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　　“ MX-System 正在改變機(jī)械制造領(lǐng)域的設(shè)計和安裝方式。” Schirmer Maschinen GmbH 公司總經(jīng)理 Ludger Martinschledde 解釋道。在首個型材加工設(shè)備中，倍福的可插拔式無控制柜自動化系統(tǒng)解決方案在項目的規(guī)劃、設(shè)計到安裝和調(diào)試等所有階段表現(xiàn)都非常出色。

　　門窗制造是一個高科技產(chǎn)業(yè)，這一點(diǎn)從 Schirmer Maschinen GmbH 公司的型材加工機(jī)全自動加工棒料的第一道工序就可見一斑。Schirmer 公司成立于 1979 年，是倍福的第一個客戶。40 多年來，公司一直使用倍福基于 PC 的控制技術(shù)，從最初的定位控制到現(xiàn)在全新的 MX-System 無控制柜解決方案。這種致力于打造無控制柜自動化的可插拔式系統(tǒng)解決方案與 Schirmer 的設(shè)備理念尤為契合：使用各種標(biāo)準(zhǔn)化的工藝模塊開發(fā)定制化的設(shè)備，從而為客戶量身打造高產(chǎn)出且能夠靈活適應(yīng)各種型材和工藝要求的解決方案。該公司自 2016 年起成為倍福自動化集團(tuán)的一員，目前擁有約 250 名員工。

　　Schirmer 設(shè)備有哪些功能？

　　Schirmer 設(shè)備可用于完成各種不同的工藝過程：窗框和窗扇部分通常由大約 6 米長的棒材連續(xù)加工而成。所有的鉆孔、銑削和沖孔操作都盡可能地在棒料上進(jìn)行，然后再進(jìn)行端部的切割和加工。在加工棒材的同時，在加工棒材的同時，另一條生產(chǎn)線會按規(guī)定尺寸切割高強(qiáng)度型材，并可選擇將其自動插入并定位到 PVC 型材中。接下來的工序包括型材和加固件的螺絲安裝、鋼材加工（鉆孔、銑削）以及插入和擰緊鎖緊結(jié)構(gòu)。

　　系統(tǒng)的背面也引起了自動化工程師的極大興趣，因為每個設(shè)備模塊都有自己的 MX-System 底板，各個功能模塊可以直接插接并用螺釘固定在上面.

　　由于 Schirmer 設(shè)備需要隨時處理不同幾何形狀的型材，因此轉(zhuǎn)換過程必須是自動的。“手動設(shè)置對我們來說是絕對不可能的。”Ludger Martinschledde 說道。在這種情況下，很多擋塊和支架都需要自動定位。“例如，去年，我們實(shí)施了一條共有 210 個軸的生產(chǎn)線。”Ludger Martinschledde 在回憶他們對控制平臺的需求時說道。

　　控制柜決定了生產(chǎn)流程

　　Schirmer 設(shè)備目前使用的電氣設(shè)備均符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。控制柜中安裝了驅(qū)動器、電源、配電單元和基于 PC 的控制組件。Schirmer 公司的設(shè)備通常需要配備多個控制柜，沿著每臺設(shè)備布置，并且與設(shè)備的 2 至 3 個工藝模塊的電纜連接。此外，子配電箱中還使用了 EtherCAT I/O。它們用于收集各個工藝模塊的執(zhí)行器和傳感器中的信號；然而，將多個工藝功能集成在一個控制柜中，并使用子配電箱固定信號線取代插入連接方式，這對于模塊化設(shè)備制造來說是一種折衷方案。

　　Ludger Martinschledde 描述了這種解決方案的缺點(diǎn)：“因此，電氣安裝和調(diào)試工作主要在最終裝配階段進(jìn)行，而我們實(shí)際上希望的是盡快調(diào)試好系統(tǒng)，然后拆卸并交付。”一直以來，Schirmer 清楚地認(rèn)識到，模塊化設(shè)備方案與中央控制柜之間的矛盾已經(jīng)成為了提高項目執(zhí)行效率的“攔路虎”。

　　2021 年，當(dāng) Schirmer 公司的 Ludger Martinschledde 和設(shè)計工程師們聽說了倍福 MX-System 可以實(shí)現(xiàn)完全無控制柜的自動化解決方案時，他們都表現(xiàn)出了極大的興趣。

　　倍福 MX-System 產(chǎn)品經(jīng)理 Daniel Siegenbrink

　　回憶道:

　　"設(shè)計工程師們和 Ludger Martinschledde 立即意識到了 MX-System 在模塊化設(shè)備制造項目中所具備的潛力。"

　　煥然一新的無控制柜設(shè)備設(shè)計

　　Schirmer 首次在其中一臺設(shè)備中引入了 MX-System，開辟了新的天地，主要目標(biāo)是優(yōu)化設(shè)備制造流程，縮短交付周期。現(xiàn)在，MX-System 底板直接安裝在工藝模塊的鋼架上，取代了過去安裝在設(shè)備旁邊的控制柜。子配電箱的功能既可以被整合到 MX-System 中，也可以用倍福的分布式 I/O 模塊（EtherCAT 端子盒）代替。MX-System 和 EP 端子盒相結(jié)合，使得所有電機(jī)電纜、傳感器電纜和閥島電纜都可以采用插拔連接方式。

　　對于 Schirmer 來說，MX-System 的關(guān)鍵優(yōu)勢在于能夠重組內(nèi)部流程。畢竟，這種可插拔的系統(tǒng)解決方案讓設(shè)備制造商在預(yù)裝時能夠安裝設(shè)備模塊的所有電氣組件，并使用預(yù)裝電纜輕松連接這些組件。另一個重要方面是，在預(yù)裝配期間，設(shè)備模塊可以從各個方向自由進(jìn)入，簡化了電纜鋪設(shè)和連接。

　　Daniel Siegenbrink 解釋道：

　　“這樣不僅節(jié)省了大量時間，而且還顯著提高了工作效率。”這不僅適用于裝配階段，也適用于生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備和原材料供應(yīng)階段。

　　MX-System 的功能模塊還消除了傳統(tǒng)控制柜設(shè)計中常見的復(fù)雜的大量部件單獨(dú)布線。這樣可以避免接線錯誤，并減少部件的種類。因此，所需的組件（MX-System 底板和模塊以及預(yù)裝系統(tǒng)線纜）可在電氣設(shè)計完成后直接從倉庫揀選到預(yù)裝配線。“我們的目標(biāo)是建立一個與訂單無關(guān)的倉庫，最大限度地降低庫存水平，減少補(bǔ)貨次數(shù)。”Ludger Martinschledde 解釋道。

　　Schirmer 還從這個項目中獲得了兩點(diǎn)啟示：即使在項目的后期階段，最后一刻提出的修改要求也更容易實(shí)施且所需的工作量也更少。而且，通過模塊化設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)分段調(diào)試，因此可以及早發(fā)現(xiàn)功能錯誤，并可在沒有任何時間壓力的情況下加以糾正。

　　“MX-System 讓我們能夠在制造過程中優(yōu)先考慮附加值，實(shí)現(xiàn)整體更加高效的生產(chǎn)。”Schirmer Maschinen GmbH 公司總經(jīng)理 Ludger Martinschledde（右）解釋道。圖中是他與倍福 MX-System 產(chǎn)品經(jīng)理 Daniel Siegenbrink 的合影

　　快速高效地為終端客戶提供服務(wù)

　　在最終裝配階段，設(shè)備占據(jù)了大量空間，因此必須快速完成所有流程，以便為下一臺設(shè)備騰出空間。Ludger Martinschledde 指出，加快流程速度，尤其是電氣安裝和分段調(diào)試，顯著減少了停機(jī)時間，提高了空間利用效率。因此，Schirmer 公司能夠在同一車間內(nèi)裝配、驗收和交付更多臺設(shè)備。作為一家出口占比高達(dá) 75% 的設(shè)備制造商，自動化解決方案的通用性是 Schirmer 公司非常注重的方面之一。以前，在進(jìn)行電氣設(shè)計和購買原材料階段就必須考慮未來的安裝地點(diǎn)，而現(xiàn)在，由于 MX-System 符合 IEC、UL 和 CSA 認(rèn)證，因此無需進(jìn)行耗時耗力的改裝即可在全球范圍內(nèi)使用。這一點(diǎn)與傳統(tǒng)控制柜面臨的情況形成了鮮明對比，進(jìn)一步提高了 Schirmer 的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

　　MX-System 的雙排底板：底板上的開放式安裝簡化了設(shè)備接線，并且便于進(jìn)行診斷

　　不過，不僅僅只是 Schirmer 公司受益于無控制柜自動化，MX-System 可以為所有最終用戶帶來很多實(shí)實(shí)在在的好處，包括操作人員可以更方便地操控設(shè)備以及了解設(shè)備情況，同時由于無需使用控制柜，可以極大地減少空間的占用。因此，生產(chǎn)設(shè)備在車間內(nèi)的布局可以更加緊湊，在不影響車間安全通道暢通的情況下優(yōu)化利用寶貴的生產(chǎn)空間。在使用 MX-System 無控制柜解決方案后，組件數(shù)量減少了 90%，這意味著備件倉庫的面積也可以相應(yīng)縮小。倍福診斷 APP 是與 MX-System 一起推出的工具，它可以幫助維護(hù)人員更輕松地定位和排除故障。

　　Daniel Siegenbrink 強(qiáng)調(diào)道：

　　“由于 MX-System 的插接非常簡單，并使用診斷 APP 代替萬用表，因此 MX-System 模塊的連接和更換工作不需要由受過專業(yè)專門培訓(xùn)的電工完成。”

　　無控制柜自動化解決方案成功啟航

　　倍福的 MX-System 的使用優(yōu)化了 Schirmer 公司的整個工藝鏈，為企業(yè)帶來了顯著優(yōu)勢。例如，電氣設(shè)計的工作量減少了約 50%；傳統(tǒng)控制柜由于設(shè)計原因，裝配通常需要兩到三周時間，而現(xiàn)在的系統(tǒng)只需要幾個小時即可完成裝配。Ludger Martinschledde 預(yù)計，在最終裝配階段，停機(jī)時間也會大幅減少。

　　整臺設(shè)備定制的倍福控制面板進(jìn)行設(shè)置和操作

　　該新設(shè)備在 2024 年德國國際門窗幕墻展覽會（Fensterbau Frontale）上首次展出。Ludger Martinschledde 相信，這絕對不會是通往無控制柜自動化新時代的最后一套系統(tǒng)：“Schirmer 將繼續(xù)采用倍福的這種創(chuàng)新解決方案。我們清楚地認(rèn)識到，為我們的設(shè)備配備 MX-System 無控制柜自動化解決方案對我們來說是多么明智的選擇，未來我們還將為鋁材和鋼材型材產(chǎn)品線配備該解決方案。”

　　關(guān)于德國倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個國家和地區(qū)。

　　倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領(lǐng)域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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