裝配線每年可生產(chǎn) 1 百多萬件電子駐車制動(dòng)器
汽車工業(yè)： 控制與 MES 系統(tǒng)間的完美通信確保了最優(yōu)的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)
汽車工業(yè)： 控制與 MES 系統(tǒng)間的完美通信確保了最優(yōu)的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)
汽車中的傳統(tǒng)手剎已逐漸被電子駐車制動(dòng)器(EPB)取代。停車時(shí)，電子駐車制動(dòng)器自動(dòng)制動(dòng);坡道起步時(shí)，電子駐車制動(dòng)器在自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)拉索的同時(shí)松開駐車制動(dòng)。隸屬于 Küster 集團(tuán)的 Küster Automotive Control Systems GmbH (ACS)是歐洲市場(chǎng)上電子駐車制動(dòng)器供應(yīng)商的領(lǐng)導(dǎo)者之一。2011 年，該公司報(bào)告稱共生產(chǎn)了 120 多萬件電子駐車制動(dòng)器。生產(chǎn)電子駐車制動(dòng)器的四條裝配線都使用 Beckhoff 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。技術(shù)亮點(diǎn)包括電子駐車制動(dòng)器的集成式數(shù)據(jù)庫(kù)引導(dǎo)過程監(jiān)控和電子校準(zhǔn)。
帶獨(dú)創(chuàng)汽車后軸的電子駐車制動(dòng)器(EPB)。圖片顯示了拉索線路，包括制動(dòng)鉗中的制動(dòng)拉索
Küster 技術(shù)已在大多數(shù)汽車制造商制造的成千上萬輛汽車中使用。
Küster 組件包括機(jī)械或電子駐車制動(dòng)器、車窗開閉調(diào)節(jié)器、全套車門系統(tǒng)以及消音器和排氣閥。Küster Automotive Control Systems GmbH (ACS)是 Küster 集團(tuán)旗下的五家公司之一，位于德國(guó) Ehringshausen，為不同的歐洲汽車制造商生產(chǎn)電子駐車制動(dòng)器。Küster ACS 自 2003 年起便開始使用 Beckhoff 技術(shù)來控制其生產(chǎn)設(shè)施。今天，Beckhoff 基于 PC 的自動(dòng)化技術(shù)已成為 Küster ACS 大型控制系統(tǒng)的支柱。
生產(chǎn)、測(cè)試和校正過程的細(xì)致文件記錄
毋庸置疑，電子駐車制動(dòng)器生產(chǎn)的控制和監(jiān)測(cè)要求十分復(fù)雜。一方面，其生產(chǎn)受到價(jià)格壓力的強(qiáng)烈影響，即意味著裝配過程必須有效且高度自動(dòng)化，這是最基本的要求。另一方面，電子駐車制動(dòng)器是與安全相關(guān)的車輛組件，即意味著其受到嚴(yán)格的測(cè)試和文件記錄要求限制。另一個(gè)復(fù)雜情況便是：電子駐車制動(dòng)器裝配有專用的電子系統(tǒng);該專用的電子系統(tǒng)隨后會(huì)與車輛通信，因此，在不同的操作狀態(tài)下，必須對(duì)電子系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)(傾角、制動(dòng)曲線等)。在所有的生產(chǎn)階段，包括物料運(yùn)送、不同的制造步驟、校準(zhǔn)、功能測(cè)試和裝運(yùn)，生產(chǎn)線的控制和測(cè)試單元都會(huì)通過 Beckhoff C6140 工業(yè) PC 與中央數(shù)據(jù)庫(kù)通信。工業(yè) PC 充當(dāng)耦合系統(tǒng)，自動(dòng)收集所有系統(tǒng)組件的數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)捆綁傳送至服務(wù)器。耦合系統(tǒng)和裝配站間的通信通過 TwinCAT ADS 進(jìn)行。C6140 也會(huì)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和診斷。數(shù)據(jù)庫(kù)批準(zhǔn)所有的控制命令并細(xì)致地記錄整個(gè)生產(chǎn)和校準(zhǔn)過程以及隨后的功能測(cè)試。每個(gè)獨(dú)立的電子駐車制動(dòng)器都會(huì)經(jīng)過 100% 的測(cè)試?！斑@就是其與‘標(biāo)準(zhǔn)’生產(chǎn)的不同，‘標(biāo)準(zhǔn)’生產(chǎn)是基于生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行裝配和交付。而 Küster 的成品 — 電子駐車制動(dòng)器 — 會(huì)進(jìn)行測(cè)量并按需進(jìn)行校正，”Beckhoff 法蘭克福分公司銷售團(tuán)隊(duì)的一員，Olive Barwitzki 說。數(shù)據(jù)交換以極高的速度進(jìn)行：取決于范圍，控制模塊中數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的平均響應(yīng)時(shí)間大約為每次查詢 100 ms。假如年產(chǎn) 120 萬件電子駐車制動(dòng)器，如同 2011 年的情況一樣，則大約生成了 130 GB 表數(shù)據(jù)。
電子駐車制動(dòng)器生產(chǎn)、校正和試驗(yàn)臺(tái)的控制幾乎都(98%)由 Beckhoff 的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行處理。Küster 的經(jīng)理對(duì) Beckhoff 解決方案的緊湊性和靈活性、高速的處理速度和超高的性價(jià)比印象深刻?！癇eckhoff 控制平臺(tái)的另一亮點(diǎn)在于，除了單純的過程順序控制之外，測(cè)量技術(shù)(力量和位移測(cè)量)也可繼承在控制系統(tǒng)中，”O(jiān)liver Barwitzki 說。Beckhoff 技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)在于，與電子駐車制動(dòng)器控制電子元件的通信可通過 FC5101 插卡和車輛專用 CAN 總線協(xié)議(裝配有 11 或 29 位 CAN 識(shí)別器)從 PLC 直接進(jìn)行。
Küster 使用了整個(gè)系列性能可擴(kuò)展的 Beckhoff 產(chǎn)品：控制裝置包括 BX 系列 Ethernet 總線端子模塊控制器、嵌入式控制器 和作為行尾計(jì)算機(jī)的 C6650 系列工業(yè) PC。軟件包括 TwinCAT I/O、TwinCAT PLC 和 TwinCAT NC I。它們的共同點(diǎn)在于，所有的控制器都在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行且與數(shù)據(jù)庫(kù)相互配合。
用于校正系統(tǒng)的控制柜 電機(jī)和齒輪組的預(yù)裝配
Küster Automotive Control Systems GmbH 是歐洲市場(chǎng)上電子駐車制動(dòng)器 (EPB) 供應(yīng)商的領(lǐng)導(dǎo)者之一。生產(chǎn)電子駐車制動(dòng)器的四條裝配線都使用 Beckhoff 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。
Küster ACS 嚴(yán)重依賴于 TwinCAT 軟件。例如，TwinCAT NC I 于 2010 年首次在上海被用于電子駐車制動(dòng)器模塊化生產(chǎn)的裝配線末端。電子駐車制動(dòng)器外殼必須絕對(duì)密閉，因?yàn)檐囕v會(huì)經(jīng)常接觸到水。密封過程通過TwinCAT NC I 控制器的 XY 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。這是確保恒定的軌跡速度和連續(xù)的密封劑應(yīng)用的唯一方法。
作為標(biāo)準(zhǔn)的 Beckhoff 控制技術(shù)
Beckhoff 技術(shù)在 Küster 的成功應(yīng)用始于 2003 年，作為首次電子駐車制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)上的試用，并沿用至今。憑借其于開放的控制技術(shù)和靈活性，Beckhoff 很快便成為 Küster 的標(biāo)準(zhǔn)控制技術(shù)供應(yīng)商。如今，整個(gè) Küster 集團(tuán)都在使用 Beckhoff 的控制器，而且這種上升趨勢(shì)還在持續(xù)。同時(shí)，Küster 還向其供應(yīng)商指定使用 Beckhoff 技術(shù)，從技術(shù)上講，Küster 和 Beckhoff 之間的關(guān)系正不斷地加強(qiáng)。當(dāng) Lightbus 協(xié)議不在能滿足 Küster 的速度要求時(shí)，Beckhoff 正巧開發(fā)出了 EtherCAT 現(xiàn)場(chǎng)總線。
操控裝置和 MES 系統(tǒng)間的完美通信
電子駐車制動(dòng)器生產(chǎn)的每一步都必須進(jìn)行批準(zhǔn)、測(cè)試和記錄，控制構(gòu)架正是按照這種要求成形。(參見圖解)另外，其包括系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和裝配有 TwinCAT PLC 自動(dòng)化軟件的 C6650 控制柜工業(yè) PC，用于控制生產(chǎn)。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄過程中的所有事件。Beckhoff 控制器和 MES 間的互動(dòng)非常集中。通過 iTAC 軟件 AG(Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商)、Beckhoff 和 Küster 生產(chǎn)設(shè)備部的合作，用于此的適當(dāng)編程接口可在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。
電子駐車制動(dòng)器組件：頂端是帶傾斜傳感器的控制印刷電路板。中間是(DC)電機(jī)/齒輪組。通過花鍵軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)生成扣緊力，花鍵軸額外裝配有力傳感器和應(yīng)急釋放機(jī)構(gòu)。所有的組件都裝配到成品電子駐車制動(dòng)器中，隨后進(jìn)行測(cè)試。
可在前臺(tái)中的產(chǎn)品傳送器上看到電子駐車制動(dòng)器外殼蓋，其后是剛裝配好印刷電路板的電子駐車制動(dòng)器外殼。下一步是裝配電機(jī)/齒輪組。
Küster – 汽車工業(yè)的系統(tǒng)合作伙伴
總部位于德國(guó) Ehringshausen 的 Küster 集團(tuán)是汽車工業(yè)的國(guó)際系統(tǒng)或作伙伴。該家族企業(yè)成立于 1926 年，特別注重操作、車門和齒輪系統(tǒng)。所有 Küster 產(chǎn)品的共同特點(diǎn)就是它們的操作原理都是基于拉索。在競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈的汽車供應(yīng)商市場(chǎng)上，Küster 的強(qiáng)勢(shì)地位來自于它致力于創(chuàng)新的決心、面對(duì)多變市場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性、生產(chǎn)效率和對(duì)嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的遵守。在汽車領(lǐng)域，Küster 的客戶包括 30 多家汽車制造商，所有都是歐洲的大品牌制造商。自 2000 年以來，Küster 集團(tuán)的銷售額便開始翻倍增長(zhǎng)。2011 年，公司銷售額達(dá) 4.2 億歐元，員工數(shù)達(dá) 3,000 人。
工件固定器中的經(jīng)校正過的電子駐車制動(dòng)器。裝配到外殼中的最后一個(gè)部件是車型專用支架。
大約 100 臺(tái)控制器被連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，這就意味著數(shù)據(jù)庫(kù)必須處理大量的數(shù)據(jù)。每件電子駐車制動(dòng)器，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)存儲(chǔ)大約 250 個(gè)測(cè)量值和測(cè)試數(shù)據(jù)，其中大約 150 個(gè)會(huì)在最終生產(chǎn)線末端驗(yàn)收時(shí)被收集。文件記錄確保了只有批準(zhǔn)的部件才會(huì)被使用而產(chǎn)品會(huì)滿足最高的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)。每生產(chǎn)一件電子駐車制動(dòng)器，必須能夠追蹤每個(gè)組件，能夠查找到螺釘、襯墊或外殼的批次。一旦發(fā)生投訴、供應(yīng)商不得不承認(rèn)質(zhì)量缺陷或運(yùn)輸損害情況時(shí)，這就非常有用了，這就可以實(shí)現(xiàn)追溯并準(zhǔn)確地查找到哪個(gè)批次受到了影響。
在自動(dòng)化、生產(chǎn)過程控制和產(chǎn)品開發(fā)方面，Küster 總是走在技術(shù)開發(fā)的前列。最近的一個(gè)例子便是用于電子駐車制動(dòng)器生產(chǎn)的遠(yuǎn)程維護(hù)在中國(guó)的實(shí)施。在產(chǎn)品方面，Küster 總是有值得報(bào)道的進(jìn)展。隨著自動(dòng)排氣和消音器，這些具有徹底變革排氣技術(shù)潛力的技術(shù)發(fā)展，Küster 已準(zhǔn)備好投放下一個(gè)具有潛力的明星產(chǎn)品。Küster 生產(chǎn)設(shè)備部已裝配好配備有 Beckhoff 控制器的第一條生產(chǎn)線。
