智能工廠這個概念,正是當下最熱門的話題——工業4.0的產物之一。盡管第四次工業革命還沒正式揭開它的神秘面紗,但是這個充滿創造力的詞語已經為我們勾勒出一幅日漸清晰的畫面:通過計算、自主控制和聯網,人、機器和信息互相聯接,融為一體。在工業4.0的時代,信息通訊技術和網絡空間虛擬系統將會得到充分利用;借助信息物理系統相結合的手段,將制造業向智能化轉型。
菲尼克斯電氣正是工業4.0構想的發起者之一。就在許多人還為這個抽象的概念困惑不已時,菲尼克斯電氣與同濟大學中德學院合作建立的迷你智能工廠似乎能為人們驅散眼前的迷霧。
在一間寬敞透明的玻璃房內,儀器和金屬構件間發出的摩擦聲吸引了人們的注意。這套結構緊湊的迷你加工傳送裝置共由加工區、傳送區和成品區三個部分組成。兩臺橘色的機器人充當操作員的角色,在加工區和成品區之間對原料進行傳遞和接力:機器人通過直線導軌的移動,將加工件從原料托盤傳送到數控車床和數控加工中進行加工,然后將成品放置到傳送帶上再輸送到成品庫中。車床加工完畢后,機器人從車床中取出半成品工件放置到傳送帶的半成品緩沖區的托盤上。當加工中心完成任務后,機器人從加工中心取出成品工件放置到傳送帶的成品緩沖區的托盤上。緊接著,智能相機對成品工件進行顏色識別,再將成品工件的顏色信息通過RFID射頻技術寫到移動托盤的電子標簽中。待成品工件通過傳送帶輸送到成品區時,首先會通過RFID進行顏色識別,然后再計算該成品工件在成品庫中的擺放位置,最后機器人通過直線導軌的精確定位控制將成品工件放置到成品庫中指定的位置。也就是說,不同顏色的工件在貨架上都有特定的位置,而機器人能夠準確識別相關位置的信息,從而使命必達。玻璃房內的裝置有條不紊地重復著來料加工的整個流程,化身為一座既簡易又精密的智能工廠。
為了滿足學校的教學和科研任務,當初在設計整套方案時,菲尼克斯電氣就考慮到,每個單元應兼具獨立運行及全自動運行兩種狀態。
實驗裝置中大量使用了菲尼克斯最先進的控制技術——profinet技術。控制器采用菲尼克斯300系列的profinet PLC,并且通過profinet交換機技術將三個控制單元有機的結合在一起形成一個環,組合成一個全自動的加工生產流水線。
在傳送區單元和成品區單元使用的是菲尼克斯電氣最新的AXL E PN IP67遠程I/O模塊,可將現場大量的傳感器和執行器連接起來,使得現場布線簡潔、一目了然。其中成品區單元使用了菲尼克斯電氣的WLAN無線技術,可將成品庫的位置信息通過無線技術傳遞到控制PLC,即省去了物理網線的連接,又避免了布線的復雜性。這種方式大大的簡化了當今實際生產流水線與自動化物流之間的通信問題。成品區單元和加工區單元機器人的移動采用直線導軌控制,控制技術采用菲尼克斯電氣PWM模塊實現機器人精確定位,保證了生產流水線的流暢性,同時充分體現智能工廠的柔性制造特性。
(審核編輯: 智匯胡妮)
分享