全自動(dòng)裝配系統(tǒng)——克朗斯控制柜制造中的工業(yè)4.0
德國(guó)克朗斯公司是一家灌裝生產(chǎn)線廠商,為了優(yōu)化其控制柜制造,克朗斯采用了自動(dòng)組裝,并安裝DIN導(dǎo)軌系統(tǒng)。而菲尼克斯電氣開發(fā)的ClipX解決方案,正是該公司降低控制柜制造流程成本戰(zhàn)略的重要組成部分。
克朗斯公司總部設(shè)在雷根斯堡郊外的新特勞普林,該公司為加工、灌裝和包裝產(chǎn)線提供設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)設(shè)備以及完整的系統(tǒng)。隨著設(shè)備和系統(tǒng)的功能集成數(shù)量的增加,控制柜在增值鏈中占有越來越大的份額,凈產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了前所未有的高度。
德國(guó)是一個(gè)高人力成本國(guó)家,而控制柜制造則是典型的需要大量人工的產(chǎn)業(yè),面對(duì)這樣的矛盾,克朗斯必須采取一定的措施來解決人力問題。在確定生產(chǎn)不外包后,克朗斯決定利用自動(dòng)化和流程優(yōu)化的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
使用ClipX概念實(shí)現(xiàn)合理流程
多年以來,克朗斯一直使用菲尼克斯電氣Clipline Complete產(chǎn)品系列的直插式接線端子,這也是適配ClipX解決方案的必要條件。菲尼克斯電氣開發(fā)的這一技術(shù)理念對(duì)涉及控制柜制造的IT集成、精益設(shè)計(jì)/制造以及過程自動(dòng)化等進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)的評(píng)估,以確定可以進(jìn)行改善的領(lǐng)域。實(shí)踐證明,無論是從技術(shù)角度還是成本角度,自動(dòng)化的組裝和配置DIN導(dǎo)軌和接線端子的解決方案,都是針對(duì)克朗斯特殊需求的最佳選擇。
項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),克朗斯已經(jīng)開創(chuàng)了控制柜批量生產(chǎn)的理念。例如,使用電纜管道自動(dòng)擬合安裝板,以及在無人運(yùn)輸系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中后續(xù)板材上的部件安裝,類似于我們?cè)谡嚱M裝生產(chǎn)線上看到的情形。
完整組裝的端子條作為模塊輸送到生產(chǎn)線。該公司自有控制柜制造負(fù)責(zé)人Würzbauer說:“目的是在端到端生產(chǎn)鏈的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高控制柜的生產(chǎn)率?!?到目前為止,端子條可以在幾個(gè)步驟之內(nèi)手動(dòng)安裝完成。一旦DIN導(dǎo)軌被切割成相應(yīng)長(zhǎng)度,所需的接線端子將立即被安裝好。隨后生產(chǎn)工人進(jìn)行組裝并安裝標(biāo)記材料、線束接頭、橋接器和其他配件。
裝配多達(dá)50種不同類型的端子
第一步,菲尼克斯電氣設(shè)計(jì)的新的ClipX系統(tǒng)將存儲(chǔ)在料倉中的DIN導(dǎo)軌切割成所需的長(zhǎng)度。下一步,系統(tǒng)全自動(dòng)的將料倉中的多達(dá)50種不同的端子安裝在DIN導(dǎo)軌上。如若需要,系統(tǒng)操作員可以快速方便地填充料倉,必要時(shí)也可以將之整體更換。倘若需要更換其他型號(hào)的端子,操作員可以從屏幕上接收控制系統(tǒng)的指令并輕松執(zhí)行。
整個(gè)加工流程通過控制系統(tǒng)自動(dòng)處理來自工程部門和克朗斯訂單池的指令,而無需任何再加工步驟,從而不斷向操作員通知系統(tǒng)的最新狀態(tài)。系統(tǒng)還檢查相關(guān)訂單是否可以完成生產(chǎn)。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到工程錯(cuò)誤時(shí),它可以發(fā)回訂單以進(jìn)行修正。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性
從E-CAD軟件到菲尼克斯電氣ClipX生產(chǎn)控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)一致性至關(guān)重要。因此,該解決方案整合了工業(yè)4.0先進(jìn)的核心理念:?jiǎn)闻紊a(chǎn)的成本與批量生產(chǎn)成本一樣。通過對(duì)接線端子使用范圍的全面描述,并借助工廠中靈活的控制系統(tǒng),使數(shù)據(jù)一致性成為可能。較高的集成度使得端子條的返工量顯著減少,制造中的誤差率大大降低。這是因?yàn)楸苊饬私M裝過程中的人為錯(cuò)誤,同時(shí)增加了檢查和學(xué)習(xí)曲線,工程數(shù)據(jù)的質(zhì)量也得到了顯著改善。
生產(chǎn)策略師Würzbauer相信他已經(jīng)采取了正確的措施。“項(xiàng)目的成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的自動(dòng)化流程步驟,并且給其他相關(guān)領(lǐng)域帶來了積極的影響。因此,隨著訂單量不斷增加,ClipX系統(tǒng)在幫助完成訂單的過程中起到關(guān)鍵作用?!痹陔p方互信合作的基礎(chǔ)上,菲尼克斯電氣憑借其提供的專業(yè)和實(shí)用的流程以及優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品贏得了克朗斯管理者的認(rèn)同,其自動(dòng)化專家的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、優(yōu)化組件加工的知識(shí)和高水平的一體化整合有助于實(shí)現(xiàn)快速高效的解決方案。
附加子過程的概念
即使項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)束,但在Würzbauer的眼中仍有改進(jìn)的余地?!拔覀兿到y(tǒng)中使用的電子元件和軟件將在價(jià)值創(chuàng)造方面繼續(xù)發(fā)揮越來越大的作用,這將直接影響到控制柜生產(chǎn),特別是與工業(yè)4.0相關(guān)的方面?!边@是因?yàn)樗鼈兝^續(xù)在工業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)有工作流程/標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)解決方案之間發(fā)揮作用。克朗斯公司和菲尼克斯電氣已經(jīng)開始關(guān)注與控制柜生產(chǎn)相關(guān)的更多子流程的概念,其他控制柜制造商也可以從中受益。這包括基于eCl @ ss分類標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。如果相同的產(chǎn)品描述也使用標(biāo)準(zhǔn)化描述語言,如AutomationML,即使在包含不同產(chǎn)線和設(shè)備的異構(gòu)環(huán)境中,也有可能提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化信息。

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