智能柔性生产需要怎样的工业输送技术？

随着第四次工业革命的到来，信息技术、物联网技术、大数据计算、云平台等技术进步必然会对以往的制造方式产生极大的影响，再加上人口老龄化的到来，人口红利的消失，以及发达国家的制造业加速回归，这些效应叠加起来都要求对现有的制造模式进行必要的调整。

2017年3月9日，在贝加莱工业自动化（中国）有限公司于上海举行的“SuperTrak Day”上，贝加莱新一代柔性电驱输送系统SuperTrak首次在中国地区发布，以应对未来智能制造柔性化特点，实现任意批量生产的高效与经济，带来生产系统的革命性提升。

（活动现场）

成本效率，乃智能制造转型之核心

“产品的换代速度加快，产品研发与制造的关联技术更加复杂，高度客制化的产品需求，新兴市场创造新需求，柔性制造，价格期待如同大批量生产都对制造业提出更高要求。”贝加莱大中华区总裁肖维荣博士如是说，即便外部世界风云变幻，消费者对高品质产品、低价格、快速交付的需求却不曾改变。

（贝加莱大中华区总裁肖维荣博士）

肖博士说，“机电一体化”已经被“机电软一体化”所替代。为解决个性化生产对于更短时间的要求，基于信息策略优化的ICT技术与基于信号控制优化额OT技术，借由OPC UA使IT与Automation两个世界能够有效对话与合作。

“在智能制造转型进程中，贝加莱孜孜以求的是成本效率，为此将不断提高效率，保证客户满意度，节约能源、资源、人力等资源成本。”肖博士说，“自动化的使命并不是提供某个产品或某个技术，而是提供一个集智能诊断与维护、订单切换、品质优化、能源效率等于一体的全局优化的平台集成，分享独特的资源，这是自动化未来的新使命。”

大规模定制，对柔性生产的更高要求

从某种意义上来说，消费模式从B2C向C2B的转变，倒逼制造业向智能柔性生产转型升级。以消费者购买一辆全减震山地自行车的一个简单需求为例，打开网页，搜索需求，众多款式扑面而来，光一家制造商就提供了500多种不同颜色、不同款式的全减震自行车型系列。如果再想加点个性化的需求，比如搭配一个独具特色的山地自行车车把，一家网上商店就提供了726款。消费者面临的挑战是，如何从众多款式中挑选出一款性能佳、外观美、价格合适的全减震山地自行车。而制造业的挑战是如何以一种低成本的方式生产所有这些种类。

贝加莱机电一体化技术经理Robert Kickinger博士给出的答案是：大规模定制。“在大规模定制中，个性化商品的制造成本非常接近于非个性化大量生产的商品，再加上个性化商品的价格更高，使得生产者的利润率更高，大规模生产个性化商品是一种有效的竞争策略。”Robert Kickinger博士说，要想实现个性化大规模生产，需要由软件驱动的自动换型，实现任意批量的高效生产；需要高度柔性和自适应的机械工艺；需要生产过程的规范化，算法根据产品规格自动生成。

（贝加莱机电一体化技术经理Robert Kickinger博士）

SuperTrak，下一代工业输送技术

针对上述种种，SuperTrak恰好能够提供个性化大规模生产所要求的这种运动控制灵活性和软件驱动换型。工控小编先以结果为导向先爆个料：某欧洲厂商高精度压力计装配，传统生产技术下产品型号切换时间为8个月，而采用基于SuperTrak技术的机械设备将产品型号切换时间缩短至6个星期！

新一代的柔性电驱输送系统SuperTrak，其动子采用永磁体设计，以垂直方式安装与定子构成磁场切换动子运动来实现高速的移动，SuperTrak可以提供极为灵活的生产变换，通过软件的设置实现速度、位置的同步关系变化，进而实现生产的重新组织。SuperTrak系统的历史要追溯至2002年，该系统已经处于第三代，所以技术已经完全成熟。

（目前中国地区唯一一款SuperTrak）

SuperTrak系统组件包括椭圆形的长定子直线电机、对应常规电机的转子即托盘（携带永磁体、可在轨道上实现单独控制、安装数量可灵活控制）、机械导轨、位置传感器阵列、电力和信号电子（单独控制每个电机线圈的电流）、软件等。托盘仅通过磁力保持在轨道上的适当位置并且被电磁推进，因此不需要经由梭轮将驱动扭矩传递到导轨。这使摩擦磨损最小化。轮子和导轨本身由选定的材料构造，以确保工业应用中的可靠性。

重限制。贝加莱的智能数字输送技术是基于高度分布式架构，它允许轨道长度超过50米。高度集成的SuperTrak系统轨道内空间可放置控制器等设备，空间得到充分利用，占地面积小。同时在容错性、提高产量、降低能耗、清洁生产、防摇晃、减噪、易维护等方面表现优秀。

SuperTrak又是如何体现其产品输送的柔性化水平呢？Robert Kickinger博士介绍说，通过CNC通道单独控制，每个托盘拥有独立的停靠位置，产品间距是可变的，定位精度达到10μm级，提供4m/S的生产线速度，通过POWERLINK实时网络可以提供高精度同步与定位控制，完全柔性的产品输送和处理，可实现任意批量高效生产，以及批量大小为1的运动控制。

工控小编需要特别强调的一点是在相比以往众多线性电机驱动的输送系统，SuperTrak是专为工业用途打造的，此为其一。其二，以往的输送系统容易磨损，且它们的维护需要延长停机时间。很多时候，即便只是更换部件或添加共建载体都得拆卸整条轨道。SuperTrak服务友好，电气部件的模块化设计使其可以在不必拆卸轨道的情况下进行更换。低平均恢复时间（MTTR）满足24h/7全天候运行的苛刻要求。

据Robert Kickinger博士介绍，由于开发、仿真、诊断和维护都在Automation Studio中处理，贝加莱提供单一软件工具涵盖整个自动化解决方案。现场只需要一个控制器，控制SuperTrak整体运作，甚至可以集成机器人，而无需添加专用控制器。该解决方案还允许机器人和工件托架之间非常紧密的同步，机器人可以在托盘运动时处理工件。

（SuperTrak与机器人的集成）

目前，SuperTrak系统的应用领域包括电子半导体行业的应用，如产品组装（插入、贴装、组合—与机器人配合）、线路板打孔定位（变化的产品规格与尺寸）、在线质量检测（与视觉、几何测量系统的配合）；食品饮料工业如装盒（与分拣机器人的配合）、贴标（不干胶标签）、在线缺陷检测、旋盖；制药行业如、药物的分拣输送、检测、旋盖、标签处理等。（文/gongkong张丽莹）

关于贝加莱

贝加莱（B&R）是一家自动化技术领域的全球性领导厂商，总部位于奥地利Eggelsberg，于1979年由Erwin Bernecker先生和Josef Rainer先生共同创建。经过30多年的发展，今天，B&R已经在全球68个国家拥有175个分支机构。

贝加莱工业自动化(中国)有限公司是贝加莱全资子公司，于1996年在上海成立，在过去的十几年里，贝加莱一直为中国机械制造业和流程工业领域提供深嵌行业经验及关键技术的自动化方案。

在机械制造业，贝加莱为本土OEM厂商提供了行业应用集成、技术支持和培训服务，赢得了业界广泛信任和业务的持续高速增长，在塑料、纺织、印刷、包装、电子半导体、风力发电及太阳能等领域提供了包含行业软件集成的整体解决方案，在缩短“Time to Market”、降低成本、提升整机性能与竞争力方面为众多战略合作伙伴做出了卓越贡献。同时，在自动化方案研发理念、系统架构及服务理念方面贝加莱也赢得了业界的广泛认同。

在过程控制领域，贝加莱以灵活的架构设计、开放的系统平台、良好的通信连接性、组态的方便性、便于维护和系统高可靠性等优势同样在交通、能源与电力、石油与天然气、水处理等众多领域赢得了信任，为管控一体化、能源优化、综合管理提供了高效的系统软硬件平台。

“深耕行业，加强软件标准化与集成”，这是贝加莱在中国发展的源动力，也是赢得信任的重要因素，为客户提供完美的自动化方案，并成为互赢的合作伙伴是贝加莱团队信奉的理念，也是对“Perfection In Automation”这一理念的精确阐述。

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