大规模自动化系统几十年来一直是生产线控制的核心。现在,在消费者需求的驱动下,一种可替代的即插即生产的模块化自动化方式正在形成。对于许多生产线来说,尤
其是在制药、精细化工和食品饮料加工业,模块自动化有可能成为在物联网和工业 4.0 概念中的应用基石。
ABB 发布的世界首个商用模块化过程自动化解决方案,在 2018年 ABB 电力与自动化世界活动期间吸引了众多关注的目光。作为首个将业务流程层和具有模块类型包(MTP)技术的模块层相结合的集成的解决方案,ABB 模块自动化技术一经推出便受到了业内推崇。对于这一技术的研发背景和应用前景,ABB 集团工业自动化控制技术业务单元负责人 IIpo Ruohonen 向笔者进行了解读。
CEAC: 制药、精细化工和食品饮料行业有哪些新的需求变化?并如何影响生产线的控制系统?IIpo Ruohonen :这些行业必须保持正常运行时间和可靠性,在较短的交货时间内交付更小批的定制化产品。其次,能源和原材料价格的不断上涨,监管要求的变化,
都是重要挑战。例如,在制药行业中,它需要关注病人的个体需求,创建不再是一次生产数千吨的商品。如今更多是面向小批次的定制化生产需求。
与之对应的,虽然我们有很多大型批量生产工厂,同时也有多用途的工厂。大型工厂倾向于高效生产单一产品,但是往往不太灵活。通过多用途的工厂,产品可以满足不
同的需求,但又往往效率比较低下。为了开发客户定制产品和小批量的产品,灵活的模块化自动化理念应运而生,为上述行业提供更快的上市时间、标准化的过程模块、可
以通过快速有效的模块升级或更换来提高自动化效率,以及更高的灵活性。
模块自动化给生产带来了前所未有的敏捷性和灵活性。就像搭积木一样,模块可以被复制并增加或减少,以满足快速变化的产能需求。通过简单的改变几个模块,就可以生产出一种全新的产品。
CEAC: 如何理解模块自动化技术?实现模块化方式的控制基础设施是什么?
IIpo Ruohonen: 模块自动化的关键是具有标准过程自动化智能模块的框架单元——即所谓的模块类型包(MTP)。MTP 是用于描述过程自动化智能模块属性的标准非专利文件。MTP 可以创建智能模块和业务流程系统之间的互操作性框架,并允许过程模块单元无缝集成到业务流程系统。通过遵循这个标准,允许所有模块可以根据生产需求轻松添加、排列和调整,插入到任何自动化系统。
基于 MTP 为借口的模块化层,并通过工业互联网集成到业务流程层(例如基于 ABB AbilityTM 系统800xA 实现),即构成了整个模块化控制基本框架结构,二者之间的通信是面向服务的体系架构。模块就像建筑套件一样连接。这就是 ABB 发挥作用的地方,
覆盖了模块自动化的全部范围,而对模块的监视、控制和管理则在业务流程层完成。该层级通过拥有开放式架构的主干网与模块层连接。 两 个 层 级 都 通 过 OPC UA
进行通信。
将智能模块集成到业务流程系 统现在只需要几个小时而不是几天,就像传统的包装单元和配件的集成一样。它还降低了工厂生命周期成本,预计在上市时间方面可节省高
达 50%的时间,这意味着更低的资本投入。
文 / 傅昆,《亚洲控制工程》
新闻视点
物流识别应用的“料理大师”
——访康耐视中国物流识别行业产品经理 周文扬
近年来,随着国内电商的迅猛 发展,大型仓储、快速分拣与自动化输送物流的挑战日益提升,如何在电商物流如火如荼的今天,做到高效、精准和低成本的商品检测识别,唯有专业的识别应用“料理大师”方能脱颖而出,解决电商的应用难题。
时值 2018 年亚洲物流展(CeMATASIA) 期 间, 美 国 康 耐 视(COGNEX)重点展示了面向这一行业应用的 DataMan 470 系列高端固定式读码器产品,康耐视中国 物流识别行业产品经理周文扬同时 接受了本刊采访。
尽管专注于机器视觉 36 年之久,全球领先的美国康耐视在中国的物流行业进入并不算早,“目前为止进入该行业大概 3-4 年”,周文扬说道,“凭借美国亚马逊项目的成功
经验,我们 2 年前在中国便抓住了国内主要电商物流企业的升级改造机会。”在康耐视看来,电商物流的挑战集中在如何提高效率和准确性,如何简化应用并适合现场安装环境,如何提高应用灵活性等等。对此,DataMan 470 系列应运而生,集中了康耐视多年来的众多行业经验 与先进技术积累,可帮助轻松解决 各种复杂的高产量制造和物流应用, 无论是大型仓库、分拣系统、交叉带、传输线、顶部扫描或通道扫描应用,
还是打包台、拣选、传输线上周转 箱条码的侧扫等,“我们都可以帮助 电商客户轻松应对”,周文扬信心满满。
据悉,DataMan 470 系列提供高达 7 核处理能力、全新 HDR+ 成像技术、高分辨率传感器、先进的解码算法和简单的设置,可实现最大化的覆盖范围、速度和易用性。其 中,DataMan 474 由 美 国 研 发刚发布不久的最新产品,采用了最新的 CMOS 图像传感技术,升级到310 万像素,并且视野、景深更大。“这得益于高动态范围(HDR)成像和基于 HDR 基础之上的先进算法HDR+”,周文扬进一步解释道,“据测试,相比传统的技术,上述技术的联合应用能够增加 50% 的景深度,适合物流小条码的读取。”由于采用了 7 核处理器,图像传输、图像处理、图像解码都有单独的处理器进行并行处理,配上千兆网口,DataMan 470 系列可以在解码的过程中可以实时传输读码图片,便于后期追溯。同时,它不仅可以读取不同位置的棘手一维条码和二维码,还能够同时读取多种混合代码,并维持最高读取率。“解码时间越长意味着上位机需要更多等待时间,导致用户需要预留更长线体”,周文扬说道,“得益于多核处理能力,即使是多代码情况下,
DataMan 470 只需要几百毫秒来处 理和反馈数据,相当于某些读码器 的 1/5,极大解决了客户头疼的数据响应问题。”
另外,得益于 DataMan 470 系列 310 万像素升级,覆盖相同线体视野由原来的 4-5 台减少到 3 台读码器,大大节省了客户成本和安装调试时间。“我们对 DataMan 474的光源配件也进行了升级,采用更小体积的高亮 LED 光源,更适合物流行业多个读码器并联或者串联时的短间距场景,。也就是说,体积更小,光亮度更强”,周文扬说道。据 介 绍, 康 耐 视 每 年 将 高 达15% 的收入投入到研发中。这也许正是为何面对灵活多变的行业需求,康耐视总是能够轻松帮助客户应对挑战,成为物流识别应用“料理大师”的原因之一。
摘自《亚洲控制工程》