美國邦納工程國際有限公司華東技術(shù)部經(jīng)理 鄭敏

擁有五十年產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓經(jīng)驗的美國邦納是以傳感、檢測技術(shù)為核心的自動(dòng)化綜合方案提供商。其具備強大的新產(chǎn)品研發(fā)能力，位于美國明尼阿波利斯和中國蘇州的研發(fā)中心不斷將新技術(shù)應用于新產(chǎn)品，從事研究開(kāi)發(fā)的員工占公司員工總數的20%。豐富的產(chǎn)品選擇、迅速的交貨期及全方位的技術(shù)支持確保了美國邦納的行業(yè)地位。

打造定制化解決方案

邦納擁有豐富的傳感器產(chǎn)品線(xiàn)，包括：普通光電傳感器，主要應用于生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中，對產(chǎn)品或動(dòng)作機構進(jìn)行到位檢測；安全傳感器，主要應用于某些設備的動(dòng)作區域，例如機器人、沖壓機、升降平臺、輸送線(xiàn)等，為了防止人員靠近，需要加裝安全傳感器進(jìn)行防護；測量傳感器，主要應用于當現場(chǎng)需要獲取被測物的距離、高度、溫度、震動(dòng)頻率等變化值時(shí)，需要借助測量傳感器來(lái)實(shí)現；視覺(jué)傳感器，主要應用于通過(guò)拍照和圖像分析的方式，來(lái)對產(chǎn)品外觀(guān)特征進(jìn)行判斷，包括檢測尺寸、日期批號、圖案、瑕疵、條碼信息等；無(wú)線(xiàn)傳感器，主要應用于某些借助鋪設導線(xiàn)來(lái)實(shí)現信號傳遞困難的場(chǎng)合，例如旋轉窯爐，AGV移動(dòng)小車(chē)、機器人、實(shí)時(shí)移動(dòng)平臺等，可以借助無(wú)線(xiàn)傳感器來(lái)實(shí)現信號的無(wú)線(xiàn)傳輸。

隨著(zhù)自動(dòng)化的發(fā)展和中國企業(yè)的轉型，市場(chǎng)對于傳感器的需求正在逐年提高，以往客戶(hù)最為關(guān)注的價(jià)格因素已經(jīng)被傳感器性能和定制化方案所取代。在《中國制造2025》的推動(dòng)下，中國市場(chǎng)必將涌現出許多新的機會(huì )，如何把握機遇，持續發(fā)展？美國邦納工程國際有限公司華東技術(shù)部經(jīng)理鄭敏表示：“經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)開(kāi)拓和對行業(yè)的深入了解，邦納不但為客戶(hù)提供行業(yè)領(lǐng)先的傳感器產(chǎn)品，更致力于為客戶(hù)提供有針對性的解決方案。對行業(yè)的充分認知、對客戶(hù)的充分了解、對解決方案的充分信心構成了邦納公司的核心競爭力。未來(lái)，邦納將在智能工廠(chǎng)、智能生產(chǎn)、智能物流三大領(lǐng)域繼續完善和研發(fā)針對市場(chǎng)需求的產(chǎn)品解決方案?！?/p>

助力智能制造

近幾年，智能化的大潮推動(dòng)著(zhù)中國制造業(yè)強勁發(fā)展，其中不得不提的就是智能工廠(chǎng)和智能制造。

智能工廠(chǎng)旨在實(shí)現人與機器的相互協(xié)調合作，即在數字化工廠(chǎng)的基礎上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監控技術(shù)加強信息管理服務(wù)，提高生產(chǎn)過(guò)程可控性、減少生產(chǎn)線(xiàn)人工干預，以及合理計劃排程。智能制造則強調在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，通過(guò)大數據進(jìn)行諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。將制造業(yè)從自動(dòng)化階段擴展到柔性化、智能化和高度集成化的階段。

而在智能主題越來(lái)越深入到自動(dòng)化領(lǐng)域時(shí)，傳感器作為捕捉信息的最重要設備，其重要性可見(jiàn)一斑。為此邦納也在產(chǎn)品方面不斷推陳出新，為工業(yè)化與信息化的融合打下基礎。邦納新推出的無(wú)線(xiàn)Q45振動(dòng)傳感器就是其中典型的代表。

該傳感器通過(guò)監測動(dòng)力設備的Vrms（振動(dòng)速度均方根），當測量數值不在行業(yè)標準的安全范圍內時(shí)（見(jiàn)下圖），通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸的方式給后臺系統發(fā)送報警信號。

鄭敏表示該產(chǎn)品是邦納針對智能工廠(chǎng)的一個(gè)典型解決方案，其優(yōu)勢在于：

（1）多種安裝方式選擇，可根據設備情況選擇開(kāi)孔安裝、導熱膠貼、磁性底座。

（2）借助DIP開(kāi)關(guān)和配置軟件可以進(jìn)行多種模式的設定，有效地對設備運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

（3）借助無(wú)線(xiàn)傳輸的方式可實(shí)現遠距離的信號傳遞，無(wú)需進(jìn)行布線(xiàn)，尤其適用于大范圍的多點(diǎn)監測。

對于傳感器的智能化發(fā)展趨勢，鄭敏認為：“借助互聯(lián)網(wǎng)和計算機的發(fā)展，自動(dòng)化行業(yè)的未來(lái)一定是智能化，兩者間的分界也將越來(lái)越模糊。未來(lái)傳感器的智能化將體現在20%的標準硬件+ 80%的軟件功能和數據共享?！?/p>

而談及傳感器技術(shù)與應用的未來(lái)發(fā)展趨勢，鄭敏表示除了智能化是極其重要的一個(gè)趨勢之外，隨著(zhù)客戶(hù)現場(chǎng)應用的不斷升級，傳感器產(chǎn)品還需在以下幾個(gè)方面不斷創(chuàng )新和提升：（1）小型化。隨著(zhù)生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和新材料技術(shù)的出現，傳感器的體積將會(huì )越來(lái)越小，傳感器在設備上的安裝將越來(lái)越隱蔽，不再占據過(guò)多的設備空間；（2）定制化?？蛻?hù)的應用種類(lèi)越來(lái)越多，傳感器的功能也將從以往的單一標準過(guò)渡到為客戶(hù)量身定做，這不僅有利于客戶(hù)提升自身系統的性能，也有助于產(chǎn)權保護。（3）無(wú)線(xiàn)化。邦納公司一直在積極地推動(dòng)傳感器信號的無(wú)線(xiàn)傳輸，在追求高速自動(dòng)化生產(chǎn)下，通過(guò)線(xiàn)纜來(lái)實(shí)現傳感器信號傳遞的弊端也越來(lái)越突出，因此傳感器的無(wú)線(xiàn)化也就成為了一個(gè)非常重要的方向。

成功案例

無(wú)線(xiàn)傳感器在制造裝配業(yè)的應用

應用介紹

此案例用戶(hù)為某不銹鋼和特種合金坯料壓鑄行業(yè)的材料供應商，現場(chǎng)采用機器人用于胚料抓取。 機器人上安裝了接近開(kāi)關(guān)對機器人末端執行機構上的爪鉗狀態(tài)進(jìn)行檢測，并反饋給后臺控制系統。

面臨的挑戰

機器人電纜用于連接接近開(kāi)關(guān)和控制系統，現場(chǎng)惡劣的環(huán)境以及機器人的反復運動(dòng)容易對電纜造成損害，客戶(hù)必須頻繁停機進(jìn)行電纜更換和維護，極大增加了運行成本，降低了生產(chǎn)效率。

邦納公司提供的解決方案：

（1）選用DX80系列無(wú)線(xiàn)傳感，借助2.4G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通訊，無(wú)需布線(xiàn)。

（2）無(wú)線(xiàn)傳感器的網(wǎng)關(guān)和節點(diǎn)分別安裝在機器人和控制系統。

（3）DX80無(wú)線(xiàn)傳感器系統來(lái)替換線(xiàn)纜。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )是建立在能夠雙向通訊的網(wǎng)關(guān)和節點(diǎn)之間?；?.4G的頻段通訊，在穿過(guò)障礙物的情況下依然維持有效的數據傳輸。跳頻擴頻技術(shù)和時(shí)分多址技術(shù)能夠確保設備之間的數據可靠傳輸。

（4）每個(gè)DX80無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)分別安裝在15個(gè)機器人上，每個(gè)節點(diǎn)與附近的接近開(kāi)關(guān)連接，接近開(kāi)關(guān)檢測到鉗子位置狀態(tài)后將信號傳輸給節點(diǎn)，節點(diǎn)再將這些信息傳送給安裝在控制系統側的網(wǎng)關(guān)。DX80傳感器節點(diǎn)由內部3.6V的鋰電池供電。

為客戶(hù)帶來(lái)的收益通過(guò)DX80無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，客戶(hù)無(wú)需再使用長(cháng)電纜來(lái)連接接近開(kāi)關(guān)和控制系統，停機時(shí)間和維修更換成本明顯降低。綜合減少的開(kāi)支和提高的效率兩項，該公司每個(gè)月節省超過(guò)100,000美元。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年5月刊