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：

 模塊類型包（MTP）技術(shù)

生產(chǎn)制造過(guò)程的模塊化，本質(zhì)上是將生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)過(guò)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(shí)施過(guò)程中，特別是在流程工業(yè)，如制藥、化工、食品等行業(yè)，越來(lái)越多的系統(tǒng)集成商及技術(shù)專家意識(shí)到，相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)重新進(jìn)行設(shè)備的組態(tài)，直接訂購(gòu)預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備更具交付優(yōu)勢(shì)，但針對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)工藝和自動(dòng)化集成的工作壓力和難度會(huì)非常大。最后，自動(dòng)化工程師要求其工藝設(shè)備的自動(dòng)化組件具備“即插即生產(chǎn)”能力。

包括圖爾克在內(nèi)的自動(dòng)化行業(yè)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)響應(yīng)了這一號(hào)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(dòng)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(dòng)化技術(shù)的接口和功能。

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

● 過(guò)程編排層 (POL) 是一種跨越自動(dòng)化和信息技術(shù)層級(jí)的設(shè)備組件，用于模塊化系統(tǒng)操作，以實(shí)施對(duì)流程控制系統(tǒng)的組態(tài)、補(bǔ)充或修改。所有自動(dòng)化功能及其實(shí)施細(xì)節(jié)都由通過(guò)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(shí)、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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自動(dòng)化專用XML數(shù)據(jù)格式來(lái)定義每臺(tái)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(gè)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(bào)警事件/觸發(fā)條件

● 用于獲取上述項(xiàng)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(lái)開發(fā)工廠級(jí)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(duì)象對(duì)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(lái)執(zhí)行相關(guān)服務(wù)，不受工藝設(shè)備功能或品牌限制。

 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(duì)設(shè)備、機(jī)械以及生產(chǎn)線進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)，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(duì)設(shè)備的整體性能、運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和分析以及設(shè)備維修歷史的長(zhǎng)期跟蹤記錄。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況，并通過(guò)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(xiǎn)。預(yù)見性維護(hù)的重點(diǎn)在于提前預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求，并通過(guò)合理的維護(hù)計(jì)劃來(lái)實(shí)施。通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)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(shí)間，減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(guò)傳感器對(duì)設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)以及工況環(huán)境進(jìn)行持續(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)專業(yè)分析和科學(xué)算法，針對(duì)具體設(shè)備的狀況提出個(gè)性化的維護(hù)計(jì)劃和措施，并且通過(guò)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(yǔ)

至此，“柔性生產(chǎn)芻議”系列暫時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)化合作伙伴。