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2021年11月18日

模組化和開放式控制技術提升包裝機開發效率和靈活性

PC-based控制技術做為包裝線自動化完整解決方案

義大利 ESN 集團專為包裝生產線的自動化提供整合解決方案,包括工廠內的貼標、包裝、碼垛和搬運產品。ESN 集團在每個發展階段都信賴倍福的控制技術和驅動技術,相信倍福的開放性、靈活性和高品質標準是滿足現代模組化設備製造要求的理想選擇。他們也非常重視從第一個專案開始時與倍福建立的密切合作關係。

ESN 集團是一家典型的新創企業。 ESN(Engineering Service Network)四年前才在義大利北部的Treviglio成立,由幾家專業的合夥企業組成,這些企業將他們豐富的專業知識和應用經驗都帶到了ESN集團裡。他們提供客製化的一站式包裝解決方案,主要包括各種用於食品、化工、製藥、寵物食品和礦物油業的貼標、初級包裝和次級包裝、碼垛和搬運的機器模組。

ESN 集團 CEO Glauco Cima:「從技術角度來看,倍福自動化解決方案在品質、模組化設計、緊湊性和支持所有通用市場標準的開放性方面,都是市場上的最佳選擇。」
ESN 集團 CEO Glauco Cima:「從技術角度來看,倍福自動化解決方案在品質、模組化設計、緊湊性和支持所有通用市場標準的開放性方面,都是市場上的最佳選擇。」

專注於中、低速機器領域

「我們的目標是專為中、低速機器領域的客戶提供服務,透過現代自動化技術,該市場區隔為實現創新和性能改進提供了充足的空間。」ESN 聯合創始人兼 CEO Glauco Cima 解釋道。

ESN 的理念表現在對「end-of-line」一詞的特殊解釋上:包裝過程不應該被視為是將幾個機器模組串聯起來,而應該是一個模組化的整合式系統,能夠藉由傳統的自動化系統和現代化的 OT/IT 架構組合傳輸操作相關的詳細資訊。Glauco Cima解釋:「很多公司只是簡單地將幾台單獨的機器組合起來,但這種方法會導致對生產線的管理和性能至關重要的寶貴資訊,消失在輪班和生產管理系統。」

ESN 的end-of-line設備設計方案包括最終包裝過程所需的所有方面:

  • 貼標和適當的控制
  • 產品品質控制
  • 搬運
  • 碼垛
  • 次級包裝
  • 托盤控制
  • 托盤編碼和可追溯性

「在我們的方案中,重要的是對每個流程的綜合管理,為終端客戶提供他們所需的所有即時資訊,並整合到生產環境的其它部分。像這樣一個可變的設計方案需要自動化技術,必須一樣具有模組化性、開放性和靈活性。因此,倍福PC-based控制技術是實現這一切的最佳解決方案。」Glauco Cima 在強調模組化解決方案時說道。

技術供應商和自動化合作夥伴

Glauco Cima 表示「我們也非常熟悉其他供應商的系統,但我們要尋找一個簡單、可靠且開放的解決方案。」因此傳統 PLC 在一開始就被排除在外,但還需要考慮到:「作為一家新創公司,尤其是在創業初期,我們需要尋找到一家具有活力的合作夥伴,而倍福就是最有活力的公司之一,當然現在也是。倍福的活力不僅表現在技術創新和市場開拓,在對處理特殊專案和滿足特殊需求的公司,例如ESN集團,提供支持也是如此。」ESN 集團總經理說道。

Glauco Cima 認為,從技術角度來看,倍福自動化解決方案在品質、模組化性、緊湊性和開放性方面都是 ESN 在市場上找到的最佳選擇。倍福還將設備製造商的自動化理念和包裝產業典型的運動控制需求完美結合於一體。Glauco Cima熱情地說:「我還應該指出,我們與倍福的合作從一開始就非常緊密,這種信任程度對我們來說非常重要。我們的專案只使用倍福的自動化技術,從驅動器到分散式 I/O,從 TwinCAT 自動化軟體到操作介面面板。」

合夥企業將各自的專業技術帶到 ESN 集團,並利用倍福的技術和元件打造與現代 OT/IT 環境無縫對接的客製化end-of-line解決方案 。
合夥企業將各自的專業技術帶到 ESN 集團,並利用倍福的技術和元件打造與現代 OT/IT 環境無縫對接的客製化end-of-line解決方案 。

用於實現模組化設備的模組化系統

在 ESN 典型的end-of-line設計方案中,每個模組都使用一台面板型 PC 作為控制器,像是適合控制櫃安裝的 CP27xx 多點觸控版本或 CP67xx 單點觸控「經濟型」版本。Glauco Cima 解釋道:「我們決定將所有的元件組合成一個模組化系統,即包裝線的終端看上去像一個由緊湊的面板型 PC 組成的網路,它們之間互相通訊,以獲取最大的性能、可追溯性和品質控制。如果沒有這種模組化設計方案,就很難以高性價比的方式,輕鬆實現這一目標。」

整個 ESN 自動化解決方案以TwinCAT 軟體為基礎,它也支援品質控制應用,如機器視覺系統。例如,TwinCAT 具備的良好開放性意味著它也可以整合使用 C++ 或 Python 開發的外部專案。控制架構可以根據不同的規範要求,處理通過 EtherCAT 端子模組或端子盒連接的幾乎無限數量的 I/O 資料點。如果需要,也可以透過 EtherCAT 耦合器 EK1100 無縫整合協力廠商控制器。這種系統開放性使得生產線的擴展不需要更換自動化設備,這對 ESN 專案來說非常重要。ESN 專案也大量使用倍福的緊湊型驅動技術,比如 EL72xx 系列伺服馬達端子模組、 AM81xx 系列伺服馬達,以及用於驅動 AM8000 伺服馬達的 AX5000 伺服驅動器。這就是單電纜技術(OCT)的用武之地,它可以顯著減少佈線和安裝工作。

高性能的EtherCAT和PC-based控制技術帶來許多優勢,例如,ESN 因此能開發創新的夾具快速更換系統,通過在運行期間短時中斷 I/O 信號的方式,減少生產線停機時間。

「破紀錄」的設備調試時間

倍福產品種類豐富、多樣化,這也縮短專案開發和實施的時間,Glauco Cima 解釋道:「這對於能提供以標準化架構為基礎的客製化解決方案來說非常重要。」此理念也同樣地被應用於機械和電氣設備部件。因此,ESN 在開始設計時就要求採用模組化設計方案。只有在最後階段,才會根據具體的流程專門定制生產線。倍福PC-based控制也為實施這一設計理念做出了重要貢獻,Glauco Cima 證實道:「倍福的自動化風格與ESN的理念完全契合,提供了合適的模組化平台,讓開發中的專案能夠準確遵循這種方法。」

必備的智慧模組化

Glauco Cima 認為,這個設計方案無可取代:「包裝業與所有依賴先進技術的行業一樣,正發生日新月異的變化。」他相信,在未來幾年,設備的機械零件的重要性將會減弱。企業內部的約束與限制以及「結構性壁壘」將逐漸消失,生產必須是靈活、可程式設計的。因此,模組化將成為設備的基本要素。「而在所有應用中,如果機械零部件阻礙了這樣的方法,電子元器件和重新程式設計將能夠消除或至少規避這一缺陷。倍福提供的技術非常適合用於實現此目標,但它們的全部潛力仍未得到充分利用。」Glauco Cima 說道。

因此, ESN 集團的未來發展將離不開倍福對技術創新的執著與堅持。Glauco Cima在肯定集團與倍福的戰略夥伴關係時說:「我們從一開始就選擇倍福,主要是因為倍福持續創新的精神,而現在,我們仍然確信倍福是我們理想的合作夥伴,並且在將來會與我們一直保持著良好的合作關係。」