塑料機械工業(yè)何去何從？

今天，人們都討論工業(yè)4.0，認為這是一條未來(lái)之路，但是，事實(shí)上，無(wú)論有沒(méi)有工業(yè)4.0概念的出現，塑料工業(yè)所服務(wù)的汽車(chē)、食品飲料、制藥、3C產(chǎn)業(yè)已經(jīng)給塑料工業(yè)提出了不斷的挑戰，個(gè)性化產(chǎn)品、快速移模所需的靈活性、節能設計、高品質(zhì)成型工藝用于生產(chǎn)高品質(zhì)制品，對嚴苛的質(zhì)量追求的同時(shí)又對成本極高的要求使得塑料工業(yè)一直處于高壓生存之中。

激烈的價(jià)格競爭是整個(gè)塑機產(chǎn)業(yè)的最大的困境，每個(gè)人都深陷其中，每個(gè)企業(yè)都試圖突破卻無(wú)法輕易脫身，尋求突破、邁向藍海一直是產(chǎn)業(yè)的期待，然而，這并非易事，術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，如何實(shí)現必然是有風(fēng)險的事情，因此，這是需要大家共同聯(lián)合才能發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢的。

讓我們相聚CHINAPLAS共同探討

貝加萊作為塑料工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)家，也將與塑料工業(yè)的專(zhuān)家于今年CHINAPLAS共同探討“智能時(shí)代的塑料工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應用”。本次CHINAPLAS 2016,貝加萊將與您探討以下這些話(huà)題：

如何讓機器開(kāi)發(fā)更為高效？

機器人如何被快速集成，最佳的實(shí)現方法如何？

塑料工廠(chǎng)智慧化的構建與實(shí)現路徑

工藝優(yōu)化的空間

如何讓我的機器融入集成產(chǎn)線(xiàn)？

全電動(dòng)注塑機的實(shí)現有無(wú)快速的路徑？

這是全新的機器設計理念

mapp技術(shù)提高機器開(kāi)發(fā)效率

本屆CHINAPLAS，作為塑機控制技術(shù)傳統的廠(chǎng)商，貝加萊仍然不斷創(chuàng )新，厚積薄發(fā)推出新的技術(shù)-mapp模塊化的應用開(kāi)發(fā)技術(shù)，mapp將機器按照機電一體化對象庫、行業(yè)對象庫、基礎應用對象、互聯(lián)對象進(jìn)行了軟件功能的封裝。

1.mapp簡(jiǎn)介—軟件模塊化技術(shù)

mapp技術(shù)是貝加萊開(kāi)發(fā)的針對智能機器開(kāi)發(fā)的全新軟件模塊化設計概念，其將機器的共性模塊：

（1）.機電一體化對象（運動(dòng)軸、機器人、CNC）

（2）.設備基本管理（文件、配方、報警、趨勢）

（3）.行業(yè)庫（PackML、電子簽名）

（4）.遠程維護與診斷

在mapp中每個(gè)部分均包含了共性的模塊，開(kāi)發(fā)者在機器的開(kāi)發(fā)中僅需調用這些模塊并對這些模塊進(jìn)行配置，即可構建一個(gè)機器的整個(gè)應用軟件，mapp技術(shù)是對機器開(kāi)發(fā)軟件的革命性設計，它較之以往的開(kāi)發(fā)可以縮短69%的研發(fā)時(shí)間。

mapp開(kāi)發(fā)的機器模塊化組織概念

2.mapp Plastic

mapp針對的行業(yè)屬性就是mapp Plastic，它已經(jīng)將塑料機械所需開(kāi)發(fā)的基本模塊進(jìn)行了封裝，注塑、熔膠、射膠、鎖?！纫呀?jīng)開(kāi)發(fā)的比較完整，這樣開(kāi)發(fā)一個(gè)新的機型的時(shí)候，工程師僅需簡(jiǎn)單的模塊拖拽即可完成任務(wù)，而且，可以根據需要進(jìn)行配置如下拉菜單的類(lèi)型、顯示的個(gè)性化設定。

mapp是基于貝加萊對行業(yè)應用的數十年沉淀，對控制技術(shù)封裝而成為了標準化的模塊，其帶來(lái)的巨大好處在于提高代碼重用性，并使得開(kāi)發(fā)變得更為簡(jiǎn)單，相較于以往，可以節省高達67%的開(kāi)發(fā)時(shí)間，因此，會(huì )帶來(lái)快的面市時(shí)間。

同時(shí)，塑機的制造商也可以利用MAPP來(lái)封裝自身的行業(yè)經(jīng)驗。

3.mapp如何讓塑料機械融入到未來(lái)工廠(chǎng)？

mapp的模塊化不僅包含了對機器的設計，但是，更為重要的是mapp為塑料機械帶來(lái)了未來(lái)的因素：

mappView，塑料工廠(chǎng)可以被任意的HMI、SCADA、MES、ERP或者跨平臺的人工智能軟件來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，這使得塑料機器融入到未來(lái)工廠(chǎng)。

mapp XML，可以實(shí)現配方的變化，這些配方可以是專(zhuān)業(yè)的塑料工廠(chǎng)軟件，也可以是MES系統。

mapp Euromap,第三方的設備也可以被集成到主機，并且，機器的狀態(tài)參數可以被管理系統采集。

mapp Robotics可以讓塑料機械與SCADA、關(guān)節機器人集成在一個(gè)產(chǎn)線(xiàn)中，并實(shí)現無(wú)縫鏈接。

mapp Audit，可以讓塑料機械納入制藥工廠(chǎng)的審計追蹤與電子簽名認證，符合FDA Gamp認證。

未來(lái)塑料機械工業(yè)將與周邊設備、產(chǎn)線(xiàn)、管理軟件進(jìn)行集成，必須借助于先進(jìn)的自動(dòng)化與信息化軟件模塊化封裝來(lái)實(shí)現，mapp就是為了這些機器的開(kāi)發(fā)而開(kāi)發(fā)。

塑料工廠(chǎng)關(guān)心什么？

APROL工廠(chǎng)平臺技術(shù)

所謂的潮流并非是如媒體宣傳，但是，塑料工業(yè)的需求卻是真實(shí)的，終端生產(chǎn)者對于機器與工廠(chǎng)提出了更多的要求，在過(guò)去的數年里，貝加萊的團隊在與大量的End User在智慧工廠(chǎng)的項目上的項目與實(shí)施中對此有深刻的體會(huì )，我們將此與大家撰文共享。

1.整線(xiàn)集成需求更為迫切

CHINAPLAS是一個(gè)觀(guān)察窗口，從貝加萊的展臺客戶(hù)交流記錄我們可以明顯看到終端客戶(hù)對于機器互聯(lián)的需求增長(cháng)是迅猛的，以2013年CHINAPLAS為例，在B&R的Contact Report上僅有5個(gè)提到對設備互聯(lián)感興趣，但是，到了2015年這一數字達到了35個(gè)。

的確如此，在過(guò)去的幾年里，貝加萊已經(jīng)為眾多的End User提供了工廠(chǎng)解決方案，這涉及到食品飲料、電子產(chǎn)業(yè)、制藥工業(yè)，這些工廠(chǎng)項目中牽扯到注塑機、吹瓶機等塑料機械的集成，存在著(zhù)很多問(wèn)題，比如：現在的注塑機基本缺乏開(kāi)放而標準的接口，沒(méi)有預留一些數據接口、一些與OEE的相關(guān)的數據是缺失的。

2.終端生產(chǎn)廠(chǎng)商的著(zhù)眼點(diǎn)

并非價(jià)格低的機器或系統會(huì )被生產(chǎn)企業(yè)所采用—相對而言，生產(chǎn)型企業(yè)在成本、質(zhì)量方面往往有較為精細的管理，就以成本評價(jià)為例，影響成本的因素并非是單次采購成本，而是包含了綜合的成本，可以被定義為T(mén)CO(總擁有成本)，因此，價(jià)格低未必成本低的影響因素就會(huì )明顯出來(lái)：

2.1.成本不敢做積分運算

時(shí)間才是真正定義成本的基準，因為，不同的事情如加工、維修、培訓都是有不同的成本的，但是，計算他們的時(shí)候都可以乘以時(shí)間這個(gè)值，所有的成本靜態(tài)的看的確微不足道—比如：一個(gè)塑料瓶?jì)H僅因為壁厚控制節省了幾厘錢(qián)的成本，但是如果你放在一年的生產(chǎn)里來(lái)看，這個(gè)數字都是驚人的?；蛘?，我們說(shuō)一個(gè)注塑過(guò)程節省1秒鐘并不顯得快，但是，如果你知道這個(gè)產(chǎn)品需要生產(chǎn)1000萬(wàn)個(gè)，你就明白生產(chǎn)企業(yè)為什么愿意多花費幾十萬(wàn)去采購更高性能的機器和系統。

想想-香飄飄奶茶說(shuō)他們一年賣(mài)出的奶茶可以繞地球好幾圈呢！

2.2.TCO（總擁有成本）

對于每個(gè)塑機制造商來(lái)說(shuō)都是企業(yè)不斷提高的動(dòng)力，那些不斷精益求精的客戶(hù)使得你不斷靠近一流陣營(yíng)甚至達到頂級企業(yè)的陣營(yíng)。

我們也觀(guān)察到那些頂級的客戶(hù)的確具有非常深的管理水平，他們可以為此制定嚴格的評估來(lái)分析成本問(wèn)題：

設備的單位產(chǎn)品能耗是多少？

年度維修時(shí)間

備件成本（如果頻繁的備件更換，我想再便宜的設備也要被打入冷宮）；

2.3.OEE（整體設備效率）

盡管OEE的計算會(huì )有不同，各家生產(chǎn)企業(yè)會(huì )根據自身來(lái)定義，但是，設備與自動(dòng)化系統對于OEE的影響也是巨大的。

系統不穩定帶來(lái)的宕機；

工藝切換所需的時(shí)間

當機造成的廢品與原材料的損耗

良品率

當這些因素綜合在一起的時(shí)候，我們會(huì )發(fā)現，可靠穩定的自動(dòng)化系統是首要被考慮的因素。OEE如果是50%從生產(chǎn)企業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，意味著(zhù)這臺設備居然有一半的時(shí)間沒(méi)有在從事生產(chǎn)，這就是巨大的浪費。

2.4.ROI（投資回報率）

企業(yè)是一個(gè)投資行為，企業(yè)的每一個(gè)采購都是投資行為，人力也是投資行為，這些都是要求回報的，那么影響投資回報的因素就會(huì )在生產(chǎn)能力（單位時(shí)間產(chǎn)量）、良品率（原材料的浪費）這些因素間變化，設備與產(chǎn)線(xiàn)的投資能夠每年帶來(lái)多少產(chǎn)值？

如果OEE低，而TCO高的話(huà)，ROI怎么可能高呢？

我們必須站在生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理的角度去看待設備的價(jià)值，而這才能讓我們更為清晰的認識塑料機械的未來(lái)。

3.智能時(shí)代對于塑機工業(yè)的幫助有哪些？

智能制造、工業(yè)4.0這些并非是概念，而是一種在不斷競爭的時(shí)代，生產(chǎn)企業(yè)必須尋求借助新的IoT技術(shù)、AI技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現對生產(chǎn)的數據采集，然后去優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，由于必須更為清晰的量化生產(chǎn)過(guò)程，以達成精準的運營(yíng)管理需求，也對設備提出了新的需求，這些需求體現在信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的融合方面。

結合目前貝加萊所提供的技術(shù)，我們對應用場(chǎng)景進(jìn)行分析，進(jìn)而更為清晰闡明自動(dòng)化系統對于塑料機械工業(yè)的新價(jià)值。

3.1.設備的集群管理

為什么要互聯(lián)設備？互聯(lián)設備時(shí)候需要哪些技術(shù)支撐？因為，在某種意義上來(lái)說(shuō)，塑料工廠(chǎng)有時(shí)候并非像汽車(chē)工業(yè)那樣對于節拍控制的嚴格需求，但是，即使如此，集群數據采集仍然是有必要的。

在單機生產(chǎn)的時(shí)候，數據只能通過(guò)手動(dòng)的方式進(jìn)行采集，并且有很多數據是無(wú)法去有效的記錄的，例如：一個(gè)制品在生產(chǎn)時(shí)的各項工藝狀態(tài)如何？但是，自動(dòng)化系統可以很好的完成這項工作，并且，它可以為每個(gè)數據打時(shí)間戳，讓我們分析這個(gè)不良品當時(shí)的工藝條件以及其內在的關(guān)系。一個(gè)企業(yè)想對生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化，必須有足夠的數據支撐，這是互聯(lián)的好處：

3.1.1.數據更為豐富，可以傳輸的數據可以包括熔膠時(shí)電機轉速、材料溫度、模腔內的壓力等；

3.1.2.實(shí)時(shí)性，生產(chǎn)中的數據必須實(shí)時(shí)的進(jìn)行反饋，尤其是工藝，在制藥行業(yè)里還牽扯到生產(chǎn)的操作變更等，這些實(shí)時(shí)方式會(huì )避免錯誤的擴大，及時(shí)的工藝優(yōu)化。

3.1.3.工藝參數集群下載：如果我們用單機生產(chǎn)，就需要手動(dòng)對一臺臺機器進(jìn)行參數設置、工藝配方的下載，但是，借助于互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )，我們可以讓參數一次性下載，還可以按照不同的設備不同的配方進(jìn)行下載，或者根據時(shí)間來(lái)變化。

3.1.4.設備維護的及時(shí)報警，對于擁有數百臺設備的工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，雖然沒(méi)有汽車(chē)行業(yè)需要嚴密的配合，但是，對于故障的智能定位仍然可以帶來(lái)維修時(shí)間的節省，而全新的預測性維護甚至可以在數月前就發(fā)現螺桿未來(lái)的問(wèn)題。

3.1.5與設備的互聯(lián)，注塑機構成了生產(chǎn)中的一個(gè)單元，但是，后道還包括了機器人輸送到組裝線(xiàn)、必須與之配合，如果生產(chǎn)完了需要人工搬運，那顯然效率過(guò)低，機器人必須與注塑機配合，AGV小車(chē)、組裝線(xiàn)、倉庫，一旦注塑生產(chǎn)慢了、設備故障，就會(huì )給整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)效率的下降，這意味著(zhù)塑料機器本身之間互聯(lián)，也還意味著(zhù)與其它設備的互聯(lián)。

3.1.6與管理運營(yíng)系統的互聯(lián)，包括OEE計算的數據、質(zhì)量相關(guān)、MES系統中的缺陷跟蹤、在制品物流，這些都需要通過(guò)一個(gè)互聯(lián)的產(chǎn)線(xiàn)里獲得數據。

3.2.APROL平臺對于工廠(chǎng)自動(dòng)化的幫助

Chinaplas 2016即將在上海龍陽(yáng)路展覽中心舉辦，貝加萊也將結合我們在領(lǐng)先的塑機制造商、終端生產(chǎn)企業(yè)處的應用來(lái)對工廠(chǎng)構建進(jìn)行闡述，APROL是一個(gè)開(kāi)放的工廠(chǎng)集成平臺，對于塑料行業(yè)來(lái)說(shuō)，APROL平臺可以帶來(lái)什么樣的應用效果？

3.2.1APROL PDA功能

（1）.設備點(diǎn)檢：APROL可以自動(dòng)完成對工廠(chǎng)設備的

（2）.產(chǎn)量統計

（3）.質(zhì)量統計

（4）.運行狀態(tài)顯示

（5）.輔料使用

3.2.2對第三方軟件的集成

由于一些專(zhuān)業(yè)軟件僅僅完成獨立的功能，而APROL平臺可以將這些獨立的集中數據管理，例如：

（1）.模具/工件壽命管理

（2）.產(chǎn)品追溯

（3）.組裝物料防錯

3.2.3APROL EnMon解決塑料工廠(chǎng)的能耗問(wèn)題

由于注塑機的加熱、油泵、熱流道等都是能耗設備，并且當整個(gè)工廠(chǎng)上百臺設備在一起集成時(shí)候，如何改善能源消耗問(wèn)題，在A(yíng)PROL平臺中有EnMon-能源監測單元可以解決這些問(wèn)題，它主要可以實(shí)現以下功能：

電力消耗

能耗報表

報警與趨勢顯示

能源數據存儲提供給系統分析

EnMon可以開(kāi)放的實(shí)現，比較自由與靈活，既可以集成于A(yíng)PROL整個(gè)平臺作為單獨的能源模塊，也可以接入第三方系統作為能源監測部分，并且，容易實(shí)現。

除了針對機器開(kāi)發(fā)效率提升的mapp,以及工廠(chǎng)集成的APROL平臺，下一期我們也將介紹openROBOTICS和全電動(dòng)注塑機方案的未來(lái)設計。