2012年9月19~22日,中國(guó)國(guó)際啤酒、飲料制造技術(shù)及設(shè)備展覽會(huì)(CHINA BREW CHINA BEVERAGE)在北京舉行。在這里,采用貝加萊自動(dòng)化公司(BR-Automation)自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備廠商數(shù)量眾多,包括來自歐洲的眾多頂級(jí)品牌如Krones、Sidel,也有國(guó)內(nèi)的達(dá)意隆、科時(shí)敏、萬世德等數(shù)十家企業(yè)。在啤酒飲料包裝領(lǐng)域,貝加萊的自信來自于其控制系統(tǒng)方案涵蓋了整個(gè)生產(chǎn)過程,從包裝工藝流程上出發(fā),分為CAM、封口、印標(biāo)、膜包四個(gè)大的階段;從吹瓶到產(chǎn)品檢測(cè)、灌裝、旋蓋、貼標(biāo)、熱膜包裝、碼垛及機(jī)器人,以及為整廠所提供的EMS能源管理系統(tǒng)及未來預(yù)防性維護(hù)的CMS(Condition Monitoring System)等全方面。
展會(huì)上,CEC有幸采訪到貝加萊自動(dòng)化包裝行業(yè)解決方案全球技術(shù)負(fù)責(zé)人Maurizio.Tarozzi先生。而他認(rèn)為,貝加萊之所以能在食品飲料行業(yè)取得很高的設(shè)備廠商認(rèn)可度,是因?yàn)槠溽槍?duì)聯(lián)線生產(chǎn)、柔性制造等各種技術(shù)細(xì)節(jié)的創(chuàng)新滿足了設(shè)備廠商的全面需求。

貝加萊自動(dòng)化包裝行業(yè)解決方案全球技術(shù)負(fù)責(zé)人Maurizio.Tarozzi先生
CEC: 您認(rèn)為食品飲料行業(yè)中用戶面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?您認(rèn)為貝加萊自動(dòng)化在此領(lǐng)域,及更廣泛的包裝機(jī)械領(lǐng)域所獲得成功和影響力的關(guān)鍵是什么?
Tarozzi先生:據(jù)我的了解,無論是食品飲料行業(yè)、還是更廣泛的包裝行業(yè),生產(chǎn)效率是大家不斷追求的核心目標(biāo)。一方面,很多食品飲料廠商希望通過自動(dòng)化,將原先離散的生產(chǎn)單元整合為一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過程,從而大幅提升生產(chǎn)效率。另一方面,對(duì)于目前很多包裝領(lǐng)域的生產(chǎn)訂單的批量越來越零散,最終產(chǎn)品變化也越來越頻繁。生產(chǎn)工藝需要更多的柔性。而這些都是貝加萊自動(dòng)化在工作中為行業(yè)用戶解決的代表性問題。
至于貝加萊在此領(lǐng)域的成功,我認(rèn)為其根本原因是源于技術(shù)創(chuàng)新。這包括以PCC(可編程計(jì)算控制器)產(chǎn)品為代表的,眾多新產(chǎn)品的開發(fā)與推出,更好的HMI,基于網(wǎng)絡(luò)界面的先進(jìn)診斷功能,這些功能基于開放式的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議powerlink,實(shí)現(xiàn)了行業(yè)完整方案的有機(jī)整合;還有openSAFETY支持的安全全集成方案,可以做到機(jī)器生產(chǎn)控制全環(huán)節(jié)的統(tǒng)一安全控制。貝加萊的方案使得包裝機(jī)械速度更快,效率更高。另外,如果用戶不是想買機(jī)器人,而是要自己開發(fā)機(jī)器人,那么基于powerlink的控制程序無疑是一種非常好的選擇。
食品飲料廠商通過自動(dòng)化將原先離散的生產(chǎn)環(huán)節(jié)整合為一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過程,取消了物料在生產(chǎn)過程中的需要人為參與的搬運(yùn)、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié),降低了工藝中在線物流和取消中間物流環(huán)節(jié),從而大大提高了生產(chǎn)效率。比如,全球著名灌裝線整體方案提供商KRONES(克朗斯)和貝加萊合作開發(fā)的一體化灌裝線就是這種聯(lián)線生產(chǎn)形式的代表:它將吹瓶、清洗、在線檢測(cè)、灌裝、壓蓋、貼標(biāo)、熱膜包裝、堆垛、裝箱整個(gè)構(gòu)成一條生產(chǎn)線,這樣,飲料制造商就可以在最為高速的情況下生產(chǎn),省去了生產(chǎn)過程中間環(huán)節(jié)的周轉(zhuǎn)時(shí)間,使得整體效率大幅提升。另外,整個(gè)生產(chǎn)過程在嚴(yán)格的管理系統(tǒng)監(jiān)控之下,數(shù)據(jù)可以被集成在一個(gè)大的整廠架構(gòu)下,以便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的品質(zhì)數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和進(jìn)行工藝改善和質(zhì)量追溯,這一切都能使得整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)效率得到大幅度的提升。
而對(duì)于工藝柔性的支持,由于貝加萊始終采用統(tǒng)一的平臺(tái)化通用運(yùn)動(dòng)控制解決方案(GMC),包含了針對(duì)同步伺服、異步伺服、直流、步進(jìn)、液壓等的全套控制支持,同時(shí)還包含了機(jī)器人和CNC庫(kù)的支持能力。在工藝類似的產(chǎn)品生產(chǎn)上,用戶只需在軟件、控制程序上做出改變,自動(dòng)化系統(tǒng)就可快速實(shí)現(xiàn)工藝切換,從而在企業(yè)不增加投資的情況下,對(duì)生產(chǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展。
CEC:如何整合食品飲料行業(yè)中的自動(dòng)化和IT系統(tǒng)?
Tarozzi先生:在包裝自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信可分為兩類,一是M2M(機(jī)器與機(jī)器),貝加萊對(duì)此遵循相關(guān)的OMAC PackML標(biāo)準(zhǔn)。另一類就是M2MES(機(jī)器與制造實(shí)行系統(tǒng)的通信),貝加萊的方案支持與上位機(jī)、OPC服務(wù)器之間的OPC UA,OPEN XML 和 TCP COMMUNICATION等主流通信標(biāo)準(zhǔn),因此完全可以做到自動(dòng)化控制與IT系統(tǒng)的聯(lián)通。
CEC:貝加萊在提高飲料行業(yè)的能源效率上是否有成功實(shí)踐?
Tarozzi先生:在機(jī)器的運(yùn)動(dòng)控制中,如果是連續(xù)性運(yùn)動(dòng)控制,那倒也罷了,但如果運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是階段性的,有運(yùn)動(dòng)峰谷變化的,那就存在節(jié)能的可能。在貝加萊的集成化解決方案中,通過一種名為acopos multi伺服驅(qū)動(dòng)系列產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)局部停車后的多余的能量通過再生線圈,回饋到電網(wǎng)。當(dāng)設(shè)備在平均70%的功率運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,就會(huì)因此項(xiàng)技術(shù)為工廠節(jié)約大量的能耗開支。
通常的機(jī)器制動(dòng)只是通過制動(dòng)電阻,把動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉。而貝加萊通過對(duì)多余能量的智能分配,把一個(gè)軸制動(dòng)后的剩余電能傳到另外的工作軸上,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種技術(shù)已經(jīng)在Krones的機(jī)器非連續(xù)性運(yùn)動(dòng)控制,包括如機(jī)器人的應(yīng)用上得到了采用,節(jié)能幅度可高達(dá)35%。(另在貝加萊的技術(shù)出版物上顯示,貝加萊為塑機(jī)設(shè)計(jì)的通過高動(dòng)態(tài)響應(yīng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服泵的工作能帶來50%-80%的能量節(jié)省。)
?。–EC 朱旭 北京報(bào)道)

貝加萊基于POWERLINK實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的通用運(yùn)動(dòng)控制解決方案

貝加萊解決方案覆蓋包裝行業(yè)全工藝流程