未來智慧工廠將需要模塊化的機(jī)器概念，它讓用戶能夠以最小的工作量來調(diào)整機(jī)器，以適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)過程。荷蘭 Integrated Mechanization Solutions（IMS）公司決定開發(fā)全新的 METIS 4.0機(jī)器，以面對(duì)這一挑戰(zhàn)。該機(jī)器由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器模塊和多個(gè)單元組成，可以靈活調(diào)換，以便建立一個(gè)基于待執(zhí)行步驟的生產(chǎn)線。有了倍�；赑C的控制技術(shù)，IMS 選擇到一款可以滿足模塊化、可擴(kuò)展性、通用通訊和連通性方面所有要求的控制系統(tǒng)。
一條由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)平臺(tái)和 6個(gè)不同的模塊構(gòu)成的生產(chǎn)線正在測(cè)試中。IMS機(jī)器用于裝配消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車零部件及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域使用的小零件：
定制化制造工業(yè) 4.0
工業(yè) 4.0 對(duì)于 IMS來說并不是過時(shí)的潮流，而是體現(xiàn)了未來將要涵蓋最終用戶對(duì)高度定制化產(chǎn)品的需求的生產(chǎn)系統(tǒng)。IMS的機(jī)器主要用于組裝消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備或汽車行業(yè)中使用的小零件。“我們目前正在建造和安裝用于裝配相機(jī)鏡頭及智能手機(jī)揚(yáng)聲器的生產(chǎn)線。”IMS公司技術(shù)總監(jiān) Henri Paus 解釋道，“雖然這些產(chǎn)品很不相同，但它們有一個(gè)共同之處，那就是要求我們的機(jī)器必須實(shí)現(xiàn)精密的加工步驟。”
模塊化重組機(jī)器方案
IMS 電氣工程師 Bart Deen對(duì)METIS 4.0 的機(jī)器方案進(jìn)行了解釋：METIS 4.0生產(chǎn)線具有三大功能特點(diǎn)：它在產(chǎn)能方面可以擴(kuò)展；在工藝序列上有很大的靈活性且布局可重新配置。機(jī)器最重要的特點(diǎn)是產(chǎn)能可以擴(kuò)展，以滿足自動(dòng)化需求。客戶可以在開始時(shí)只投資少量的自動(dòng)化，在需要額外的自動(dòng)化時(shí)再增加投資。“其核心是我們擁有模塊化理念。這意味著，我們的機(jī)器可以根據(jù)需要相互替換和組合。”在實(shí)際應(yīng)用中，這表示任何一款I(lǐng)MS生產(chǎn)線都由兩種類型的組件構(gòu)成：用作底層架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)模塊及應(yīng)用專用的工藝裝置。工藝裝置安裝在標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上，用于執(zhí)行生產(chǎn)過程中的具體步驟。它們可能包括：用于定位零部件的拾取裝置、或用于涂敷液體或連接材料的裝置、用紫外線燈處理產(chǎn)品的裝置或激光焊接裝置。IMS 可提供各種標(biāo)準(zhǔn)裝置，可以輕易的從METIS 4.0平臺(tái)上添加或者移除。由于它們采用插拔式設(shè)計(jì)，可以離線對(duì)這些裝置進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)即插即用原理安裝。
可以離線對(duì)插拔式生產(chǎn)模塊進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)即插即用原理安裝：
電氣工程師 Bart Deen；技術(shù)總監(jiān) Henri Paus；以及IMS荷蘭阿爾默洛營(yíng)銷經(jīng)理Ilse Buter（從左至右）
快速轉(zhuǎn)換的敏捷制造
高度靈活性助力實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換 ：“我們的機(jī)器開發(fā)專注于靈活性。”IMS 公司營(yíng)銷經(jīng)理 Ilse Buter 說道。“現(xiàn)在，我們面臨著產(chǎn)品生命周期越來越短的挑戰(zhàn)，特別是在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。此外，產(chǎn)品的型號(hào)也越來越多，這意味著不同的生產(chǎn)批量繼續(xù)收縮。這就是為什么制造業(yè)需要可以快速和
44 │Solution For the Club│解決方案俱樂部輕松地適應(yīng)新產(chǎn)品、型號(hào)和批量大小的機(jī)器。不久前，當(dāng)我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一發(fā)展情況時(shí)，我們及時(shí)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到超短的設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)間。例如，我們最近為一位客戶建造了一條能夠生產(chǎn)60多種不同型號(hào)的產(chǎn)品的生產(chǎn)線。”
靈活擴(kuò)展的倍福PC
倍�；赑C的控制技術(shù)：高速、高精度及出色的可擴(kuò)展性：“易于更換的裝置對(duì)控制系統(tǒng)有很高的要求。”BartDeen 說道。IMS將 Beckhoff 基于PC和 EtherCAT的控制系統(tǒng)作為標(biāo)配已有三年，視具體的項(xiàng)目大小而定，我們會(huì)從CX50x0、CX51x0 或 Cx20x0系列嵌入式控制器中選擇。由于其響應(yīng)速度快，EtherCAT對(duì)于機(jī)器制造類型來說非常重要。機(jī)器使用 EtherCAT耦合器 EK1101連接不同的模塊。每個(gè)模塊都有其自己的 ID 范圍，用來識(shí)別模塊類型及其硬件。在此 ID基礎(chǔ)上，控制軟件加載正確的功能塊。這樣，可以輕松地互換我們的模塊。“倍福也滿足我們對(duì)擴(kuò)展性
方面的要求。”Bart Deen繼續(xù)說道：“由于所有的控制組件都具有很高的擴(kuò)展性，我們可以設(shè)計(jì)能夠完美匹配客戶需求的控制解決方案。”
METIS 4.0的控制柜里面裝有倍福的嵌入式控制器CX2040、EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模塊：
