當(dāng)GM公司于2002年宣布要建立一個(gè)全球通用標(biāo)準(zhǔn)的傳動(dòng)平臺(tái)時(shí)，他的目標(biāo)非常明確：滿足生產(chǎn)快速調(diào)整的需要、降低成本并且簡(jiǎn)化安裝和維護(hù)工作。這個(gè)解決方案要既能夠用于新建工廠，也能夠用于現(xiàn)有工廠的改造升級(jí)。這個(gè)解決方案所選擇的技術(shù)據(jù)說在GM公司全球各地的工廠里都獲得了勝利。
對(duì)于GM公司控制、傳動(dòng)、機(jī)器人和焊接集團(tuán)的高級(jí)制造項(xiàng)目工程師Hans Rodgers來說，由SEW-Eurodrive公司開發(fā)的一體化傳動(dòng)控制系統(tǒng)的美妙之處在于——簡(jiǎn)單。這個(gè)系統(tǒng)由高度模件化的單元組成，包括一體化的傳動(dòng)馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)以及一個(gè)獨(dú)立的、由一個(gè)安全繼電器供電的24V直流安全回路。無需端子接線和編程工作，這樣就使現(xiàn)場(chǎng)的電氣技術(shù)人員只需進(jìn)行簡(jiǎn)單、快捷的安裝工作即可，使他們能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的傳動(dòng)模件。
SEW公司的傳動(dòng)控制系統(tǒng)為組裝工廠帶來了更強(qiáng)的靈活性，使得生產(chǎn)線可以根據(jù)不同的汽車車體在短短幾天的時(shí)間里完成改變，而不是像以前那樣需要花費(fèi)幾個(gè)月時(shí)間。SEW公司的傳動(dòng)控制系統(tǒng)還使GM公司可以實(shí)現(xiàn)顯著降低工程費(fèi)用和安裝費(fèi)用的目標(biāo)。節(jié)約的效果通過使用較少的部件、較少的接線和維護(hù)工作來實(shí)現(xiàn)，再加上消滅了討厭的緊急停車，這樣可以減少停工的時(shí)間。在一個(gè)工廠中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以節(jié)省多達(dá)1000美元。
“我們?cè)谌蚋鞯厣a(chǎn)類似的車體，”Rodgers解釋說，“但是，在很多情況下當(dāng)?shù)氐墓S都沒有把其它工廠的經(jīng)驗(yàn)利用起來，而是在設(shè)計(jì)汽車傳送設(shè)備時(shí)不斷的重復(fù)別處已經(jīng)走過的彎路。現(xiàn)在我們有了一套設(shè)計(jì)和實(shí)施都非常簡(jiǎn)單和便宜的控制系統(tǒng)，無論工廠位于北美洲或南美洲、歐洲或者亞洲。這就是我們稱之為標(biāo)準(zhǔn)化柔性系統(tǒng)的東西。”
采用這種柔性系統(tǒng)，GM公司只用很少幾種不同的傳動(dòng)模件就可以適應(yīng)公司的大多數(shù)汽車生產(chǎn)要求。使用通用制造設(shè)備架構(gòu)的能力對(duì)于減少制造過程中的不必要支出是非常關(guān)鍵的。
分散控制是關(guān)鍵
簡(jiǎn)單化還體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)施工當(dāng)中：SEW公司的控制系統(tǒng)是分散化的，采用一個(gè)一體化的、安裝在傳動(dòng)模件上的驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)。這種方式明顯減少了現(xiàn)場(chǎng)接線。除了分散化的控制系統(tǒng)以外，新的即插即用SEW模件（被稱為“連接器化”的單元）完全取消了現(xiàn)場(chǎng)接線端子。即使是在中國(guó)這樣的勞動(dòng)力廉價(jià)地區(qū)，GM公司的工程師也滿懷信心的認(rèn)為連接器將會(huì)明顯節(jié)省人工費(fèi)用。另外，這種改變還最大限度的減少了接線錯(cuò)誤。在任何制造業(yè)工廠里，接線錯(cuò)誤都是一再發(fā)生的、造成工廠開車延誤的原因之一。
雙列直插封裝（DIP）開關(guān)取代了軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行組態(tài)。這種方法已經(jīng)被證明是一種成本較低的設(shè)計(jì)，它不需要進(jìn)行軟件編程以及相關(guān)的培訓(xùn)。鍵盤、手提電腦和其它附加設(shè)備也不再是必需品，這使得有關(guān)人員的安裝工作和維護(hù)工作更加容易。“有時(shí)低技術(shù)反而是最好的技術(shù)，”SEW公司的機(jī)動(dòng)車分部經(jīng)理Tom Curtin說道。“一旦你搞清楚驅(qū)動(dòng)設(shè)備應(yīng)該怎樣控制馬達(dá)，你就不需要對(duì)每個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行編程了。對(duì)于SEW公司制造的驅(qū)動(dòng)設(shè)備和馬達(dá)來說，用DIP開關(guān)可以很容易的使馬達(dá)控制實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。”
并且集成在驅(qū)動(dòng)設(shè)備里邊的24伏安全停車回路替代了傳統(tǒng)的安全硬件組件。這種設(shè)計(jì)方式的組合有助于消除現(xiàn)場(chǎng)工程設(shè)計(jì)和安裝變更，使得建立一種全球通用的平臺(tái)成為可能。
取消了昂貴的接觸器
SEW公司的設(shè)計(jì)使得GM公司可以不再需要使用價(jià)格昂貴的安全接觸器——在傳統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)里這是必不可少的——卻不會(huì)對(duì)工人的安全帶來影響。作為替代，采用了一種將安全功能與用于控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備和馬達(dá)的線電壓電源分離開來的低壓方法，這樣可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)24伏直流安全停車（EN954-1類別3）。在需要時(shí)，這種方法能夠切斷24伏直流安全供電，以便防止變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備里邊的功率晶體管著火，使得被驅(qū)動(dòng)設(shè)備所控制的馬達(dá)處于一種不能產(chǎn)生扭矩的狀態(tài)——雖然480伏電源并未斷開。
因?yàn)榘踩＼囀怯梢粋�(gè)單獨(dú)的回路實(shí)現(xiàn)的，所以它可以使傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)停止而不必切斷控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電源。對(duì)于終端用戶來說，最重要的是：當(dāng)安全條件重新具備以后，能夠把傳動(dòng)系統(tǒng)迅速的重新開動(dòng)起來。如果采用傳統(tǒng)的在線安裝設(shè)計(jì)，當(dāng)安全停車發(fā)生時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)回路可能都會(huì)從主控制器上被斷開。在一次緊急停車之后，必須非常小心的跟蹤重新恢復(fù)電源的順序，以便防止對(duì)驅(qū)動(dòng)設(shè)備造成損害。快速的關(guān)閉電源和打開電源是非常危險(xiǎn)的，而且會(huì)縮短驅(qū)動(dòng)設(shè)備的壽命。
“GM公司想要一種標(biāo)準(zhǔn)的安全架構(gòu)，這樣如果一個(gè)部件失效了、一個(gè)緊急停車按鈕被按下了或者一個(gè)光簾被觸碰到了就可以保護(hù)員工免受安全威脅，”Curtin解釋說。“我們的安全控制并不僅僅是適合于這種運(yùn)行模式，它使GM公司可以決定什么樣的事件將會(huì)觸發(fā)一次安全停車。GM公司已經(jīng)在這方面節(jié)省了數(shù)以百萬計(jì)的美元。一個(gè)典型的工廠會(huì)用到上千甚至更多的安全接觸器。我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用一種更加簡(jiǎn)單、更加便宜的設(shè)計(jì)來把這方面的費(fèi)用降低至少60％。”
目前已經(jīng)有超過5000套SEW公司的新的傳動(dòng)控制系統(tǒng)安裝在GM公司在全世界的工廠里邊，Curtin高度贊揚(yáng)了GM公司的技術(shù)規(guī)劃和超前的思維。“由于幫助GM公司進(jìn)行全球工廠改變所遇到的困難，我們得到了GM公司的感謝，”他說道，“他們分步驟的進(jìn)行技術(shù)改變，就像爬樓梯一樣。他們明白對(duì)于當(dāng)?shù)氐墓S來說，改變是多么困難。因此他們采用了一次邁出一大步的方式，而不是多次小步的方式。通用的系統(tǒng)能夠獲得來自不同地區(qū)技術(shù)資源的全球化的支持。”
這是一種非常適合SEW模式的獲得技術(shù)發(fā)展的途徑，Curtin說道。“我們的產(chǎn)品是模件化的，而且我們?cè)谌蛑圃焱瑯拥漠a(chǎn)品，用于發(fā)展客戶的解決方案。一旦我們理解了用戶需要一個(gè)解決方案怎樣工作并且對(duì)這種解決方案的設(shè)計(jì)和工程進(jìn)行過細(xì)致的優(yōu)化，然后我們就可以針對(duì)這個(gè)客戶的需求重復(fù)使用這種解決方案，還可以把它用于其它地方的有類似要求的客戶。這是一種經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的靈活解決方案。”由于這種一體化的傳動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)踐當(dāng)中得到證明，SEW公司這種方法也在汽車行業(yè)的其它GM公司的競(jìng)爭(zhēng)者那里得到了應(yīng)用。 |
