柔性化、智能化是趨勢(shì)
相比其他行業(yè)，電子制造業(yè)的自動(dòng)化程度已經(jīng)非常高，而且自動(dòng)化的應(yīng)用也曾讓電子制造業(yè)級(jí)大滿(mǎn)足了過(guò)去單品種、大批量生產(chǎn)的需求。但是，目前市場(chǎng)需求發(fā)生了重大改變，柔性化、智能化生產(chǎn)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)，因此，單純的高大上的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足的生產(chǎn)需求，傳統(tǒng)電子制造業(yè)必須向智慧工廠轉(zhuǎn)型，進(jìn)而提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)科技自動(dòng)化聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)王健表示，智慧工廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力圍繞數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)并指導(dǎo)決策的鏈條展開(kāi)，具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)感測(cè)技術(shù)收集車(chē)間機(jī)器設(shè)備的數(shù)據(jù)，利用運(yùn)算處理技術(shù)形成信息，然后經(jīng)過(guò)邏輯、推測(cè)及判斷形成有價(jià)值的知識(shí)，最后為管理層提供決策參考依據(jù)，在這個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)品的全生命周期與企業(yè)價(jià)值鏈相集成，從而使自動(dòng)化與信息化深度融合，助力工廠實(shí)現(xiàn)隨時(shí)市場(chǎng)需求變化來(lái)進(jìn)行柔性化生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)而降低了運(yùn)營(yíng)成本，提升了生產(chǎn)力及企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
自動(dòng)控制技術(shù)擔(dān)當(dāng)重任
德國(guó)倡議“工業(yè)4.0”的目的是通過(guò)通信和智能控制提高制造業(yè)的靈活性、效率和可持續(xù)性，以加強(qiáng)德國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)化與信息化融合是工業(yè)4.0的核心，而基于 PC 的控制技術(shù)為兩化融合提供理想的控制技術(shù)架構(gòu)。
德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司行業(yè)經(jīng)理王濤表示，高效率、模塊化、靈活可變及開(kāi)放性的且基于PC的控制技術(shù)方案是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的必備條件，也可以說(shuō)是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化世界的互聯(lián)架構(gòu)?？梢詾楣S提供安全可靠的橫向和縱向通訊，這正是現(xiàn)代智慧工廠用戶(hù)所需要整合的資源。
從工廠各層通訊角度上來(lái)講，智能工廠架構(gòu)可以以金字塔來(lái)劃分，從底層到頂層分別為Factory Floor、PLCS、SCADA/HMI、MES、ERP及云端?？v向互聯(lián)是指SCADA/MES/ERP與PLC之間，即是到間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問(wèn);橫向互聯(lián)是指PLC與PLC之間數(shù)據(jù)交換的一致訪問(wèn);I/O層互聯(lián)是指PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之間即是到車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問(wèn);云層是指PLC與云之間，為記錄數(shù)據(jù)到云的一致性訪問(wèn)。
其中，I/O層PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之間的數(shù)據(jù)通訊的趨勢(shì)從傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)到工業(yè)以太網(wǎng)，雖然具備100M帶寬、價(jià)格相對(duì)低及與IT技術(shù)集成的優(yōu)勢(shì)，但是實(shí)時(shí)性通訊的要求難以滿(mǎn)足，而EtherCAT技術(shù)優(yōu)勢(shì)是具備高度的開(kāi)放性，而且同時(shí)具有以太網(wǎng)特性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎無(wú)限、實(shí)時(shí)同步性及可以無(wú)縫集成傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，據(jù)王濤透露，日本豐田曾宣布其全球新廠將采用EtherCAT技術(shù)，可見(jiàn)EtherCAT技術(shù)是未來(lái)的趨勢(shì)。
隨著PC作為公認(rèn)的技術(shù)平臺(tái)，加上自動(dòng)化設(shè)備規(guī)范(ADS)、EtherCAT自動(dòng)化協(xié)議(EAP)和OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA)，Beckhoff擁有了用戶(hù)在實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0所要求的縱向和橫向整合所需的所有資源。基于PC的控制技術(shù)可以集成測(cè)量技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，甚至能夠監(jiān)測(cè)復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)。從而幫助工廠能夠建立更可靠和更節(jié)能的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。同時(shí)也將需要新的、直觀的操作界面，使得人類(lèi)能夠更加輕松地完成他們的日常工作并能夠與智能設(shè)備進(jìn)行更有效的互動(dòng)。
簡(jiǎn)而言之，基于PC的控制技術(shù)可以對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期進(jìn)行自動(dòng)化改造，包括將它們集成到ERP系統(tǒng)中。通過(guò)提供跨所有層的持續(xù)通訊的方式實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)環(huán)境。并且開(kāi)放的基于PC的控制技術(shù)對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地有著關(guān)鍵的促進(jìn)作用，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)意味著產(chǎn)品以及系統(tǒng)及其模塊間可以相互通信。這正是開(kāi)放式控制技術(shù)的用武之地，它允許開(kāi)發(fā)人員將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具有智能運(yùn)行和通信的能力。
總結(jié)的說(shuō)，基于PC的控制技術(shù)為自動(dòng)化與信息化融合提供理想的控制架構(gòu)，精簡(jiǎn)的架構(gòu)設(shè)計(jì)可以減小設(shè)施和安裝成本，便利化的模塊和適應(yīng)制造的系統(tǒng)則使生產(chǎn)具有更強(qiáng)的“容錯(cuò)能力”，而且可以提升能源利用率和生產(chǎn)率，提升工廠的競(jìng)爭(zhēng)力，因此，在實(shí)現(xiàn)智慧工廠的過(guò)程中，基于PC的控制技術(shù)是必備的基礎(chǔ)條件，未來(lái)將助力電子制造行業(yè)智慧轉(zhuǎn)型。
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