塑料機(jī)械工業(yè)何去何從?
今天,人們都討論工業(yè)4.0,認(rèn)為這是一條未來(lái)之路,但是,事實(shí)上,無(wú)論有沒有工業(yè)4.0概念的出現(xiàn),塑料工業(yè)所服務(wù)的汽車、食品飲料、制藥、3C產(chǎn)業(yè)已經(jīng)給塑料工業(yè)提出了不斷的挑戰(zhàn),個(gè)性化產(chǎn)品、快速移模所需的靈活性、節(jié)能設(shè)計(jì)、高品質(zhì)成型工藝用于生產(chǎn)高品質(zhì)制品,對(duì)嚴(yán)苛的質(zhì)量追求的同時(shí)又對(duì)成本極高的要求使得塑料工業(yè)一直處于高壓生存之中。
激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)是整個(gè)塑機(jī)產(chǎn)業(yè)的最大的困境,每個(gè)人都深陷其中,每個(gè)企業(yè)都試圖突破卻無(wú)法輕易脫身,尋求突破、邁向藍(lán)海一直是產(chǎn)業(yè)的期待,然而,這并非易事,術(shù)業(yè)有專攻,如何實(shí)現(xiàn)必然是有風(fēng)險(xiǎn)的事情,因此,這是需要大家共同聯(lián)合才能發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的。
讓我們相聚CHINAPLAS共同探討
貝加萊作為塑料工業(yè)自動(dòng)化專家,也將與塑料工業(yè)的專家于今年CHINAPLAS共同探討“智能時(shí)代的塑料工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用”。本次CHINAPLAS 2016,貝加萊將與您探討以下這些話題:
--如何讓機(jī)器開發(fā)更為高效?
--機(jī)器人如何被快速集成,最佳的實(shí)現(xiàn)方法如何?
--塑料工廠智慧化的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)路徑
--工藝優(yōu)化的空間
--如何讓我的機(jī)器融入集成產(chǎn)線?
--全電動(dòng)注塑機(jī)的實(shí)現(xiàn)有無(wú)快速的路徑?
這是全新的機(jī)器設(shè)計(jì)理念
mapp技術(shù)提高機(jī)器開發(fā)效率
本屆CHINAPLAS,作為塑機(jī)控制技術(shù)傳統(tǒng)的廠商,貝加萊仍然不斷創(chuàng)新,厚積薄發(fā)推出新的技術(shù)-mapp模塊化的應(yīng)用開發(fā)技術(shù),mapp將機(jī)器按照機(jī)電一體化對(duì)象庫(kù)、行業(yè)對(duì)象庫(kù)、基礎(chǔ)應(yīng)用對(duì)象、互聯(lián)對(duì)象進(jìn)行了軟件功能的封裝。
1.mapp簡(jiǎn)介—軟件模塊化技術(shù)
mapp技術(shù)是貝加萊開發(fā)的針對(duì)智能機(jī)器開發(fā)的全新軟件模塊化設(shè)計(jì)概念,其將機(jī)器的共性模塊:
(1).機(jī)電一體化對(duì)象(運(yùn)動(dòng)軸、機(jī)器人、CNC)
(2).設(shè)備基本管理(文件、配方、報(bào)警、趨勢(shì))
(3).行業(yè)庫(kù)(PackML、電子簽名)
(4).遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷
在mapp中每個(gè)部分均包含了共性的模塊,開發(fā)者在機(jī)器的開發(fā)中僅需調(diào)用這些模塊并對(duì)這些模塊進(jìn)行配置,即可構(gòu)建一個(gè)機(jī)器的整個(gè)應(yīng)用軟件,mapp技術(shù)是對(duì)機(jī)器開發(fā)軟件的革命性設(shè)計(jì),它較之以往的開發(fā)可以縮短69%的研發(fā)時(shí)間。
mapp開發(fā)的機(jī)器模塊化組織概念
2.mapp Plastic
mapp針對(duì)的行業(yè)屬性就是mapp Plastic,它已經(jīng)將塑料機(jī)械所需開發(fā)的基本模塊進(jìn)行了封裝,注塑、熔膠、射膠、鎖模…等已經(jīng)開發(fā)的比較完整,這樣開發(fā)一個(gè)新的機(jī)型的時(shí)候,工程師僅需簡(jiǎn)單的模塊拖拽即可完成任務(wù),而且,可以根據(jù)需要進(jìn)行配置如下拉菜單的類型、顯示的個(gè)性化設(shè)定。
mapp是基于貝加萊對(duì)行業(yè)應(yīng)用的數(shù)十年沉淀,對(duì)控制技術(shù)封裝而成為了標(biāo)準(zhǔn)化的模塊,其帶來(lái)的巨大好處在于提高代碼重用性,并使得開發(fā)變得更為簡(jiǎn)單,相較于以往,可以節(jié)省高達(dá)67%的開發(fā)時(shí)間,因此,會(huì)帶來(lái)快的面市時(shí)間。
同時(shí),塑機(jī)的制造商也可以利用MAPP來(lái)封裝自身的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
3.mapp如何讓塑料機(jī)械融入到未來(lái)工廠?
mapp的模塊化不僅包含了對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì),但是,更為重要的是mapp為塑料機(jī)械帶來(lái)了未來(lái)的因素:
--mappView,塑料工廠可以被任意的HMI、SCADA、MES、ERP或者跨平臺(tái)的人工智能軟件來(lái)訪問,這使得塑料機(jī)器融入到未來(lái)工廠。
--mapp XML,可以實(shí)現(xiàn)配方的變化,這些配方可以是專業(yè)的塑料工廠軟件,也可以是MES系統(tǒng)。
--mapp Euromap,第三方的設(shè)備也可以被集成到主機(jī),并且,機(jī)器的狀態(tài)參數(shù)可以被管理系統(tǒng)采集。
--mapp Robotics可以讓塑料機(jī)械與SCADA、關(guān)節(jié)機(jī)器人集成在一個(gè)產(chǎn)線中,并實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接。
--mapp Audit,可以讓塑料機(jī)械納入制藥工廠的審計(jì)追蹤與電子簽名認(rèn)證,符合FDA Gamp認(rèn)證。
未來(lái)塑料機(jī)械工業(yè)將與周邊設(shè)備、產(chǎn)線、管理軟件進(jìn)行集成,必須借助于先進(jìn)的自動(dòng)化與信息化軟件模塊化封裝來(lái)實(shí)現(xiàn),mapp就是為了這些機(jī)器的開發(fā)而開發(fā)。
塑料工廠關(guān)心什么?
APROL工廠平臺(tái)技術(shù)
所謂的潮流并非是如媒體宣傳,但是,塑料工業(yè)的需求卻是真實(shí)的,終端生產(chǎn)者對(duì)于機(jī)器與工廠提出了更多的要求,在過去的數(shù)年里,貝加萊的團(tuán)隊(duì)在與大量的End User在智慧工廠的項(xiàng)目上的項(xiàng)目與實(shí)施中對(duì)此有深刻的體會(huì),我們將此與大家撰文共享。
1.整線集成需求更為迫切
CHINAPLAS是一個(gè)觀察窗口,從貝加萊的展臺(tái)客戶交流記錄我們可以明顯看到終端客戶對(duì)于機(jī)器互聯(lián)的需求增長(zhǎng)是迅猛的,以2013年CHINAPLAS為例,在B&R的Contact Report上僅有5個(gè)提到對(duì)設(shè)備互聯(lián)感興趣,但是,到了2015年這一數(shù)字達(dá)到了35個(gè)。
的確如此,在過去的幾年里,貝加萊已經(jīng)為眾多的End User提供了工廠解決方案,這涉及到食品飲料、電子產(chǎn)業(yè)、制藥工業(yè),這些工廠項(xiàng)目中牽扯到注塑機(jī)、吹瓶機(jī)等塑料機(jī)械的集成,存在著很多問題,比如:現(xiàn)在的注塑機(jī)基本缺乏開放而標(biāo)準(zhǔn)的接口,沒有預(yù)留一些數(shù)據(jù)接口、一些與OEE的相關(guān)的數(shù)據(jù)是缺失的。
2.終端生產(chǎn)廠商的著眼點(diǎn)
并非價(jià)格低的機(jī)器或系統(tǒng)會(huì)被生產(chǎn)企業(yè)所采用—相對(duì)而言,生產(chǎn)型企業(yè)在成本、質(zhì)量方面往往有較為精細(xì)的管理,就以成本評(píng)價(jià)為例,影響成本的因素并非是單次采購(gòu)成本,而是包含了綜合的成本,可以被定義為TCO(總擁有成本),因此,價(jià)格低未必成本低的影響因素就會(huì)明顯出來(lái):
2.1.成本不敢做積分運(yùn)算
時(shí)間才是真正定義成本的基準(zhǔn),因?yàn)椋煌氖虑槿缂庸ぁ⒕S修、培訓(xùn)都是有不同的成本的,但是,計(jì)算他們的時(shí)候都可以乘以時(shí)間這個(gè)值,所有的成本靜態(tài)的看的確微不足道—比如:一個(gè)塑料瓶?jī)H僅因?yàn)楸诤窨刂乒?jié)省了幾厘錢的成本,但是如果你放在一年的生產(chǎn)里來(lái)看,這個(gè)數(shù)字都是驚人的。或者,我們說(shuō)一個(gè)注塑過程節(jié)省1秒鐘并不顯得快,但是,如果你知道這個(gè)產(chǎn)品需要生產(chǎn)1000萬(wàn)個(gè),你就明白生產(chǎn)企業(yè)為什么愿意多花費(fèi)幾十萬(wàn)去采購(gòu)更高性能的機(jī)器和系統(tǒng)。
想想-香飄飄奶茶說(shuō)他們一年賣出的奶茶可以繞地球好幾圈呢!
2.2.TCO(總擁有成本)
對(duì)于每個(gè)塑機(jī)制造商來(lái)說(shuō)都是企業(yè)不斷提高的動(dòng)力,那些不斷精益求精的客戶使得你不斷靠近一流陣營(yíng)甚至達(dá)到頂級(jí)企業(yè)的陣營(yíng)。
我們也觀察到那些頂級(jí)的客戶的確具有非常深的管理水平,他們可以為此制定嚴(yán)格的評(píng)估來(lái)分析成本問題:
--設(shè)備的單位產(chǎn)品能耗是多少?
--年度維修時(shí)間
--備件成本(如果頻繁的備件更換,我想再便宜的設(shè)備也要被打入冷宮);
2.3.OEE(整體設(shè)備效率)
盡管OEE的計(jì)算會(huì)有不同,各家生產(chǎn)企業(yè)會(huì)根據(jù)自身來(lái)定義,但是,設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于OEE的影響也是巨大的。
--系統(tǒng)不穩(wěn)定帶來(lái)的宕機(jī);
--工藝切換所需的時(shí)間
--當(dāng)機(jī)造成的廢品與原材料的損耗
--良品率
當(dāng)這些因素綜合在一起的時(shí)候,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),可靠穩(wěn)定的自動(dòng)化系統(tǒng)是首要被考慮的因素。OEE如果是50%從生產(chǎn)企業(yè)的角度來(lái)說(shuō),意味著這臺(tái)設(shè)備居然有一半的時(shí)間沒有在從事生產(chǎn),這就是巨大的浪費(fèi)。
2.4.ROI(投資回報(bào)率)
企業(yè)是一個(gè)投資行為,企業(yè)的每一個(gè)采購(gòu)都是投資行為,人力也是投資行為,這些都是要求回報(bào)的,那么影響投資回報(bào)的因素就會(huì)在生產(chǎn)能力(單位時(shí)間產(chǎn)量)、良品率(原材料的浪費(fèi))這些因素間變化,設(shè)備與產(chǎn)線的投資能夠每年帶來(lái)多少產(chǎn)值?
如果OEE低,而TCO高的話,ROI怎么可能高呢?
我們必須站在生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理的角度去看待設(shè)備的價(jià)值,而這才能讓我們更為清晰的認(rèn)識(shí)塑料機(jī)械的未來(lái)。
3.智能時(shí)代對(duì)于塑機(jī)工業(yè)的幫助有哪些?
智能制造、工業(yè)4.0這些并非是概念,而是一種在不斷競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代,生產(chǎn)企業(yè)必須尋求借助新的IoT技術(shù)、AI技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集,然后去優(yōu)化生產(chǎn)過程,由于必須更為清晰的量化生產(chǎn)過程,以達(dá)成精準(zhǔn)的運(yùn)營(yíng)管理需求,也對(duì)設(shè)備提出了新的需求,這些需求體現(xiàn)在信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的融合方面。
結(jié)合目前貝加萊所提供的技術(shù),我們對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析,進(jìn)而更為清晰闡明自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于塑料機(jī)械工業(yè)的新價(jià)值。
3.1.設(shè)備的集群管理
為什么要互聯(lián)設(shè)備?互聯(lián)設(shè)備時(shí)候需要哪些技術(shù)支撐?因?yàn)椋谀撤N意義上來(lái)說(shuō),塑料工廠有時(shí)候并非像汽車工業(yè)那樣對(duì)于節(jié)拍控制的嚴(yán)格需求,但是,即使如此,集群數(shù)據(jù)采集仍然是有必要的。
在單機(jī)生產(chǎn)的時(shí)候,數(shù)據(jù)只能通過手動(dòng)的方式進(jìn)行采集,并且有很多數(shù)據(jù)是無(wú)法去有效的記錄的,例如:一個(gè)制品在生產(chǎn)時(shí)的各項(xiàng)工藝狀態(tài)如何?但是,自動(dòng)化系統(tǒng)可以很好的完成這項(xiàng)工作,并且,它可以為每個(gè)數(shù)據(jù)打時(shí)間戳,讓我們分析這個(gè)不良品當(dāng)時(shí)的工藝條件以及其內(nèi)在的關(guān)系。一個(gè)企業(yè)想對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化,必須有足夠的數(shù)據(jù)支撐,這是互聯(lián)的好處:
3.1.1.數(shù)據(jù)更為豐富,可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包括熔膠時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速、材料溫度、模腔內(nèi)的壓力等;
3.1.2.實(shí)時(shí)性,生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)必須實(shí)時(shí)的進(jìn)行反饋,尤其是工藝,在制藥行業(yè)里還牽扯到生產(chǎn)的操作變更等,這些實(shí)時(shí)方式會(huì)避免錯(cuò)誤的擴(kuò)大,及時(shí)的工藝優(yōu)化。
3.1.3.工藝參數(shù)集群下載:如果我們用單機(jī)生產(chǎn),就需要手動(dòng)對(duì)一臺(tái)臺(tái)機(jī)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、工藝配方的下載,但是,借助于互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),我們可以讓參數(shù)一次性下載,還可以按照不同的設(shè)備不同的配方進(jìn)行下載,或者根據(jù)時(shí)間來(lái)變化。
3.1.4.設(shè)備維護(hù)的及時(shí)報(bào)警,對(duì)于擁有數(shù)百臺(tái)設(shè)備的工廠來(lái)說(shuō),雖然沒有汽車行業(yè)需要嚴(yán)密的配合,但是,對(duì)于故障的智能定位仍然可以帶來(lái)維修時(shí)間的節(jié)省,而全新的預(yù)測(cè)性維護(hù)甚至可以在數(shù)月前就發(fā)現(xiàn)螺桿未來(lái)的問題。
3.1.5與設(shè)備的互聯(lián),注塑機(jī)構(gòu)成了生產(chǎn)中的一個(gè)單元,但是,后道還包括了機(jī)器人輸送到組裝線、必須與之配合,如果生產(chǎn)完了需要人工搬運(yùn),那顯然效率過低,機(jī)器人必須與注塑機(jī)配合,AGV小車、組裝線、倉(cāng)庫(kù),一旦注塑生產(chǎn)慢了、設(shè)備故障,就會(huì)給整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)效率的下降,這意味著塑料機(jī)器本身之間互聯(lián),也還意味著與其它設(shè)備的互聯(lián)。
3.1.6與管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的互聯(lián),包括OEE計(jì)算的數(shù)據(jù)、質(zhì)量相關(guān)、MES系統(tǒng)中的缺陷跟蹤、在制品物流,這些都需要通過一個(gè)互聯(lián)的產(chǎn)線里獲得數(shù)據(jù)。
3.2.APROL平臺(tái)對(duì)于工廠自動(dòng)化的幫助
Chinaplas 2016即將在上海龍陽(yáng)路展覽中心舉辦,貝加萊也將結(jié)合我們?cè)陬I(lǐng)先的塑機(jī)制造商、終端生產(chǎn)企業(yè)處的應(yīng)用來(lái)對(duì)工廠構(gòu)建進(jìn)行闡述,APROL是一個(gè)開放的工廠集成平臺(tái),對(duì)于塑料行業(yè)來(lái)說(shuō),APROL平臺(tái)可以帶來(lái)什么樣的應(yīng)用效果?
3.2.1APROL PDA功能
(1).設(shè)備點(diǎn)檢:APROL可以自動(dòng)完成對(duì)工廠設(shè)備的
(2).產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
(3).質(zhì)量統(tǒng)計(jì)
(4).運(yùn)行狀態(tài)顯示
(5).輔料使用
3.2.2對(duì)第三方軟件的集成
由于一些專業(yè)軟件僅僅完成獨(dú)立的功能,而APROL平臺(tái)可以將這些獨(dú)立的集中數(shù)據(jù)管理,例如:
(1).模具/工件壽命管理
(2).產(chǎn)品追溯
(3).組裝物料防錯(cuò)
3.2.3APROL EnMon解決塑料工廠的能耗問題
由于注塑機(jī)的加熱、油泵、熱流道等都是能耗設(shè)備,并且當(dāng)整個(gè)工廠上百臺(tái)設(shè)備在一起集成時(shí)候,如何改善能源消耗問題,在APROL平臺(tái)中有EnMon-能源監(jiān)測(cè)單元可以解決這些問題,它主要可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
●電力消耗
●能耗報(bào)表
●報(bào)警與趨勢(shì)顯示
●能源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供給系統(tǒng)分析
EnMon可以開放的實(shí)現(xiàn),比較自由與靈活,既可以集成于APROL整個(gè)平臺(tái)作為單獨(dú)的能源模塊,也可以接入第三方系統(tǒng)作為能源監(jiān)測(cè)部分,并且,容易實(shí)現(xiàn)。
除了針對(duì)機(jī)器開發(fā)效率提升的mapp,以及工廠集成的APROL平臺(tái),下一期我們也將介紹openROBOTICS和全電動(dòng)注塑機(jī)方案的未來(lái)設(shè)計(jì)。
待續(xù)...