 有 相 关 信 息 都 能 以 数 字 形 式 , 并 且 价 值 链 上 所 有 参 与 者 都 实 现 了 网 络 化 时 , 工 业 4.0 的 举 措 才 能 得 到 系 统 的 实 施 。 在 任 何 特 定 的 时 间 , 数 字 资 料 都 被 用 来 最 大 化 附 加 值 。 人 、 物 件 和 系 统 的 连 接 形 成 了 动 态 的 、 自 组 织 的 增 值 网 络 。 然 后 , 针 对 不 菲 尼 克 斯 电 气 在 其 组 件 、 系 统 和 解 决 方 案 与 实 行 工 业 4.0 举 措 行 动 领 域 目 标 的 深 度 融 合 上 具 有 丰 富 经 验 , 并 将 这 些 经 验 进 行 目 前 最 大 程 度 的 利 用 。 另 外 , 公 司 自 身 影 响 深 远 的 机 械 工 程 专 业 技 术 和 积 累 多 年 的 自 动 化 专 家 的 专 有 知 识 也 被 纳 入 工 业 4.0 相 应 的 设 备 和 系 统 。 除 其 他 方 面 之 外 , 已 经 由 此 衍 生 了 位 于 巴 德 皮 尔 蒙 特 (Bad Pyrmont) 的 新 生 产 线 , 为 无 干 扰 的 信 号 传 输 生 产 六 毫 米 宽 的 隔 离 放 大 器 。 这 家 工 厂 的 制 造 程 序 已 在 产 品 、 工 人 和 机 器 之 间 如 何 相 互 沟 通 方 面 得 到 改 善 。 其 有 效 的 操 作 方 法 包 括 流 程 链 中 的 一 个 连 续 的 物 料 流 和 所 有 98 个 产 品 变 型 的 短 时 生 产 工 具 更 换 。 比 如 , 客 户 在 订 购 隔 离 放 大 器 时 , 可 使 用 一 个 网 络 配 置 器 来 选 择 输 入 或 输 出 的 信 号 类 型 。 这 样 就 产 生 了 超 过 1000 种 不 同 模 块 版 本 。 若 用 大 规 模 的 生 产 成 本 以 5 至 480 的 小 批 量 生 产 如 此 琳 琅 满 目 的 产 品 , 人 员 和 机 器 的 工 作 必 须 快 速 、 经 济 。 作 者 : Dipl.-Ing.Anja Moldehn, 德 国 巴 德 皮 尔 蒙 特 (Bad Pyrmont) 菲 尼 克 斯 电 气 电 子 有 限 公 司 工 业 4.0 市 场 专 员 48 World of Industries 7/2016

工 业 通 讯 流 通 系 统 基 础 上 的 灵 活 加 工 从 光 的 印 刷 线 路 板 到 一 个 完 整 的 、 包 装 好 的 产 品 需 要 大 量 的 工 作 。 使 用 焊 剂 和 安 装 完 表 面 贴 装 器 件 后 , 检 查 每 组 四 个 表 面 贴 装 器 的 各 个 组 成 部 分 是 否 布 置 正 确 。 每 个 印 刷 线 路 板 可 安 装 多 达 154 个 小 部 件 , 如 电 阻 、 电 容 和 二 极 管 等 。 焊 接 后 , 用 冲 压 机 裁 剪 该 印 刷 线 路 板 , 然 后 将 其 置 于 工 件 架 上 并 输 送 入 工 业 4.0 系 统 循 环 中 。 约 20 个 工 件 架 同 时 在 生 产 线 流 通 , 保 证 工 人 的 最 高 生 产 量 和 系 统 功 效 的 经 济 性 。 工 件 架 首 先 通 过 一 个 短 的 循 环 传 输 。 激 光 打 标 和 磨 槽 之 后 , 壳 体 便 生 产 完 成 了 。 接 下 来 , 将 线 路 板 插 入 并 与 壳 体 连 接 。 之 后 是 长 周 期 传 输 。 在 所 谓 焊 接 门 处 将 壳 体 焊 接 在 印 刷 线 路 板 上 。 现 在 该 模 块 就 完 全 可 用 了 。 在 各 个 固 件 的 下 游 程 序 设 计 中 , 由 一 个 气 缸 将 工 件 架 举 至 测 试 头 。 随 后 是 高 压 和 最 后 的 电 气 测 试 。 01 无 论 是 设 定 固 件 还 是 开 展 电 气 测 试 , 换 工 具 设 定 或 测 试 头 只 需 要 几 个 步 骤 02 带 智 能 防 火 墙 的 路 由 器 远 程 维 护 设 备 产 品 和 设 备 控 制 系 统 之 间 的 通 信 当 订 单 载 入 至 生 产 线 时 , 首 先 生 成 工 作 计 划 。 一 旦 产 品 出 现 在 工 件 架 上 , 一 个 射 频 识 别 标 签 便 创 建 链 接 到 更 高 级 别 系 统 提 供 的 信 息 , 包 括 针 对 制 品 即 将 展 开 的 测 试 的 指 示 , 以 及 什 么 固 件 必 须 执 行 、 是 否 必 须 执 行 。 工 作 站 机 器 操 作 员 与 每 个 模 块 进 行 三 次 操 作 。 每 次 操 作 的 任 务 各 不 相 同 。 一 是 读 取 射 频 识 别 芯 片 并 将 成 品 图 像 面 积 与 屏 幕 上 显 示 的 规 格 进 行 比 较 。 另 一 个 是 插 入 印 刷 线 路 板 并 包 装 已 完 成 的 模 块 。 单 个 产 品 的 处 理 状 态 通 过 射 频 识 别 标 签 传 达 到 更 高 级 的 系 统 。 这 就 是 为 什 么 屏 幕 只 能 显 示 出 操 作 员 需 要 执 行 的 当 前 任 务 信 息 或 选 项 。 该 制 品 和 设 备 控 制 系 统 之 间 的 通 信 使 得 操 作 人 员 可 以 应 对 大 范 围 变 体 导 致 的 复 杂 性 。 他 们 由 此 得 到 协 助 , 能 够 快 速 、 无 差 错 地 完 成 工 作 。 关 于 Phoenix Contact 该 家 族 企 业 总 部 设 在 德 国 布 隆 贝 格 (Blomberg) ,2015 年 的 营 业 额 是 19.1 亿 欧 元 。 该 企 业 在 10 个 国 家 设 有 自 己 的 生 产 基 地 , 全 球 50 家 销 售 分 公 司 网 络 , 以 及 30 家 地 方 代 理 , 全 球 员 工 超 过 14500 名 。 它 是 电 气 工 程 和 自 动 化 领 域 的 顶 级 企 业 和 创 新 者 。 全 面 数 字 化 是 另 一 个 关 键 的 要 求 如 菲 尼 克 斯 的 例 子 所 示 , 系 统 已 实 现 灵 活 操 作 。 所 以 , 如 果 人 和 机 器 也 优 化 互 动 , 即 使 是 小 批 量 也 可 经 济 地 生 产 。 但 是 , 实 现 工 厂 的 完 全 网 络 化 , 并 提 高 相 关 的 生 产 力 需 要 什 么 呢 ? 为 了 获 得 未 来 的 工 业 制 造 的 所 有 优 势 , 当 务 之 急 是 实 际 制 品 与 基 于 数 字 数 据 的 流 程 的 通 信 。 为 此 , 所 涉 及 的 产 品 必 须 与 制 造 过 程 中 经 过 的 单 个 工 作 站 一 样 彻 底 数 字 化 。 辅 助 系 统 的 支 持 使 得 人 类 参 与 者 可 以 经 济 地 操 作 生 产 系 统 。 另 外 , 数 据 的 交 换 和 通 信 内 容 的 设 计 须 适 合 生 产 系 统 。 如 果 操 作 员 想 保 证 其 生 产 地 持 续 成 功 , 就 必 须 组 织 足 够 开 放 的 标 准 和 规 范 , 以 涵 盖 不 断 变 化 的 条 件 和 商 业 模 式 。 照 片 : Phoenix Contact www.phoenixcontact.com/online/portal/cn World of Industries 7/2016 49