數(shù)字化時代核心是信息技術(shù)和自動化技術(shù)的融合，而基于PC的自動化解決方案能夠更好的結(jié)合人工智、大數(shù)據(jù)和邊緣計算等技術(shù)，無疑是新一代工業(yè)最理想的控制架構(gòu)。在2020年工博會上，德國倍福自動化展示了領(lǐng)先的邊緣計算、人工智能、工業(yè)5G、磁懸浮輸送系統(tǒng)等新型的自動化技術(shù)和行業(yè)解決方案。
作為全球自動化新技術(shù)的驅(qū)動者，倍福一直堅持探索基于PC的控制技術(shù)，40年來行業(yè)深耕，研發(fā)出大量創(chuàng)新產(chǎn)品，包括工業(yè)PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和TwinCAT自動化等產(chǎn)品組合，為各個工控領(lǐng)域提供了開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。
磁懸浮輸送系統(tǒng)
柔性是自動化系統(tǒng)設(shè)計考量的一個重要維度，尤其是在個性化生產(chǎn)時代，除了功能和性能的提升，還要保證機器的靈活度。倍福XPlanar平面磁懸浮輸送系統(tǒng)是一款具有革命意義的創(chuàng)新產(chǎn)品，該系統(tǒng)能夠在傳輸平面上以任何路徑自由運行，可以說平面有多大，運動空間就有多大？
XPlanar平面磁懸浮輸送系統(tǒng)
XPlanar由傳輸平面與動子托盤組成，其中傳輸平面采用模塊化布置方式，用戶可以根據(jù)需求擴展面積。而動子部分基于六個維度定位能力，可以快速、靈活及高精度定位。XPlanar可以代替機器人，進行包裝，分揀、移動工位等任務(wù)，由于使用磁懸浮技術(shù)，動子與平面非接觸、無噪音、無磨損，進一步提升了輸送效率和靈活度。
此外，倍福還展示了XTS磁懸浮輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)由直線電機驅(qū)動模塊組、驅(qū)動電源、位置反饋、動子滑塊、機械導(dǎo)軌組成，是一種模塊化、閉環(huán)的機電一體化運動控制系統(tǒng)，完美結(jié)合了旋轉(zhuǎn)和直線驅(qū)動系統(tǒng)，能滿足多批量及多工序的生產(chǎn)。
工業(yè)5G技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字化時代對于工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸提出了更多需求，越來越多的機器設(shè)備連接上網(wǎng)，結(jié)合云端的數(shù)據(jù)分析，以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和維護等功能。5G作為新一代移動通信技術(shù)，其大寬帶、高速度、低時延等優(yōu)點，滿足了工業(yè)對于實時、可靠性的要求，在工業(yè)4.0時代下有著巨大的意義。
PLC主站與從站實現(xiàn)5G通信
在工博會上，倍福展示了基于5G技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用方案，兩臺PLC通過5G進行連接，代替原來的有線電纜模式，并實現(xiàn)了無時延的聯(lián)動控制。該項目是倍福公司聯(lián)合華為的創(chuàng)新實踐，也是5G在工業(yè)領(lǐng)域推進的重要里程碑。此外，倍福還帶來了《5G智慧物流應(yīng)用場景與解決方案白皮書》，并現(xiàn)場實時連線昆山華恒焊接股份有限公司，以展示5G智慧物流的魅力。
人工智能預(yù)測性維護
在智能化趨勢下，基于PC的控制系統(tǒng)優(yōu)勢十分明顯。倍福TwinCAT3軟件中無縫集成了機器學(xué)習(xí)(ML)解決方案，支持實時機器學(xué)習(xí)，能夠完成更高難度的控制任務(wù)，例如開發(fā)出預(yù)測性維護、過程監(jiān)控等功能，進一步提升設(shè)備的性能。
此次工博會上展出的XTS磁懸浮輸送系統(tǒng)就運用了機器學(xué)習(xí)的方法，由于XTS輸送路徑包括了直線運動和旋轉(zhuǎn)運動兩部分，動子在直線部分是平滑運行的，但在旋轉(zhuǎn)部分作用力就會發(fā)生變化，而基于TwinCAT3 Machine Learning對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集和機器學(xué)習(xí)，分析出每一個過程的不同情況，最終達到平穩(wěn)控制的效果。
風(fēng)扇預(yù)測性維護方案
此外，倍福還展示了其PC控制系統(tǒng)在預(yù)測性維護的應(yīng)用，該方案基于對散熱風(fēng)扇的數(shù)據(jù)采集，包括電流、振動和風(fēng)量等參數(shù)，通過機器學(xué)習(xí)的方法對數(shù)據(jù)進行分析，以判斷出風(fēng)扇的異常情況。這種方式可以提前預(yù)知設(shè)備的故障發(fā)生，進行及時維護，最終防止意外停機。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之邊緣計算
強大的云計算對于數(shù)字化工業(yè)是必不可少，來自本地設(shè)備的海量數(shù)據(jù)上傳到云端進行各種分析和處理，而邊緣計算在其中發(fā)揮重要作用，數(shù)據(jù)在本地化處理篩選后再上傳，這樣不僅保證實時性效果，同時也減少網(wǎng)絡(luò)資源的占用。
因此，倍福為物聯(lián)網(wǎng)量身定制了一款超緊湊型工業(yè)邊緣設(shè)備C6015，該產(chǎn)品通過TwinCAT IoT實現(xiàn)云整合以及通過TwinCAT Analytics進行數(shù)據(jù)分析與控制，具備簡單采集、處理過程數(shù)據(jù)的能力。在工博會上，倍福展示了基于C6015的邊緣計算和升級改造方案。
C6015滿足自動化、可視化和通訊任務(wù)以及基于EtherCAT的應(yīng)用需求，是一個特別經(jīng)濟、緊湊及可靈活安裝的解決方案，開辟了工業(yè)PC技術(shù)的新應(yīng)用領(lǐng)域。
結(jié)語
工業(yè)生產(chǎn)將不再滿足于簡單的自動化，而是整合人工智能、5G、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的全新數(shù)字化智能制造模式，未來工業(yè)更依賴于新型自動化技術(shù)，工廠追求更高效的柔性化生產(chǎn)，以滿足小批量、多批次、多品種的生產(chǎn)要求。
從此次展會來看，倍福正在將5G、人工智能、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合到其自動化產(chǎn)品當(dāng)中，這一點體現(xiàn)了倍福的創(chuàng)新發(fā)展理念�；赑C的控制系統(tǒng)整合了PLC、PC和物聯(lián)物等功能，更大地發(fā)揮出了軟件和硬件融合的能力，例如集成機器學(xué)習(xí)解決方案等，將加速新一代高性能智能設(shè)備的開發(fā)。
