透過 100 多根精確控制的軸按需客製包裝
電商業蓬勃發展，包裝成為電商產業不可或缺的重要環節。但過去貨物通常以不必要的大包裝運輸。這不僅增加成本、造成資源浪費，還會帶來嚴重的環境影響。為了避免發生這種情形，瑞士 Kern 公司特別開發 PackOnTime 2box 包裝系統。使用這個系統可以根據客戶需求精確客製包裝箱。此專案透過倍福PC-based高性能自動化解決方案實現。
位於瑞士科諾爾芬根（Konolfingen）的 Kern 公司最初以生產信封設備發跡，是一家擁有 70 多年歷史的家族企業。「然而，隨著傳統書信被無紙化電子郵件取代，信封設備市場，特別是在銀行和保險業，正在逐步萎縮。」Kern 公司電子子專案負責人 Reto Schori 解釋說道。此市場的萎縮為 Kern 公司提供動力，開發出 PackOnTime® 系統，以期在電子商務這個具有相關性、有前景的市場找到新的立足點。此領域蘊含著巨大的增長和創新潛力，特別是在永續發展方面。目前，傳統包裝通常使用的是標準紙箱，此款紙箱比要運輸的貨物大得多。因此，在運輸時，必須在紙箱中放入填充物保護貨物。另外，如果體積過大，在運輸途中也會佔用空間。簡單來說，體積過大的紙箱和填充物都會造成不必要的資源浪費。
新開發的 PackOnTime® 系統能夠自動按需將訂購的產品包裝定制尺寸的運輸箱中，可以節省資源、減少消耗包裝材料、縮小佔用空間、縮短包裝時間。Reto Schori 介紹：「在測量好物品或一組物品的長寬高後，僅需 30 到 40 秒的時間即可生產出一個客製尺寸的包裝。我們使用的唯一材料是採用可持續設計的瓦楞紙板和膠水。」系統每小時能夠生產和填充 750 個客製化包裝。只需一個人就可以高效地作業系統。
PC-based控制技術成功通過評估
「我們花了很長時間開發和使用自己的控制系統。在 2016 年，我們意識到，不能再做白工。此外，自行開發的控制器也無法像現在使用的倍福解決方案那樣達到我們所期望的速度。」Kern 公司開發主管 Marcel Stalder 說道。「於是，我們開始評估市場上適合我們需求的控制系統，接觸了幾家控制系統製造商，其中有兩家能夠針對具體項目實施解決方案。經過仔細評估，我們決定選擇倍福作為我們的控制系統供應商。從那時開始，我們所有的新專案都採用倍福PC-based控制系統。PackOnTime® 亦是如此。」
採用 PC-based 控制技術的原因之一是其良好的開放性，能夠相容不同的標準。「我們最初的想法是重用針對我們自己的控制系統開發的軟體功能。但最後證明這完全沒有必要。」Reto Schori 補充說道。Kern 選擇搭載 Intel® Xeon® 處理器（2.0 Ghz，八核心）的高性能 CX2062 嵌入式控制器作為 PackOnTime® 的控制系統。配備 24 英寸多點觸控式螢幕的 CP3224 經濟型面板型 PC 作為操作終端。
轉換使用倍福自動化技術後，控制軟體最初是用結構化文本創建的。「但這種類型的程式設計需要文檔額外開銷。」Reto Schori 說道。「因此我們決定換成使用 TwinCAT 3 UML。TwinCAT 統一模組化語言（UML）編輯器的優點是在開發的同時，以易於理解的方式記錄軟體系統。」
優化設計和同步驅動軸
驅動技術在 PackOnTime® 系統中扮演者重要角色。目前，系統樣機中使用了約 100 根驅動軸，計畫要再增加 30 根。「非常重要的是，倍福可以提供覆蓋範圍非常廣泛的驅動產品。如果是以前的供應商，我們必須決定使用哪種類型的馬達和哪種類型的運動控制器，然後用它們來實現幾乎所有應用。但在設置參數方面非常困難。」Reto Schori 解釋說道。「相比之下，有了倍福後，一切就容易多了。因為他們可以提供範圍廣泛的產品系列，我們能夠為每個應用選擇最合適的馬達，以及 AX8000 伺服驅動器和 El72xx 系列伺服端子模組等合適的驅動產品。單電纜技術（OCT）的另一個優點是能夠顯著減少需要使用的電纜。」
Kern 公司不僅決定採用PC-based控制技術，同時也選擇 EtherCAT 作為現場總線，PackOnTime® 系統也延續使用 EtherCAT。「EtherCAT 在我們的系統中證明了真正價值。透過 EtherCAT 可以非常輕鬆地實現多軸同步，這對我們來說是一種全新的體驗。「以前的控制系統和 CANopen 總線技術不可能做到這一點。」Reto Schori 說道。「目前，市場上有大量供應商都支援 EtherCAT，這是執行專案過程中的另一個優勢。」
隨著新的 EtherCAT G 技術升級，EtherCAT 性能提升到全新的高度，Kern 公司對此讚歎不已。「目前的性能完全足夠用於實施 PackOnTime® 系統。將來我們可能會使用 EtherCAT G1 或 G10，因為我們的模組化系統將需要添加更多的模組。」Kern 公司 PackOnTime® 專案經理 Patrick Vogel 補充道。
維修工具提升可靠性
Kern 公司建議維修部門使用倍福維修工具（BST）來維護其系統和設備。「我們認為，能夠隨時在現場更換元件，甚至是整台工業 PC，這一點非常重要。因此，從我們的角度來看，這樣的工具是不可或缺的。」Reto Schori 繼續說道。BST 是一個非常人性化的圖形化備份和恢復程式，適用於安裝有 Windows 作業系統的工業 PC。在發生故障時，它可以恢復作業系統鏡像檔，或者用於創建一個具有相同配置和設置的新工業 PC 系統。