WAGO I/O系統(tǒng)在寶馬汽車(chē)裝配車(chē)間的應(yīng)用
汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中停工期造成的浪費(fèi)是非常高昂的。必須盡可能的快速、平穩(wěn)地改變基礎(chǔ)設(shè)施。位于德國(guó)慕尼黑的寶馬汽車(chē)裝配車(chē)間已將WAGO的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用到新的傳輸系統(tǒng)上。
傳輸技術(shù)在總線連接上有特殊的要求。在各個(gè)小組中，大量的I/O（輸入/輸出）被分布在幾千公里的范圍內(nèi)。產(chǎn)品的變化產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)，在費(fèi)用方面，使用最適宜的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)幾乎是不可能的。位于慕尼黑的寶馬公司反映：近幾年來(lái)WAGO-I/O-SYSTEM系統(tǒng)一直監(jiān)控著車(chē)身廠的各個(gè)采集點(diǎn)。
寶馬公司的重大事件——即所謂的“Vierzylinder”（四缸）是慕尼黑的一個(gè)里程碑。從1922年起，總部的生產(chǎn)（盡管現(xiàn)在是世界范圍內(nèi)的）已經(jīng)被確定了地點(diǎn)。
就在這——Olympiapark——制造了寶馬公司三個(gè)新的系列產(chǎn)品。工人們竭盡全力地工作，致 使每年包括豪華型、簡(jiǎn)潔型以及不同款式在內(nèi)的170,000多輛汽車(chē)駛離工廠，而且車(chē)型也在不斷地增加。
由于工廠坐落于慕尼黑的一個(gè)居民區(qū)的中部無(wú)法擴(kuò)大生產(chǎn)面積，有效地利用空間成為一個(gè)本質(zhì)性的問(wèn)題。車(chē)身廠和生產(chǎn)車(chē)間也存在著同樣的問(wèn)題，在生產(chǎn)車(chē)間有400個(gè)機(jī)器人工作在生產(chǎn)線上，各個(gè)部分在這里被組裝到一起，成為一部整車(chē)。
生產(chǎn)裝配中，不同的車(chē)型要通過(guò)相同的或是不同的工作站。如果需要的話，對(duì)于加速處理時(shí)，還要有附加的服務(wù)站，用來(lái)隨機(jī)檢測(cè)質(zhì)量控制的進(jìn)程。因此，傳輸路徑與其說(shuō)是從生產(chǎn) 起點(diǎn)發(fā)出的一條直線，不如說(shuō)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不斷地被適用到新的或是不同類型的產(chǎn)品中去。
在主要車(chē)間里，寶馬公司使用一種懸軌裝置，它可以確認(rèn)點(diǎn)并且很容易地舉起齒輪。一部高架的單軌系統(tǒng)支撐了不同部分以及車(chē)身。每一部懸掛的傳輸設(shè)備都有它自己的電氣傳動(dòng)裝置。大約15公里長(zhǎng)的導(dǎo)軌在不同的水平面上用于安裝齒輪。工作站建在地面，但有一部分是在導(dǎo)軌的上方。
每輛車(chē)上身都有一套讀/寫(xiě)系統(tǒng)，它們將直接讀出在信息到PLC上，以便于控制每一部車(chē)輛的行程。到1996年，有關(guān)現(xiàn)代化流程，即現(xiàn)場(chǎng)與PLC的數(shù)據(jù)傳輸，已經(jīng)推陳出新到了使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的水平。自從Interbus被用于部分產(chǎn)品之后，它也開(kāi)始應(yīng)用于傳輸技術(shù)。然而，現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，也導(dǎo)致了很多困難。
面臨的事實(shí)是：只能處理二進(jìn)制的信號(hào)，而I/O（輸入/輸出）信號(hào)卻要傳送很長(zhǎng)的距離。大約200個(gè)點(diǎn)為一組，由一帶有分支和一個(gè)不帶分支的氣動(dòng)劃道組成，需要24V電壓控制8個(gè)輸入、2個(gè)輸出，對(duì)于24V～230V之間的電壓，則需要控制更多的I/O（輸入/輸出）點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)具有固定數(shù)量的I/O（輸入/輸出）點(diǎn)并且僅有一個(gè)觸點(diǎn)電壓，這將會(huì)造成很大數(shù)量的無(wú)用夾持單元，或是相當(dāng)復(fù)雜的接線方式。
解決以上問(wèn)題的有效方法，就是進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改造。負(fù)責(zé)主要車(chē)間傳輸設(shè)備設(shè)計(jì)工作的邁克爾·菲利普先生說(shuō)道：“在這個(gè)廠房里，恰當(dāng)?shù)厥褂妹恳粋€(gè)小空間，都是絕對(duì)必要的。我們不能因?yàn)閷⒁a(chǎn)一種新的車(chē)型，而停掉所有的生產(chǎn)線。”
現(xiàn)在，要做的就是將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中小的步驟做一些改變。所以，在新的總線節(jié)點(diǎn)上，按照要求增加一些I/O（輸入/輸出）將不會(huì)導(dǎo)致任何問(wèn)題。問(wèn)題是必須找到合適的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。
經(jīng)過(guò)調(diào)查，菲利普先生發(fā)現(xiàn)，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)可以非常恰當(dāng)?shù)亟鉀Q這個(gè)問(wèn)題。在寶馬公司，WAGO的籠式彈簧連接的軌裝式接線端子已經(jīng)證實(shí)了它的價(jià)值。這也是為什么在那個(gè)時(shí)候，寶馬公司“鐘情”于這個(gè)I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)的原因。邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“使用彈簧式連接可以拋開(kāi)任何疑慮，所以，WAGO產(chǎn)品本身就是它自己的代言人。”為了盡快解決問(wèn)題，技術(shù)人員很快就安排了一項(xiàng)測(cè)試，不久，就證實(shí)了它與現(xiàn)有控制系統(tǒng)的兼容性。在實(shí)驗(yàn)室，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)還通過(guò)了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)4周的耐力測(cè)試，這為標(biāo)準(zhǔn)安裝鋪平了道路。試驗(yàn)完成后僅3個(gè)月，即開(kāi)始了安裝。WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)征服了寶馬公司的每一個(gè)人。此后，任何變動(dòng)都非常簡(jiǎn)單。從那時(shí)起，系統(tǒng)一直正常運(yùn)行，沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展都可以很容易地完成。
邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“當(dāng)由于產(chǎn)品的改變而必須增加輸入/輸出點(diǎn)時(shí)，我們只要在節(jié)點(diǎn)上增加幾片模塊就可以了。”另外，WAGO公司的正面進(jìn)線式接線技術(shù)，使分配板可以固定在一個(gè)很小的地方。
在寶馬公司，用于安裝引擎罩、車(chē)廂的車(chē)間也使用了WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。在這狹小的空間里，要求設(shè)計(jì)工程師要有相當(dāng)?shù)募记伞Ｔ诮M裝線旁邊，沒(méi)有存儲(chǔ)零件的空間；與組裝線平行的傳輸設(shè)備傳送必要的零件到工作站；傳輸速度要適應(yīng)不間斷工作流量；短距離以及傳輸設(shè)備的適宜高度使得工作變得更加容易；加工工具和裝配夾具也在工作站集中為一個(gè)整體。這一切都非常節(jié)省空間、方便操作。懸掛在組裝線上的物件，可以按要求取下來(lái)。當(dāng)組裝線運(yùn)行的時(shí)候，工具被放置在一側(cè)。
對(duì)于確保平穩(wěn)運(yùn)行，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)有效的PLC，其重要性在于外圍設(shè)備連接的智能化和靈活性。例如：一個(gè)限定開(kāi)關(guān)或電壓開(kāi)關(guān)的指示燈，限定開(kāi)關(guān)保護(hù)昂貴的組裝夾具不受損，而電壓開(kāi)關(guān)則監(jiān)控組裝線的暫停。
在寶馬公司，新的車(chē)型要求新的組成。而WAGO公司的I/O系統(tǒng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。同時(shí)，其操作過(guò)程也令人越來(lái)越樂(lè)觀了。WAGO將“我們希望在這安裝另一個(gè)指示燈”這句話變成了“一個(gè)指示燈壞了，讓我們裝上它”。實(shí)現(xiàn)這樣的改變，不需要復(fù)雜的接線，您只要簡(jiǎn)單地在總線節(jié)點(diǎn)上增加一片模塊就可以了。
邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“WAGO產(chǎn)品使我們?cè)谠O(shè)計(jì)總線節(jié)點(diǎn)時(shí)，不必使用多余的I/O（輸入/輸出）。模塊化在最大程度上為我們節(jié)省了費(fèi)用。”
他還說(shuō)：“在安裝時(shí)，舊的線路被移走。現(xiàn)在，越是分散的自動(dòng)控制，我們?cè)綈?ài)使用WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。現(xiàn)在，越是分散的自動(dòng)控制我們?cè)绞褂肳AGO公司的I/O總線。”
傳輸技術(shù)在總線連接上有特殊的要求。在各個(gè)小組中，大量的I/O（輸入/輸出）被分布在幾千公里的范圍內(nèi)。產(chǎn)品的變化產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)，在費(fèi)用方面，使用最適宜的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)幾乎是不可能的。位于慕尼黑的寶馬公司反映：近幾年來(lái)WAGO-I/O-SYSTEM系統(tǒng)一直監(jiān)控著車(chē)身廠的各個(gè)采集點(diǎn)。
寶馬公司的重大事件——即所謂的“Vierzylinder”（四缸）是慕尼黑的一個(gè)里程碑。從1922年起，總部的生產(chǎn)（盡管現(xiàn)在是世界范圍內(nèi)的）已經(jīng)被確定了地點(diǎn)。
就在這——Olympiapark——制造了寶馬公司三個(gè)新的系列產(chǎn)品。工人們竭盡全力地工作，致 使每年包括豪華型、簡(jiǎn)潔型以及不同款式在內(nèi)的170,000多輛汽車(chē)駛離工廠，而且車(chē)型也在不斷地增加。
由于工廠坐落于慕尼黑的一個(gè)居民區(qū)的中部無(wú)法擴(kuò)大生產(chǎn)面積，有效地利用空間成為一個(gè)本質(zhì)性的問(wèn)題。車(chē)身廠和生產(chǎn)車(chē)間也存在著同樣的問(wèn)題，在生產(chǎn)車(chē)間有400個(gè)機(jī)器人工作在生產(chǎn)線上，各個(gè)部分在這里被組裝到一起，成為一部整車(chē)。
生產(chǎn)裝配中，不同的車(chē)型要通過(guò)相同的或是不同的工作站。如果需要的話，對(duì)于加速處理時(shí)，還要有附加的服務(wù)站，用來(lái)隨機(jī)檢測(cè)質(zhì)量控制的進(jìn)程。因此，傳輸路徑與其說(shuō)是從生產(chǎn) 起點(diǎn)發(fā)出的一條直線，不如說(shuō)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不斷地被適用到新的或是不同類型的產(chǎn)品中去。
在主要車(chē)間里，寶馬公司使用一種懸軌裝置，它可以確認(rèn)點(diǎn)并且很容易地舉起齒輪。一部高架的單軌系統(tǒng)支撐了不同部分以及車(chē)身。每一部懸掛的傳輸設(shè)備都有它自己的電氣傳動(dòng)裝置。大約15公里長(zhǎng)的導(dǎo)軌在不同的水平面上用于安裝齒輪。工作站建在地面，但有一部分是在導(dǎo)軌的上方。
每輛車(chē)上身都有一套讀/寫(xiě)系統(tǒng)，它們將直接讀出在信息到PLC上，以便于控制每一部車(chē)輛的行程。到1996年，有關(guān)現(xiàn)代化流程，即現(xiàn)場(chǎng)與PLC的數(shù)據(jù)傳輸，已經(jīng)推陳出新到了使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的水平。自從Interbus被用于部分產(chǎn)品之后，它也開(kāi)始應(yīng)用于傳輸技術(shù)。然而，現(xiàn)場(chǎng)總線的連接，也導(dǎo)致了很多困難。
面臨的事實(shí)是：只能處理二進(jìn)制的信號(hào)，而I/O（輸入/輸出）信號(hào)卻要傳送很長(zhǎng)的距離。大約200個(gè)點(diǎn)為一組，由一帶有分支和一個(gè)不帶分支的氣動(dòng)劃道組成，需要24V電壓控制8個(gè)輸入、2個(gè)輸出，對(duì)于24V～230V之間的電壓，則需要控制更多的I/O（輸入/輸出）點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)具有固定數(shù)量的I/O（輸入/輸出）點(diǎn)并且僅有一個(gè)觸點(diǎn)電壓，這將會(huì)造成很大數(shù)量的無(wú)用夾持單元，或是相當(dāng)復(fù)雜的接線方式。
解決以上問(wèn)題的有效方法，就是進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改造。負(fù)責(zé)主要車(chē)間傳輸設(shè)備設(shè)計(jì)工作的邁克爾·菲利普先生說(shuō)道：“在這個(gè)廠房里，恰當(dāng)?shù)厥褂妹恳粋€(gè)小空間，都是絕對(duì)必要的。我們不能因?yàn)閷⒁a(chǎn)一種新的車(chē)型，而停掉所有的生產(chǎn)線。”
現(xiàn)在，要做的就是將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中小的步驟做一些改變。所以，在新的總線節(jié)點(diǎn)上，按照要求增加一些I/O（輸入/輸出）將不會(huì)導(dǎo)致任何問(wèn)題。問(wèn)題是必須找到合適的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。
經(jīng)過(guò)調(diào)查，菲利普先生發(fā)現(xiàn)，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)可以非常恰當(dāng)?shù)亟鉀Q這個(gè)問(wèn)題。在寶馬公司，WAGO的籠式彈簧連接的軌裝式接線端子已經(jīng)證實(shí)了它的價(jià)值。這也是為什么在那個(gè)時(shí)候，寶馬公司“鐘情”于這個(gè)I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)的原因。邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“使用彈簧式連接可以拋開(kāi)任何疑慮，所以，WAGO產(chǎn)品本身就是它自己的代言人。”為了盡快解決問(wèn)題，技術(shù)人員很快就安排了一項(xiàng)測(cè)試，不久，就證實(shí)了它與現(xiàn)有控制系統(tǒng)的兼容性。在實(shí)驗(yàn)室，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)還通過(guò)了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)4周的耐力測(cè)試，這為標(biāo)準(zhǔn)安裝鋪平了道路。試驗(yàn)完成后僅3個(gè)月，即開(kāi)始了安裝。WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)征服了寶馬公司的每一個(gè)人。此后，任何變動(dòng)都非常簡(jiǎn)單。從那時(shí)起，系統(tǒng)一直正常運(yùn)行，沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展都可以很容易地完成。
邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“當(dāng)由于產(chǎn)品的改變而必須增加輸入/輸出點(diǎn)時(shí)，我們只要在節(jié)點(diǎn)上增加幾片模塊就可以了。”另外，WAGO公司的正面進(jìn)線式接線技術(shù)，使分配板可以固定在一個(gè)很小的地方。
在寶馬公司，用于安裝引擎罩、車(chē)廂的車(chē)間也使用了WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。在這狹小的空間里，要求設(shè)計(jì)工程師要有相當(dāng)?shù)募记伞Ｔ诮M裝線旁邊，沒(méi)有存儲(chǔ)零件的空間；與組裝線平行的傳輸設(shè)備傳送必要的零件到工作站；傳輸速度要適應(yīng)不間斷工作流量；短距離以及傳輸設(shè)備的適宜高度使得工作變得更加容易；加工工具和裝配夾具也在工作站集中為一個(gè)整體。這一切都非常節(jié)省空間、方便操作。懸掛在組裝線上的物件，可以按要求取下來(lái)。當(dāng)組裝線運(yùn)行的時(shí)候，工具被放置在一側(cè)。
對(duì)于確保平穩(wěn)運(yùn)行，WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)有效的PLC，其重要性在于外圍設(shè)備連接的智能化和靈活性。例如：一個(gè)限定開(kāi)關(guān)或電壓開(kāi)關(guān)的指示燈，限定開(kāi)關(guān)保護(hù)昂貴的組裝夾具不受損，而電壓開(kāi)關(guān)則監(jiān)控組裝線的暫停。
在寶馬公司，新的車(chē)型要求新的組成。而WAGO公司的I/O系統(tǒng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。同時(shí)，其操作過(guò)程也令人越來(lái)越樂(lè)觀了。WAGO將“我們希望在這安裝另一個(gè)指示燈”這句話變成了“一個(gè)指示燈壞了，讓我們裝上它”。實(shí)現(xiàn)這樣的改變，不需要復(fù)雜的接線，您只要簡(jiǎn)單地在總線節(jié)點(diǎn)上增加一片模塊就可以了。
邁克爾·菲利普先生說(shuō)：“WAGO產(chǎn)品使我們?cè)谠O(shè)計(jì)總線節(jié)點(diǎn)時(shí)，不必使用多余的I/O（輸入/輸出）。模塊化在最大程度上為我們節(jié)省了費(fèi)用。”
他還說(shuō)：“在安裝時(shí)，舊的線路被移走。現(xiàn)在，越是分散的自動(dòng)控制，我們?cè)綈?ài)使用WAGO公司的I/O（輸入/輸出）系統(tǒng)。現(xiàn)在，越是分散的自動(dòng)控制我們?cè)绞褂肳AGO公司的I/O總線。”
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