TwinCAT 能夠幫您攻克生產(chǎn)過(guò)程中的“瓶頸”難題
目前，建筑行業(yè)對(duì)精密預(yù)制混凝土構(gòu)件的需求日益增強(qiáng)。Katzenberger 公司在奧地利的 Gerasdorf 工廠每年能夠生產(chǎn)約600,000 平方米的混凝土板和 270,000 平方米的雙層壁。現(xiàn)在，對(duì) Katzenberger 公司來(lái)說(shuō)，所需的鋼絲網(wǎng)產(chǎn)量已經(jīng)完全能滿足產(chǎn)量 – 無(wú)需實(shí)行四班制。設(shè)備現(xiàn)代化改造和 TwinCAT 軟件全面應(yīng)用大大提升了性能。
預(yù)制混凝土構(gòu)件最初是用來(lái)建造地基的，與此同時(shí)，它逐漸成為建造公寓、住宅和辦公大樓的重要材料。“雙層壁是一種半預(yù)制的鋼筋混凝土構(gòu)件，在施工現(xiàn)場(chǎng)用混凝土密封。雙層壁構(gòu)件由兩個(gè)鋼筋混凝土制成的墻壁外殼組成，它們通過(guò)格構(gòu)梁相互連接，款式可以向我們?nèi)我庥嗁?gòu)。”Katzenberger Beton- und Fertigteilwerke GmbH 鄰近維也納的 Gerasdorf 工廠經(jīng)理 Christoph Mostler 解釋道。雙層壁的設(shè)計(jì)方法多種多樣：通過(guò)尺寸、針對(duì)窗或門或?yàn)橐?guī)劃的電氣插座建造框架。根據(jù)特殊的靜力要求，所提供的鋼筋種類也各不相同，因此，每根鋼筋的布置必須與指定的生產(chǎn)設(shè)備相匹配。
成功合作
Filzmoser Maschinenbau 公司位于上奧地利，是全球公認(rèn)的焊接鋼筋構(gòu)件加工系統(tǒng)專業(yè)公司。Franz Filzmoser sen. 早在 20 世紀(jì) 60 年代初就已經(jīng)憑借其第一臺(tái)格構(gòu)梁焊接機(jī)一躍成為建筑業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。現(xiàn)在，公司在全球范圍內(nèi)提供高技術(shù)含量的混凝土機(jī)器和系統(tǒng)以及預(yù)制構(gòu)件設(shè)備。Katzenberger 和 Filzmoser 公司 20 多年來(lái)一直保持著成功的合作關(guān)系。
2006 年，Katzenberger 公司決定采用最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)對(duì) Gerasdorf 的現(xiàn)有鋼筋加工設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造，這一舉措也進(jìn)一步加強(qiáng)了他們之間的合作關(guān)系鋼筋件的生產(chǎn)已全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。“ 預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的基本原料是鋼絲圈，每卷約 2.5 噸重，使用開卷機(jī)將鋼絲（直徑為6-16 mm）從鋼絲圈展開。使用轉(zhuǎn)子校直機(jī)和切割機(jī)將展開的鋼絲校直，然后分別切割長(zhǎng)度。通過(guò)縱向與橫向移動(dòng)裝置，將鋼絲移動(dòng)至正確位置，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接。緊接著，準(zhǔn)備好格構(gòu)梁 － 一種用于穩(wěn)定雙層壁所必需的鋼筋支架 － 并用切割機(jī)加以切割，然后與鋼筋模塊焊接在一起。”Christoph Mostler 在描述整個(gè)加工過(guò)程時(shí)如此解釋道。
“初始階段，我們的工廠使用的是 OS/9 操作系統(tǒng)，然后才是OS/2 操作系統(tǒng)。在這些技術(shù)的發(fā)展停步不前之后，我們開始使用 Windows 系統(tǒng)。我們想要的是將所有功能集成到一臺(tái)設(shè)備中，而不是一臺(tái)用于可視化、配有較高級(jí)計(jì)算機(jī)的 PLC，這也是我們?yōu)槭裁催x擇 Beckhoff 的關(guān)鍵因素。” Filzmoser 控制技術(shù)（ControlTechnology）公司總裁 Bernhard Schwarzer 回憶道。Schwarzer 是Beckhoff 最有力的支持者，他的公司也是奧地利最早使用“德國(guó)威爾產(chǎn)”產(chǎn)品的用戶之一。“Beckhoff 控制系統(tǒng)非常靈活，比我們自己開發(fā)速度更快。”他贊許道。他對(duì) TwinCAT 的許多功能印象尤為深刻，包括：能夠處理大量數(shù)據(jù)、能夠輕松與更高級(jí)計(jì)算機(jī)（Windows 操作系統(tǒng)）相連以及借助遠(yuǎn)程維護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)便的故障檢測(cè)和排除。
Katzenberger 制造商能夠清楚知道客戶所需，即，隨時(shí)能夠在一臺(tái)機(jī)器里處理批量任務(wù)。CAD 程序中有詳細(xì)的指令，它們被傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)上。此主控計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C(jī)器上，在該機(jī)器上對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和轉(zhuǎn)換，最后，鋼絲逐根被產(chǎn)出，直到所需的鋼絲網(wǎng)成型。“這在工廠中也是一個(gè)巨大的物流任務(wù)。當(dāng)然，在操作上必須可靠、靈活且無(wú)瑕疵，以確保品質(zhì)。交貨延遲會(huì)給我們帶來(lái)無(wú)法估量的損失。有時(shí)，我們?cè)谥芪宀艅偨拥侥硞€(gè)鋼筋件的最終方案，而緊接著的周一施工現(xiàn)場(chǎng)就需要用到這些鋼筋件了。”Christoph Mostler 在談及生產(chǎn)條件時(shí)如此解釋道。操作可靠性才是重中之重，因此要對(duì)現(xiàn)有的具有 10 年歷史的鋼筋加工設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造。“替換零件和舊操作系統(tǒng)的支持已不再可靠。此外，盡管采取了四班制（即 24 小時(shí)不間斷），我們的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到頂點(diǎn)。”Mostler 透露道，也因此決定與Filzmoser 公司合作，一起進(jìn)行改革。除了控制系統(tǒng)之外，還更換了工廠里的兩臺(tái)老舊設(shè)備 – 進(jìn)料臺(tái)和鋼繩卷盤盒。
Gerasdorf，現(xiàn)在已有兩臺(tái) Beckhoff 工業(yè) PC，包括用于實(shí)現(xiàn)四臺(tái)PLC 功能的 TwinCAT NC PTP 以及兩臺(tái)用于讓整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)可視化的控制面板。“一臺(tái) PC 控制鋼絲的校直和切割以及焊接設(shè)備，并負(fù)責(zé)兩臺(tái)機(jī)器的可視化和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。另一臺(tái) PC 則負(fù)責(zé)切割格構(gòu)梁，將它們焊接到鋼絲網(wǎng)上，以及將它們傳輸?shù)秸５纳a(chǎn)循環(huán)中– 該 PC 還負(fù)責(zé)這些設(shè)備的可視化和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。兩臺(tái) PC 間的通訊通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，因此，在各個(gè) I/O 與設(shè)備控制系統(tǒng)之間使用 Lightbus系統(tǒng)。”Bernhard Schwarzer 解釋道。時(shí)間間隔取決于特定的指令。與焊接控制系統(tǒng)進(jìn)行串行通訊，用于控制 20 根 NC 軸的控制裝置基于 2 ms 的任務(wù)，而 I/O 控制則基于 10 ms 的任務(wù)。
在更換新的控制系統(tǒng)時(shí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作又是一個(gè)挑戰(zhàn)。“整個(gè)工廠有約 70 米長(zhǎng)。在工廠前端生產(chǎn)鋼絲網(wǎng)，在工廠后端切割格構(gòu)梁。然后，在工廠中間部分將這兩個(gè)產(chǎn)品組合在一起。”Bernhard Schwarzer 透露道，在編程方面，F(xiàn)ilzmoser 團(tuán)隊(duì)也遇到了一些令人頭疼的問(wèn)題。但對(duì)新系統(tǒng)的適應(yīng)卻全無(wú)障礙：控制面板上的按鍵數(shù)被精簡(jiǎn)，將一些功能鍵放置在觸摸屏上，并在軟件中表現(xiàn)出來(lái)。此外，可以從兩點(diǎn)查看整個(gè)工廠。“過(guò)去，我們的員工必須走一段很長(zhǎng)的路才能看到整個(gè)鋼絲網(wǎng)的生產(chǎn)情況。現(xiàn)在，他們只需從兩個(gè)中間點(diǎn)就可以進(jìn)行查看了。因?yàn)椋m然工廠的控制系統(tǒng)被兩臺(tái) PC 分開，但整個(gè)工廠還是可以通過(guò)兩個(gè)控制面板進(jìn)行查看和操縱。”Christoph Mostler解釋道。
自經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化改造后的鋼筋工廠進(jìn)入試運(yùn)轉(zhuǎn)階段后，令 Katzenberg的工廠經(jīng)理感到特別高興的是：工廠生產(chǎn)能力和遠(yuǎn)程維護(hù)能力的提升。“過(guò)去，工廠經(jīng)常會(huì)遇到技術(shù)瓶頸問(wèn)題，阻礙了整個(gè)上游和下游生產(chǎn)過(guò)程。現(xiàn)在，我們能夠以三班制的工作模式完成以前四班制才能達(dá)到的產(chǎn)量。”遠(yuǎn)程維護(hù)的選擇也帶來(lái)了更多豐厚收益：“現(xiàn)在，我們不再需要 Filzmoser 的技術(shù)人員來(lái)現(xiàn)場(chǎng)解決任何技術(shù)問(wèn)題；他可以在線監(jiān)控和解決幾乎所有問(wèn)題。”
預(yù)制混凝土構(gòu)件最初是用來(lái)建造地基的，與此同時(shí)，它逐漸成為建造公寓、住宅和辦公大樓的重要材料。“雙層壁是一種半預(yù)制的鋼筋混凝土構(gòu)件，在施工現(xiàn)場(chǎng)用混凝土密封。雙層壁構(gòu)件由兩個(gè)鋼筋混凝土制成的墻壁外殼組成，它們通過(guò)格構(gòu)梁相互連接，款式可以向我們?nèi)我庥嗁?gòu)。”Katzenberger Beton- und Fertigteilwerke GmbH 鄰近維也納的 Gerasdorf 工廠經(jīng)理 Christoph Mostler 解釋道。雙層壁的設(shè)計(jì)方法多種多樣：通過(guò)尺寸、針對(duì)窗或門或?yàn)橐?guī)劃的電氣插座建造框架。根據(jù)特殊的靜力要求，所提供的鋼筋種類也各不相同，因此，每根鋼筋的布置必須與指定的生產(chǎn)設(shè)備相匹配。
成功合作
Filzmoser Maschinenbau 公司位于上奧地利，是全球公認(rèn)的焊接鋼筋構(gòu)件加工系統(tǒng)專業(yè)公司。Franz Filzmoser sen. 早在 20 世紀(jì) 60 年代初就已經(jīng)憑借其第一臺(tái)格構(gòu)梁焊接機(jī)一躍成為建筑業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。現(xiàn)在，公司在全球范圍內(nèi)提供高技術(shù)含量的混凝土機(jī)器和系統(tǒng)以及預(yù)制構(gòu)件設(shè)備。Katzenberger 和 Filzmoser 公司 20 多年來(lái)一直保持著成功的合作關(guān)系。
2006 年，Katzenberger 公司決定采用最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)對(duì) Gerasdorf 的現(xiàn)有鋼筋加工設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造，這一舉措也進(jìn)一步加強(qiáng)了他們之間的合作關(guān)系鋼筋件的生產(chǎn)已全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。“ 預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的基本原料是鋼絲圈，每卷約 2.5 噸重，使用開卷機(jī)將鋼絲（直徑為6-16 mm）從鋼絲圈展開。使用轉(zhuǎn)子校直機(jī)和切割機(jī)將展開的鋼絲校直，然后分別切割長(zhǎng)度。通過(guò)縱向與橫向移動(dòng)裝置，將鋼絲移動(dòng)至正確位置，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接。緊接著，準(zhǔn)備好格構(gòu)梁 － 一種用于穩(wěn)定雙層壁所必需的鋼筋支架 － 并用切割機(jī)加以切割，然后與鋼筋模塊焊接在一起。”Christoph Mostler 在描述整個(gè)加工過(guò)程時(shí)如此解釋道。
“初始階段，我們的工廠使用的是 OS/9 操作系統(tǒng)，然后才是OS/2 操作系統(tǒng)。在這些技術(shù)的發(fā)展停步不前之后，我們開始使用 Windows 系統(tǒng)。我們想要的是將所有功能集成到一臺(tái)設(shè)備中，而不是一臺(tái)用于可視化、配有較高級(jí)計(jì)算機(jī)的 PLC，這也是我們?yōu)槭裁催x擇 Beckhoff 的關(guān)鍵因素。” Filzmoser 控制技術(shù)（ControlTechnology）公司總裁 Bernhard Schwarzer 回憶道。Schwarzer 是Beckhoff 最有力的支持者，他的公司也是奧地利最早使用“德國(guó)威爾產(chǎn)”產(chǎn)品的用戶之一。“Beckhoff 控制系統(tǒng)非常靈活，比我們自己開發(fā)速度更快。”他贊許道。他對(duì) TwinCAT 的許多功能印象尤為深刻，包括：能夠處理大量數(shù)據(jù)、能夠輕松與更高級(jí)計(jì)算機(jī)（Windows 操作系統(tǒng)）相連以及借助遠(yuǎn)程維護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)便的故障檢測(cè)和排除。
Katzenberger 制造商能夠清楚知道客戶所需，即，隨時(shí)能夠在一臺(tái)機(jī)器里處理批量任務(wù)。CAD 程序中有詳細(xì)的指令，它們被傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)上。此主控計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C(jī)器上，在該機(jī)器上對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和轉(zhuǎn)換，最后，鋼絲逐根被產(chǎn)出，直到所需的鋼絲網(wǎng)成型。“這在工廠中也是一個(gè)巨大的物流任務(wù)。當(dāng)然，在操作上必須可靠、靈活且無(wú)瑕疵，以確保品質(zhì)。交貨延遲會(huì)給我們帶來(lái)無(wú)法估量的損失。有時(shí)，我們?cè)谥芪宀艅偨拥侥硞€(gè)鋼筋件的最終方案，而緊接著的周一施工現(xiàn)場(chǎng)就需要用到這些鋼筋件了。”Christoph Mostler 在談及生產(chǎn)條件時(shí)如此解釋道。操作可靠性才是重中之重，因此要對(duì)現(xiàn)有的具有 10 年歷史的鋼筋加工設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造。“替換零件和舊操作系統(tǒng)的支持已不再可靠。此外，盡管采取了四班制（即 24 小時(shí)不間斷），我們的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到頂點(diǎn)。”Mostler 透露道，也因此決定與Filzmoser 公司合作，一起進(jìn)行改革。除了控制系統(tǒng)之外，還更換了工廠里的兩臺(tái)老舊設(shè)備 – 進(jìn)料臺(tái)和鋼繩卷盤盒。
Gerasdorf，現(xiàn)在已有兩臺(tái) Beckhoff 工業(yè) PC，包括用于實(shí)現(xiàn)四臺(tái)PLC 功能的 TwinCAT NC PTP 以及兩臺(tái)用于讓整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)可視化的控制面板。“一臺(tái) PC 控制鋼絲的校直和切割以及焊接設(shè)備，并負(fù)責(zé)兩臺(tái)機(jī)器的可視化和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。另一臺(tái) PC 則負(fù)責(zé)切割格構(gòu)梁，將它們焊接到鋼絲網(wǎng)上，以及將它們傳輸?shù)秸５纳a(chǎn)循環(huán)中– 該 PC 還負(fù)責(zé)這些設(shè)備的可視化和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。兩臺(tái) PC 間的通訊通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，因此，在各個(gè) I/O 與設(shè)備控制系統(tǒng)之間使用 Lightbus系統(tǒng)。”Bernhard Schwarzer 解釋道。時(shí)間間隔取決于特定的指令。與焊接控制系統(tǒng)進(jìn)行串行通訊，用于控制 20 根 NC 軸的控制裝置基于 2 ms 的任務(wù)，而 I/O 控制則基于 10 ms 的任務(wù)。
在更換新的控制系統(tǒng)時(shí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作又是一個(gè)挑戰(zhàn)。“整個(gè)工廠有約 70 米長(zhǎng)。在工廠前端生產(chǎn)鋼絲網(wǎng)，在工廠后端切割格構(gòu)梁。然后，在工廠中間部分將這兩個(gè)產(chǎn)品組合在一起。”Bernhard Schwarzer 透露道，在編程方面，F(xiàn)ilzmoser 團(tuán)隊(duì)也遇到了一些令人頭疼的問(wèn)題。但對(duì)新系統(tǒng)的適應(yīng)卻全無(wú)障礙：控制面板上的按鍵數(shù)被精簡(jiǎn)，將一些功能鍵放置在觸摸屏上，并在軟件中表現(xiàn)出來(lái)。此外，可以從兩點(diǎn)查看整個(gè)工廠。“過(guò)去，我們的員工必須走一段很長(zhǎng)的路才能看到整個(gè)鋼絲網(wǎng)的生產(chǎn)情況。現(xiàn)在，他們只需從兩個(gè)中間點(diǎn)就可以進(jìn)行查看了。因?yàn)椋m然工廠的控制系統(tǒng)被兩臺(tái) PC 分開，但整個(gè)工廠還是可以通過(guò)兩個(gè)控制面板進(jìn)行查看和操縱。”Christoph Mostler解釋道。
自經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化改造后的鋼筋工廠進(jìn)入試運(yùn)轉(zhuǎn)階段后，令 Katzenberg的工廠經(jīng)理感到特別高興的是：工廠生產(chǎn)能力和遠(yuǎn)程維護(hù)能力的提升。“過(guò)去，工廠經(jīng)常會(huì)遇到技術(shù)瓶頸問(wèn)題，阻礙了整個(gè)上游和下游生產(chǎn)過(guò)程。現(xiàn)在，我們能夠以三班制的工作模式完成以前四班制才能達(dá)到的產(chǎn)量。”遠(yuǎn)程維護(hù)的選擇也帶來(lái)了更多豐厚收益：“現(xiàn)在，我們不再需要 Filzmoser 的技術(shù)人員來(lái)現(xiàn)場(chǎng)解決任何技術(shù)問(wèn)題；他可以在線監(jiān)控和解決幾乎所有問(wèn)題。”
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