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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(méi)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(wèn)，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(guò)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(guò)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(wèn)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(méi)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(guò)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(wèn)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(méi)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(guò)程，由于必須更為清晰的量化生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(méi)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(wèn)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(guò)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(guò)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(wèn)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(wèn)題，在APROL平臺(tái)中有EnMon-能源監(jiān)測(cè)單元可以解決這些問(wèn)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)。