貝加萊助力汽車生產(chǎn)實現(xiàn)智能化

本刊記者/王燕平

貝加萊助力汽車生產(chǎn)實現(xiàn)智能化

本刊記者/王燕平

貝加萊工業(yè)自動化行業(yè)項目經(jīng)理 楊慶委

貝加萊公司一直致力于為汽車整車及零部件制造業(yè)打造完整的自動化解決方案。近年來，在世界范圍內(nèi)，伴隨著寶馬、奧迪、大眾等新工廠項目的推進，越來越多的汽車行業(yè)廠家認可并選擇貝加萊的產(chǎn)品和解決方案。貝加萊與汽車行業(yè)制造商的交流和合作不斷深入，并逐漸延伸至生產(chǎn)線集成自動化、工業(yè)機器人控制與集成、車間及整廠自動化等領域，貫穿汽車生產(chǎn)制造的全流程。

《自動化博覽》：汽車行業(yè)自動化市場正在發(fā)生著哪些變化，呈現(xiàn)出哪些特點？

楊慶委：汽車行業(yè)的自動化需求正在深度和廣度上不斷延伸。隨著“工業(yè)4.0”的興起和《中國制造2025》戰(zhàn)略的推出，汽車行業(yè)的自動化市場越來越呈現(xiàn)出智能化和信息化的特點。根據(jù)總體的趨勢判斷，未來的汽車消費將越來越多地體現(xiàn)出個性化和差異化。為了滿足消費者日益多樣化的需求，需要在汽車生產(chǎn)的柔性制造上做更多文章。智能的汽車生產(chǎn)線能夠更好地滿足柔性制造的需求。生產(chǎn)流程中的各個環(huán)節(jié)能夠快速地響應訂單變化，智能地實現(xiàn)柔性切換，以實現(xiàn)高效的柔性制造。而信息化則使得傳統(tǒng)的汽車制造能夠更好地利用信息技術日新月異的力量和資源，從而達到生產(chǎn)過程提高效率、縮短時間和降低成本的目標。

《自動化博覽》：貝加萊能夠為汽車行業(yè)提供哪些產(chǎn)品或者解決方案？這些產(chǎn)品和解決方案具有怎樣的特色？

楊慶委：作為自動化解決方案供應商，貝加萊為汽車行業(yè)客戶提供的是從工業(yè)PC、PLC控制系統(tǒng)、工業(yè)觸摸屏、運動控制系統(tǒng)到智慧工廠管理平臺、能源及狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的完整解決方案。貝加萊的平臺是一個高度集成的開放式平臺。針對所有產(chǎn)品的應用開發(fā)、調(diào)試、維護和升級均在Automation Studio這個強大的開發(fā)環(huán)境中完成。而其開源的工業(yè)實時以太網(wǎng)POWERLINK則為設備之間的互聯(lián)提供了理想的介質(zhì)。對于整廠自動化而言，貝加萊的智慧工廠管理平臺提供了用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的PDA、能源數(shù)據(jù)采集的EnMon、預測性維護的ConMon以及工廠設備互聯(lián)的集群管理系統(tǒng)，目前已經(jīng)在整車和零部件制造領域得到了廣泛應用。

《自動化博覽》：當前無論是汽車產(chǎn)品還是汽車制造過程，智能化都已成為重要發(fā)展趨勢，貝加萊在這方面能為用戶提供哪些幫助？

楊慶委：探究汽車制造業(yè)日益智能化的趨勢，不難發(fā)現(xiàn)其源動力來自于日益激烈的市場競爭和不斷變化的消費需求。為了在競爭中立于不敗之地，汽車制造商需要更加智能化的生產(chǎn)制造來快速地響應多變的需求。貝加萊APROL智慧工廠管理平臺作為一個強大的自動化工廠管理系統(tǒng)，不僅提供了從生產(chǎn)線設備的集群控制，到生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集，到水暖凍電等生產(chǎn)要素的自動化控制，到生產(chǎn)線的能源管理和狀態(tài)監(jiān)測的生產(chǎn)流程全覆蓋，還實現(xiàn)了與企業(yè)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)的互聯(lián)互通。生產(chǎn)計劃和訂單數(shù)據(jù)的實時變化，能夠第一時間被APROL智慧工廠平臺獲取并在生產(chǎn)過程的自動化環(huán)節(jié)中做出響應。汽車廠家也能將智慧工廠平臺所采集的生產(chǎn)、能耗、設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)加以利用，為更好地優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低能源消耗和提高設備可用性創(chuàng)造有利條件。

案例分享

貝加萊APROL過程控制系統(tǒng)助力奧迪工廠節(jié)能降耗

奧迪股份公司2020年的目標是將工廠二氧化碳排放量比1990年降低30%。為此，在生產(chǎn)和供應系統(tǒng)中提高能源效率特別重要。供應設備包括壓縮空氣冷卻系統(tǒng)、供熱管網(wǎng)和地區(qū)供暖系統(tǒng)等復雜系統(tǒng)。在很多情況下，這些系統(tǒng)會對生產(chǎn)產(chǎn)生間接的影響。

許多降低能耗的措施是基于優(yōu)化的系統(tǒng)操作，從1997年開始，貝加萊就為奧迪公司位于因戈爾施塔特的總部，同時也是最大的生產(chǎn)工廠安裝了APROL過程控制系統(tǒng)。約1400個貝加萊系統(tǒng)確保超過200萬平方米的工廠的電力、煤氣、工業(yè)水、飲用水、通風和空調(diào)供應系統(tǒng)的正常運行并實現(xiàn)節(jié)能減排。

APROL系統(tǒng)的核心是匯聚所有信息的全局服務器，操作員站可以運行所有系統(tǒng)的可視化應用軟件，還能取代報警處理和進一步的數(shù)據(jù)處理。控制系統(tǒng)的優(yōu)點是，在單個系統(tǒng)中可以獲得至少98%的供應技術，因此可以記錄和分析所有系統(tǒng)的復雜關系。除此之外，它有針對性地減少了電力需求，比如關閉不必要的設備。

對于壓縮空氣來說，按需準備壓縮空氣可以大大改善能源效率。空氣壓縮機分布超過20公里，在6bar和12bar的管網(wǎng)中裝有總量達95000m3和24000m3的空氣。作為APROL項目的一部分，在貝加萊PCS和PLC技術的幫助下，通過為25個空氣壓縮機安裝壓縮空氣控制器，獨立的控制器可以為每一個壓縮空氣中心執(zhí)行嚴格的控制任務。主站控制器確定哪些壓縮機需要使用當前壓力和流量，并且按照規(guī)定滿足合適的壓縮空氣中心的需求。同時，根據(jù)負荷分配調(diào)節(jié)各站點的壓力水平，從而將損耗降到最小。運作中的渦輪增壓壓縮機通過連續(xù)調(diào)整設定值確保優(yōu)化能源效率。該系統(tǒng)滿足甚至超過了奧迪最初設定的12.5%的節(jié)能目標。

另一個可以顯著改善工廠能源效率的是冷卻任務。多年來冷卻系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，奧迪為此建立了一個全新的能源中心，將貝加萊現(xiàn)有的控制器產(chǎn)品集中于一個APROL系統(tǒng)中。制冷機組的制冷量約30兆瓦，并且可以根據(jù)奧迪設計的特殊控制概念按需控制。多重冗余加上其他措施確保高可用性。

貝加萊解決方案在其他方面的技術要求也一一實現(xiàn)，如樓宇的供暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、網(wǎng)絡水泵和輔助系統(tǒng)。APROL系統(tǒng)配備了冗余服務器和15個操作員站，用于供暖系統(tǒng)的開閉環(huán)控制。為了盡量減少外部影響，貝加萊還開發(fā)了一個獨立的冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡。具有冗余功能和極高的可靠性的圖形化APROL控制終端方便系統(tǒng)操作人員可以完全掌控APROL控制系統(tǒng)。

APROL集成局域網(wǎng)是APROL網(wǎng)絡的又一優(yōu)勢。所有控制和可視化技術都可以納入奧迪公司的局域網(wǎng)。動態(tài)分配的IP地址實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。為了滿足辦公室和自動化應用的不同需要，IT部門事先定義了額外的邊界條件。通過奧迪公司的局域網(wǎng)，系統(tǒng)甚至可以實現(xiàn)交換信息。如果網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，這一架構可以使每個系統(tǒng)都能持續(xù)獨立運行，確保了必需的系統(tǒng)有效性。隨著接口和網(wǎng)絡機制數(shù)量的減少，通過建立PCS網(wǎng)絡，能源需求也能相應保持最小化。