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如今蓬勃發(fā)展的工業(yè)4.0在貝加萊自己的生產(chǎn)設(shè)備上已經(jīng)應(yīng)用了近十年。其位于奧地利Eggelsberg的智慧工廠在2006年已經(jīng)全面建成，并一直在不斷升級。

在最近的一次項目中，貝加萊優(yōu)化了工業(yè)PC的生產(chǎn)。采用在線配置工具，貝加萊的客戶可以讓PC完全滿足他們的要求。確認(rèn)好配置的可行性后，ERP系統(tǒng)會自動生成帶有唯一序列號的物料清單。

貝加萊Eggelsberg先進的工業(yè)4.0工廠

2500億種可能性

“從數(shù)學(xué)上來講，有超過2500億種不同的硬件配置可供客戶選擇。”貝加萊全球工業(yè)管理負(fù)責(zé)人Gerald Haas說。這還沒有考慮軟件選擇。大多數(shù)訂單數(shù)量集中在二位到三位范圍。 “我們設(shè)立的這種方式與訂貨量不相關(guān)。”Haas說，“我們可以同樣有效地生產(chǎn)一次性的東西。”

ERP系統(tǒng)計劃了最優(yōu)的訂貨處理計劃，確保物流暢通。來自倉庫的部件恰好及時發(fā)送。這正是貝加萊智慧工廠的優(yōu)勢之一。位于Eggelsberg的工廠完全實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化——無論是橫向還是縱向。

統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)

“我們所提供的解決方案的特別之處在于，不采用特定網(wǎng)絡(luò)來進行不同等級的連接。”Haas說，“我們用來連接每一臺機器，每一個樓宇自動化部件及ERP系統(tǒng)的是統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。”正是這種方式給ERP系統(tǒng)提供了控制自動存儲的功能和在立體倉庫中檢索的功能。ERP系統(tǒng)將立體倉庫中的物品按當(dāng)前生產(chǎn)和計劃生產(chǎn)來進行分類，當(dāng)庫存降低時會提醒訂貨。

在PC訂單到達工人組裝臺的時候，所必需的零部件也已經(jīng)到達。工人按照屏幕上的指示和燈光信號來完成每臺PC的組裝。組裝臺的設(shè)計符合人體工程學(xué)原理，桌子的高度可以根據(jù)工人的身高方便地進行調(diào)節(jié)。

在裝配過程中以及裝配完成后，都要對每臺PC進行反復(fù)的測試。測試包括安裝是否正確，CPU和RAM是否符合性能測試和壓力測試。只有當(dāng)所有的測試都成功完成，ERP系統(tǒng)才會釋放PC用于發(fā)貨。 “我們客戶收到的每件產(chǎn)品都應(yīng)該無誤運行。”貝加萊總經(jīng)理Peter Gucher解釋說。

工廠生產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)全面網(wǎng)絡(luò)化，ERP系統(tǒng)直接控制倉儲和立體倉庫的檢索系統(tǒng)，自動優(yōu)化產(chǎn)品物流

只有經(jīng)過嚴(yán)格功能測試和壓力測試的貝加萊工業(yè)PC才允許發(fā)貨

無縫追蹤

Gucher說：“功能測試賦予每一個產(chǎn)品獨一無二的完整的可追溯性。”任何時候，生產(chǎn)中的每一步，每一個測試和每一個重要部件都能進行追蹤。這一可追溯性覆蓋產(chǎn)品的整個生命周期。即使在未來數(shù)年，僅依靠PC序列號，也可以查到該產(chǎn)品曾做過的每一項功能測試，清楚地確認(rèn)該產(chǎn)品所包含的每一個部件。

每個部件都必須進行功能測試。數(shù)年后，只需輸入序列號，可以查看測試結(jié)果和所有相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)

“這意味著給我們客戶提供了超出標(biāo)準(zhǔn)的確定性。”Gucher解釋說。在網(wǎng)站上，貝加萊提供一個服務(wù)通道，客戶只需輸入產(chǎn)品序列號就可以查詢技術(shù)數(shù)據(jù)和訂單相關(guān)的信息。包括版本信息、發(fā)貨時間、質(zhì)保狀態(tài)等。 “通過這種方法，可以幫助我們客戶節(jié)約大量的時間和精力。”Gucher補充說道。

實時動態(tài)

整個網(wǎng)絡(luò)工廠的通訊覆蓋各個方面。“我們的X20模塊就是很好的一個例子。”Haas說。現(xiàn)在，有200種模塊類型從各種生產(chǎn)線上生產(chǎn)出來。當(dāng)模塊到達全自動操作站進行裝配、測試和貼標(biāo)簽時，實時SAP詢問功能將決定進行哪種所需的測試。機器馬上就開始對接收到的指令進行動作。可行的原因正是由于每一個產(chǎn)品都可以通過唯一的序列號來確認(rèn)。

如果一個研發(fā)工程師在SAP中記錄下一個模塊已獲得特定的確認(rèn)，碰巧這類模塊剛好到達貼標(biāo)簽的操作站，確認(rèn)的標(biāo)記就會準(zhǔn)確無誤地通過激光打印到外殼上。“這就是智慧工廠技術(shù)的精妙之處。”Haas說。當(dāng)然，完全網(wǎng)絡(luò)化的智能產(chǎn)品會產(chǎn)生應(yīng)有的分享數(shù)據(jù)。在大的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)收集的速度可以達到GB甚至TB水平。“自動數(shù)據(jù)處理和分析對有效決策來說至關(guān)重要。”Gucher說。這就是為什么貝加萊選擇自己的APROL過程控制系統(tǒng)來收集和評估所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

隨時獲取OEE參數(shù)

在APROL系統(tǒng)，可以隨時查看各種參數(shù)，如整體設(shè)備效率（OEE），甚至可以在生產(chǎn)線間，換班或工作日間進行比較。“使用APROL，我們可以一直監(jiān)測能源消耗。”Haas補充道，“當(dāng)出現(xiàn)問題時可以立即進行修正。”

貝加萊APROL過程控制系統(tǒng)可以實時發(fā)送參數(shù)，如整體設(shè)備效率（OEE）

貝加萊還提高了維護標(biāo)準(zhǔn)。通過文件夾中的狀況監(jiān)測工具，貝加萊可以確定維護的最佳時機。這樣不僅避免了由于過早更換部件造成的浪費，也避免了等待時間過長和機器損壞的風(fēng)險。如果關(guān)鍵參數(shù)超出設(shè)定范圍，員工會收到自動的電子郵件通知，并在老化部件失效之前進行干預(yù)，啟動計劃外的停機維護。

跟往常一樣的工業(yè)4.0

“對貝加萊來說，網(wǎng)絡(luò)化的智慧工廠在2006年就已經(jīng)實現(xiàn)。”Haas說，“這個工廠滿足工業(yè)4.0所描述的生產(chǎn)智能與服務(wù)集成，4.0是一個新的名詞，但對我們來說一切業(yè)務(wù)都如常。貝加萊本身即是工業(yè)4.0所代表的先進技術(shù)力量，因此，新的概念對我們并非概念。”

鏈接采訪

貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司過程/工廠自動化銷售經(jīng)理 潘俊

Q：貝加萊目前在“智能工廠”領(lǐng)域取得的業(yè)績？

A：目前貝加萊在食品飲料、制藥、印刷包裝等行業(yè)在做智能工廠數(shù)據(jù)采集部分的樣本工程項目，包括工廠的能源管理項目(APROL EnMon的應(yīng)用)、設(shè)備預(yù)測性維護項目（APROL ConMon的應(yīng)用），以及為實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)互聯(lián)的APROL PDA應(yīng)用，將設(shè)備集群管理，并為MES系統(tǒng)提供生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

Q：貝加萊為用戶打造“智能工廠”的核心產(chǎn)品或者解決方案有哪些？具有怎樣的特色和優(yōu)勢？

A：APROL數(shù)據(jù)采集平臺是貝加萊針對“智能工廠”提供的核心解決方案。開放性和落地性是該方案最大的特色，我們認(rèn)為離開了APROL這樣的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，一切“智能工廠”項目都是空中閣樓。

APROL平臺包含了為實現(xiàn)智能工廠所需的各種軟件包，它非常靈活，既可以單獨運行也可以集成運行，根據(jù)工廠的規(guī)模、工藝特征、優(yōu)化方向進行靈活的配置、組態(tài)即可實現(xiàn)。

APROL EnMon面向能源管理、ConMon面向設(shè)備預(yù)測性維護、PDA（過程數(shù)據(jù)采集）則實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測，而APC/MPC則是面向高級的過程控制應(yīng)用，如那些包含著流程環(huán)節(jié)的工廠如啤酒、乳制品發(fā)酵、制藥的前道化學(xué)反應(yīng)等，也包括針對樓宇的控制。因此，它是一個靈活且功能豐富的集成平臺。

Q：對于開拓“智能工廠”領(lǐng)域貝加萊將采取怎樣的發(fā)展策略？主要針對哪些類型或行業(yè)的目標(biāo)客戶？

A：聚集行業(yè)、聚集客戶痛點需求，是貝加萊針對智能工廠領(lǐng)域的發(fā)展策略。在此領(lǐng)域，貝加萊的解決方案主要針對食品飲料、制藥、包裝印刷等行業(yè)。

聚焦行業(yè)的需求且具有前瞻性，這依賴于貝加萊的專家團隊，例如：針對能源管理的優(yōu)化、振動分析專家，過程控制工藝專家。專家團隊分別針對不同行業(yè)研究行業(yè)的關(guān)鍵工藝、功能需求、差異化的設(shè)計等。而之所以針對食品飲料、制藥、包裝印刷等行業(yè)是因為貝加萊在這些行業(yè)有大量的智能機器在使用。

Q：您對于 “智能工廠”未來在中國的發(fā)展有何看法？

A：車間的數(shù)字化是大勢所趨，只是速度的快和慢的問題。不同的行業(yè)、不同的客戶的核心需求和發(fā)展路線肯定是不一樣的。

中國需要整體的產(chǎn)業(yè)提升，智能工廠的提升必須基于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而這方面，我們與歐美、日本有著巨大差別的地方并非是技術(shù)，而是精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)，通過大量的工廠實踐，我們認(rèn)為做好精益是未來實現(xiàn)智能工廠的基礎(chǔ)。

精益使得生產(chǎn)過程實現(xiàn)了數(shù)字化——它并非是所謂的“信息化”，信息化在這里是工具，而數(shù)字化則是從管理角度對生產(chǎn)過程進行了分解，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，這樣才是真正意義的數(shù)字化。

Q：您認(rèn)為“智能工廠”將給自動化產(chǎn)品和市場的發(fā)展帶來哪些促進？

A：類似于貝加萊這樣更開放的系統(tǒng)將越來越受到客戶的歡迎，開放才能贏得未來。智能工廠通過優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，降低成本、提高品質(zhì)，這會讓企業(yè)競爭力大幅提升，這意味著那些具有良好基礎(chǔ)的企業(yè)，經(jīng)過升級可以擺脫過往非常惡劣的競爭環(huán)境，即使對于一些傳統(tǒng)的行業(yè)，智能工廠也會產(chǎn)生“老樹煥新芽”的升級效果，保持更為長久的生存力。

摘自《自動化博覽》2016年1月刊