柔性生產(chǎn)

本期，我們繼續(xù)為您介紹柔性制造體系的更多內(nèi)容：

3.模塊類型包（MTP）技術(shù)

生產(chǎn)制造過程的模塊化，本質(zhì)上是將生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)過程和單元操作分解成標(biāo)準(zhǔn)的、模塊化的組件。這些組件可以按照工藝要求搭配，即插即用。在以往的工廠實施過程中，特別是在流程工業(yè)，如制藥、化工、食品等行業(yè)，越來越多的系統(tǒng)集成商及技術(shù)專家意識到，相對于現(xiàn)場重新進(jìn)行設(shè)備的組態(tài)，直接訂購預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備更具交付優(yōu)勢，但針對這些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的現(xiàn)場工藝和自動化集成的工作壓力和難度會非常大。最后，自動化工程師要求其工藝設(shè)備的自動化組件具備“即插即生產(chǎn)”能力。

包括圖爾克在內(nèi)的自動化行業(yè)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)響應(yīng)了這一號召。積極致力于推進(jìn)“即插即生產(chǎn)”技術(shù)，并伴隨自身產(chǎn)品的服務(wù)，如人機(jī)界面、可編程控制器及廣泛應(yīng)用于流程自動化領(lǐng)域的本安防爆型I/O系統(tǒng)，為使用者提供MTP附加功能，如下圖所示。

MTP技術(shù)中包含如下技術(shù)組件，以用于描述模塊化處理單元自動化技術(shù)的接口和功能。

● 過程設(shè)備組件 (PEA) ：是一種自動化且自主化的模塊化處理單元，由一個或多個工藝設(shè)備組成，代表了在模塊化工廠中執(zhí)行某一個工序的工藝設(shè)備。

● 過程編排層 (POL) 是一種跨越自動化和信息技術(shù)層級的設(shè)備組件，用于模塊化系統(tǒng)操作，以實施對流程控制系統(tǒng)的組態(tài)、補(bǔ)充或修改。所有自動化功能及其實施細(xì)節(jié)都由通過MTP提供，從而免除了進(jìn)行詳細(xì)的編程和組態(tài)的必要。

設(shè)備供應(yīng)商提供相關(guān)的MTP文件，包含POL設(shè)置其通訊、標(biāo)識、服務(wù)和人機(jī)接口所需的所有信息，以便監(jiān)控PEA設(shè)備。MTP文件使用國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自動化專用XML數(shù)據(jù)格式來定義每臺設(shè)備。例如，自帶控制和可視化系統(tǒng)的反應(yīng)裝置將提供一個MTP文件，用于定義各種可用內(nèi)容：

● 服務(wù)：加熱、冷卻、攪拌、酸堿度控制…

● 數(shù)據(jù)：溫度、壓力、流量、液位…

● 可視化: 與POL操作相關(guān)的操作員圖形界面

● 報警事件/觸發(fā)條件

● 用于獲取上述項目的OPC UA連接和標(biāo)簽信息

在符合MTP標(biāo)準(zhǔn)的POL操作中，導(dǎo)入各類工藝設(shè)備的PEA設(shè)備文件，并借助這些信息來開發(fā)工廠級可視化和批處理系統(tǒng)，用于監(jiān)控車間內(nèi)的工藝設(shè)備。POL允許操作員使用統(tǒng)一的圖形對象對工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并且允許批處理系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)配方來執(zhí)行相關(guān)服務(wù)，不受工藝設(shè)備功能或品牌限制。

4、預(yù)見性維護(hù)技術(shù)

預(yù)見性維護(hù)是指利用現(xiàn)代科技手段，對設(shè)備、機(jī)械以及生產(chǎn)線進(jìn)行長期監(jiān)測、分析和預(yù)測，以在設(shè)備出現(xiàn)故障前采取必要的維護(hù)和保養(yǎng)措施的一種管理方式。其目的是最大限度地保持設(shè)備的良好運(yùn)行狀態(tài)、降低維護(hù)成本，并確保生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。

預(yù)見性維護(hù)的內(nèi)容包括對設(shè)備的整體性能、運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障報警系統(tǒng)的監(jiān)測和分析以及設(shè)備維修歷史的長期跟蹤記錄。通過對這些數(shù)據(jù)的分析對比，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況，并通過定期的檢查和維修將其修復(fù)，以避免設(shè)備故障引發(fā)生產(chǎn)中斷的風(fēng)險。預(yù)見性維護(hù)的重點在于提前預(yù)測設(shè)備的維護(hù)需求，并通過合理的維護(hù)計劃來實施。通過持續(xù)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)，可以精確推算出設(shè)備的剩余壽命，從而安排最佳維護(hù)時間，減少生產(chǎn)停機(jī)時間。此外，還可以大幅降低維護(hù)成本，避免不必要的零件更換和高昂的維修費(fèi)用。

如下圖所示，圖爾克目前基于自身的系統(tǒng)化產(chǎn)品線，如振動傳感器、溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、邊緣控制器以及振動分析軟件，為客戶提供整體的預(yù)見性維護(hù)解決方案，廣泛適用于化工、食品飲料、新能源等行業(yè)。對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵設(shè)備，如電機(jī)、離心機(jī)、泵等，通過傳感器對設(shè)備的振動狀態(tài)以及工況環(huán)境進(jìn)行持續(xù)的實時監(jiān)測，并通過專業(yè)分析和科學(xué)算法，針對具體設(shè)備的狀況提出個性化的維護(hù)計劃和措施，并且通過自學(xué)習(xí)建模的方式規(guī)?；ヅ溆谕愋驮O(shè)備，有效地規(guī)避意外故障和不必要的維護(hù)工作，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。

結(jié)束語

至此，“柔性生產(chǎn)芻議”系列暫時告一段落。由于作者水平有限，文章內(nèi)容難免存在一些謬誤，在此歡迎廣大讀者和專家斧正。

作為一家全球化的自動化技術(shù)企業(yè)，圖爾克秉承著為廣大客戶提供高品質(zhì)的工業(yè)自動化產(chǎn)品以及量身定制的數(shù)字化解決方案的企業(yè)愿景，希望有幸成為您的全球化工業(yè)自動化合作伙伴。

本文作者

王鵬 圖爾克垂直營銷高級主管

天津大學(xué)卓越制造專業(yè)MBA

關(guān)于我們

圖爾克作為傳感器、現(xiàn)場總線、接插件、接口技術(shù)及人機(jī)界面（HMI）和RFID系統(tǒng)領(lǐng)域的專家，為工廠及過程自動化提供高效的解決方案。圖爾克憑借其先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，可以快速而靈活地應(yīng)對當(dāng)?shù)厥袌鲂枨?。您還可以通過高效而標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，降低采購、庫存、安裝成本，并提升運(yùn)營安全性。憑借先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、豐富的全系列產(chǎn)品、和遍布全球的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)所積累的行業(yè)經(jīng)驗，為用戶提供量身定制的自動化解決方案。

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