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為沖床製造應用提高績效 協易攜手Beckhoff再造雙贏
為智慧機械帶來新契機
[作者 Beckhoff(倍福)提供]   2021年05月17日 星期一 瀏覽人次: [1188]

隨著工業技術的進步,汽車廠對於伺服沖床設備要求更高且更多元化。「生產效率」是製造業的核心,協易機械導入Beckhoff的自動化解決方案,採用PC-based控制並結合EtherCAT改善系統效率,協助伺服沖床應用提高生產效率,再造雙贏的局面。


為了實現智慧機械,全球沖床設備製造商協易機械近期導入德商Beckhoff(倍福)的自動化解決方案,採用PC-based控制並結合EtherCAT改善系統效率。該解決方案可協助伺服沖床應用於汽車廠及其主力配件廠客戶,提供更安全、可靠與快速的生產程序,其靈活性亦大幅提高了生產效率。


協易機械除了供應給世界上主要的汽車廠與電子業,另外也跨足航空機械及醫療器械行業,其產品銷售遍佈全球。在詭辯的市場環境中,協易亦面臨許多不同挑戰,此次選用Beckhoff系統,更能打造客戶所需的尖端產品,讓協易穩定立足於全球市場。


協易伺服技術發展部經理許貴彰表示:「我們重視新的技術與研發,舉例來說,如何與周圍的設備互相連動,同時控制沖床、材料進入與成品程序,且產線只有一個控制但卻能同時控制到所有東西。我們必須跟其他設備做連結,控制其他設備的資訊量,做出最正確的判斷,並還要能加快機台的開發速度,是一大挑戰」。


圖1 : 協易伺服沖床導入Beckhoff系統,協易伺服技術發展部許貴彰經理與設備合影。
圖1 : 協易伺服沖床導入Beckhoff系統,協易伺服技術發展部許貴彰經理與設備合影。

另外,隨著工業技術的進步,汽車廠對於伺服沖床設備要求更高且更多元化。設備除了能夠快速操作更需具「安全」基準,當緊急危險狀況時,機台要能立即停機。此外,「生產效率」是製造業的核心,如何提升效率與減少生產浪費都對客戶非常重要。因此設備要能快速操作,當發生異常時,按鈕操作次數最少,才能簡化步驟提高效率。在這些挑戰之下,協易以打造安全、快速操作並能兼具生產管理與效率的設備為目標。



圖2 : 採用Beckhoff 15吋觸控面板,輕鬆操控沖床設定。
圖2 : 採用Beckhoff 15吋觸控面板,輕鬆操控沖床設定。

如此一來,舊有的系統將遇到許多限制與瓶頸,且無法快速傳輸與紀錄,也有資訊容量問題。此外,要追加感測器或額外硬體設備做資料收集時,無法整合到既有控制器,沒有合適介面可以使用,要很多次轉換程序。


許貴彰表示:「經過評估後,我們下一代系統決定選擇採用Beckhoff自動化解決方案,因為Beckhoff幾乎可以直接支援市場上所有共通的通訊格式與介面,幾乎是大部分設備慣用的,且大量資料都有對應模組與區塊可以選用,Beckhoff並具備可靠性與高性能」。


自動化系統兼具開放性與靈活性

許多自動化大廠都會侷限於封閉性的問題,協易的客戶遍及歐、美、日,要求多元且完整,更需要一個全球可以通用的系統。再加上智慧化,要公開標準格式,並要吻合全世界的發展趨勢。 許貴彰經理更表示Beckhoff的開放性與靈活性是選擇關鍵,而且應該可以提供所有的功能。


金屬加工設備會隨著產品種類的不斷增多,需要有極大的靈活性。Beckhoff PC-based 控制技術具有高性能、高速度等特點,憑藉其靈活、可升級的解決方案,在應對這一需求方面具有極強的競爭優勢。


PC-Based解決方案為智慧機械帶來新契機

Beckhoff針對協易機械提供了整合性的解決方案,不用改硬體就能達到汽車客戶需求,也可以自行規畫不同的沖床設備。此方案將運動控制、噸位控制器、安全模組、HMI等整合到倍福的工業電腦EPC中,並搭配EtherCAT、分散式IO與TwinCAT3自動化軟體,可以整合更多元的控制,並能夠大幅地提升機械的生產效率和靈活性,具有極強的競爭優勢。PC-based控制技術具有較高的處理器能力,能夠毫不費力地處理最為複雜的控制運算,因此不再需要那些靈活度有限的複雜、昂貴的專用控制器和 PLC。



圖3 :  倍福EPC可直接整合Safety與I/O接口,並可擴展模塊化選項。
圖3 : 倍福EPC可直接整合Safety與I/O接口,並可擴展模塊化選項。

另外,許貴彰更表示:「主系統採用PC-based與原本電腦的使用習慣很像,資料的管理與反應的速度都比以往的PLC-based高很多,可高達10倍以上,在我們處理比較高速的檔案時非常有用。以前處理取樣頻率較高的data時,無法直接用PLC處理,需要購買特殊專用的電路板與模組,現在可以完全整合到Beckhoff系統中。為了分擔系統負擔,可以使用獨立模組,但都是Beckhoff模組1與模組2可對應不同功能,不需擔憂沒有足夠的介面可以使用,硬體與軟體資源都充沛下,我們完全可以更準確地配合客戶的需求客製化來開發」。


「使用Beckhoff PC-based的介面與以前慣用的歐系介面與高階PLC的程式語言沒有太大差別,因此沒有轉換的問題,且使用Beckhoff也可以減少需要維護多種語言的負擔。對工程師而言更是省時省力。」協易伺服技術發展部工程師溫尚融表示。


EtherCAT實現高性能與高速度滿足客戶所需

協易如何以單一系統滿足全球客戶不同的需求,需要更開放與靈活的PC-based控制解決方案搭配EtherCAT即時乙太網解決方案。與傳統的現場總線技術相比,EtherCAT可縮短更新和響應時間至少十倍。在PC控制器中,除了標準的乙太網端口之外,EtherCAT無需任何專用插卡。傳統的現場總線系統,例如PROFIBUS或 CANopen可通過網關輕鬆整合到EtherCAT I/O系統中。簡單、可靠的連接技術可顯著減少佈線時間,從而節約成本。



圖4 :  EtherCAT可縮短更新和響應時間至少十倍,已獲得全球認可。
圖4 : EtherCAT可縮短更新和響應時間至少十倍,已獲得全球認可。

EtherCAT即時處理數據為目前最快系統,具高速、高精度同步節點,出色的佈線靈活性,可支持任意網絡拓撲結構,且可連接任意數量的節點優勢。EtherCAT技術集團(ETG)為世界上最大的工業乙太網路和現場總線組織,擁有達66個國家/地區,約計5,600多家的成員公司,能完整提供EtherCAT技術。


中標:助汽車業金屬沖壓一臂之力



圖5 :  Beckhoff提供單一介面而又有完整功能,助汽車業金屬沖壓一臂之力。
圖5 : Beckhoff提供單一介面而又有完整功能,助汽車業金屬沖壓一臂之力。

「Beckhoff能在一致的單一環境下提供需要的所有功能,不管是在硬體或軟體上,讓我們可以很有自信的去面對客戶給的新挑戰,在瞬息萬變的時代要用最短的時間跟上客戶的要求,Beckhoff提供單一介面而又有完整功能對我們是很重要的武器。」許貴彰表示。Beckhoff協助協易沖床設備在大型汽車鈑件沖壓的應用十分成功,提供汽車業金屬沖壓最佳自動化解決方案。


產品特色 : Beckhoff 自動化解決方案的效益


˙開放性,單一系統可整合各種控制


˙共通性,支援共通的通訊與介面


˙安全性、一致性


˙提高生產效率與靈活性


˙快速,資料管理與反應速度更快


˙高可靠度與高性能


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