德國倍福PC控制－高精度的制造技術用于定制生產高端的廚柜

　　Nobilia 是歐洲領先的定制廚柜制造商。由于業務的迅猛發展，公司于 2006 年的夏季增添了新的生產設備。早前，來自 Beckhoff 的 PC 控制技術在 Nobilia 的主廠已獲得成功應用，此次新工廠同樣在其最新的生產線上采用了此項技術。
　　

　　C6140 控制柜嵌入式工控機配合 CP7032控制面板的使用，可以用來控制極其復雜的切割鉆孔過程，同時以確保其時間的同步性。
　　

　　

　　

　　與Beckhoff和Hüttenh?lscher MaschinenbauGmbH 建立了長期的合作關系，Nobilia 公司得以在很短的時間內快速建造了一個新的工廠。
　　

　　Nobilia 公司（Nobilia-Werke J. Stickling GmbH & Co. KG,Germany） 位于德國的主廠擁有當今歐洲最高效,最先進的廚柜生產設備，Nobilia 的主廠每天生產超過 1,500 套廚柜，相當于年產 350,000 套廚柜。其中出口到歐洲、中國、以色列、科威特、土耳其的數量，占其產量的 25%。當現有的產能已經飽和，不能滿足其不斷增長的需要時，Nobilia 公司決定新建一個分廠。這個新廠的設計是結合Nobilia 主廠多年的經驗，并將這些成功的機械制造理念。
　　全部移植到了新的工廠。新工廠的日產能力達到 2,700套廚柜。
　　成功的合作仍在繼續
　　Nobilia 主廠配備的控制技術主要來自 Beckhoff。Beckhoff的工程部多年來一直為Nobilia的特殊控制應用提供技術支持，包括項目設計、規劃、安裝和生產線試車，以及車間中舊設備的改造。最主要的部分是整合新設備內部復雜的生產數據采集系統。
　　“通過與 Nobilia 公司以及其它機械制造商（比如Hüttenh?lscher Maschinenbau GmbH）的長期合作，我們積累了豐富的專業知識并對廚柜生產設備的特殊技術需求有充分的理解，我們擁有將硬件和軟件理念融為一體的專有技術并深諳解決之道。”Beckhoff 工程部經理DieterGro?ekatth?fer 介紹說。
　　
　　針對個性化客戶需求的靈活控制技術
　　面對激烈的市場競爭，為贏得和留住客戶，廚柜供應商必須快速應對客戶的個性化需求并且提供高質量的解決方案。比如，廚柜前面板孔定位或者挖槽，每個訂單都不一樣。Beckhoff 基于 PC 的控制技術正是迎合了這種靈活多變的生產模式，其硬件控制平臺始終是標準的，與任務本身無關。“基于對生產成本的考慮，即便是某些不常用的特殊需求也能夠按照標準的加工流程執行。”Dieter Gro?ekatth?fer 提到，“C6140 控制柜嵌入式工控機配合 CP7032 控制面板的使用，可以用來控制極其復雜的切割鉆孔過程，同時以確保其時間的同步性。”
　　

　　集成了樓宇控制服務：
　　Beckhoff 控制技術也應用于樓宇自控
　　

　　

　　

　　C6140 工業 PC 具有相當高的性能，在 Nobilia，他能輕松勝任所有的控制任務。“在系統的設計階段，我們就需仔細考慮我們的組件是否可以滿足性能上的要求。在 Nobilia工廠安裝的工業 PC 提供了如此完滿的高性能，我們通過操控系統可以使設備的性能發揮到極至。”DieterGro?ekatth?fer 介紹說，“這使得整個工程變得如此簡單，而且創造了面向未來的解決方案。”
　　為完成以上要求，系統集成所需的控制概念是先決條件。這就是 TwinCAT 控制軟件的用武之地。所有安裝在 Nobilia的 PC 控制系統——約 70 臺工業 PC，全都運行 Beckhoff的軟件系統：TwinCAT 同時扮演實時控制器，多 PLC 任務系統和 NC 軸控制器。PC 控制器被應用貫穿在整個生產流程中：包括貨物接收，生產裝配線，加工中心，PDA 和出貨。
　　
　　TwinCAT 處理運動控制和同 SAP 的接口
　　以鉆孔系統為例來說明控制機械裝置的工作。所有的工業PC 通過以太網聯接到主機上的工廠數據庫，鉆孔系統的PC 控制器接收到一個特殊訂單的所有相關的過程數據，TwinCAT 為 I/O 和驅動器計算出需要的過程參數.。相關的驅動器參數由中央控制單元傳送到變頻器和伺服驅動器。TwinCAT 實時地處理軸的運動控制，它被當作軟 PLC 處理相同的過程,同時實現診斷功能和報告工序的完成情況并反饋到 ERP 系統——在這個案例中采用的是 SAP。傳感器和執行器上的 I/O 數據是通過總線端子系統進行采集。
　　
　　Dieter Gro?ekatth?fer 深信工業 PC 相對于整個壽命周期內昂貴的生產設備來說僅占了很小的成本。尤其從總體上來看，控制系統標準化的好處在于：采用兼容的硬件可以減少培訓時間，降低備件庫存，同時也加快了服務響應時間。“當我們的售后服務人員打開控制柜門時，他們能確切地知道現場的情況。他們熟悉所有的部件，并能以最快的速度恢復系統的運行。”Nobilia 新工廠的技術工程經理Stefan Schneider 介紹說，“設備必須不間斷的運行，嚴格避免可能造成的每分鐘的停工。”
　　

　　運行穩定對于 Nobilia 來說異常重要，因為每個廚柜都是根據不同的訂單分別來制造的，同時又必須保證客戶的交貨期。“我們將加工過程標準化的目的在于最大化地提高生產力，基本上，每個訂單的生產都需對應該訂單中大量不同的規格。 我們不制造那種在高速生產線生產的可現貨供應的櫥柜，”Stefan Schneider 介紹說。個性化的設計理念結合高品質和高效的制造技術，這使 Nobilia 公司成功立足于競爭對手如林的歐洲市場。
　　為了確保加工廚柜面板的所有部件匹配，并確保裝配都是嚴絲合縫的，所以對精度的要求很高。鉆孔的定位精度必須確保在 1/10 毫米內，邊緣必須準確的切割。任何額外的加工都將增加 Nobilia 的費用并降低生產和物流的速度。如果某一個廚柜的一部分不符合質量要求，為了圓滿的完成訂單，新的部分必須以最高的優先級生產出來，加急訂單是由 Nobilia 的 ERP 系統來控制，并通過以太網連入整個控制系統。
　　加工過程的可視化已經成為 Nobilia 工廠的標準， 涵蓋了所有新的機器和已經運行了數年的加工中心。可視化系統是采用 Beckhoff 的 CP7032 控制面板。工業 PC 通過控制柜進行保護，IP65 防護等級的 CP7032 控制面板能夠經受住惡劣環境的考驗。
　　

　　Nobilia 公司的老板 Werner Stickling 和董事總經理 GünterScheipermeier 博士挑選 Verl-Kaunitz 作為其新廠的所在地。在新廠落成開幕典禮上，Scheipermeier 博士解釋了選址的原因：“其中一個重要的因素是一直以來對 Verl-Kaunitz 的好感，更主要的原因是持續 10 年的與本地供應商，機械制造商，廠房建造者和服務提供商的良好合作。Nobilia 同超過 100 家的本地公司有著密切的合作。我們認為這種合作網絡是我們強有力的一部分，同時也增強了 Westphalia 在德國東部作為廚柜設備制造基地的地位。”
　　
　　在擴建項目中 EtherCAT 取代了 Lightbus
　　整個工廠分布的約5000個I/O數據點是通過模塊化的總線端子連接到一起的。Nobilia主廠采用了Beckhoff的Lightbus，是用于作為機械控制方面的現場總線，這種控制理念被完全移植應用于新擴建的工廠中。 在新的系統中，是采用EtherCAT 實時以太網作為通訊載體，新廠的擴建計劃早已考慮了如何進一步實施標準化。以太網將變得日趨重要，同時作
　　

　　為垂直的通訊載體覆蓋了幾乎所有方面，從控制層到命令層，同時也作為一個實時穩定的驅動器總線。“EtherCAT 設立了一個新的標準”Gro?ekatth?fer 介紹說。新的總線系統的優勢是顯而易見的：高性能，幾乎無限制的網絡容量，和靈活的拓撲結構。這都大大降低了昂貴的基礎設施費用。 任何數量的以太網設備都很容易的通過交換機或轉換接口集成進來。電纜連接可以通過現成的RJ45 連接器簡單的安裝，因此很容易標準化。