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罗克韦尔自动化:技术融合推动智能制造发展

行业聚焦点中国仪表网2013年02月17日 13:17人气:21393

  未来十年,中国制造业将上升到智能制造的发展阶段,“智能”的实现和需求将推动着中国成为世界制造业的领导者,由“智能制造”引爆的创新与革命将史无前例。这种变化将促使制造商加快实现信息化与自动化的融合,以实现全厂最优化、提高机器制造商绩效和可持续生产。
  
  工业的发展经历了从以蒸汽机为代表的机械时代到以电子信息技术为代表的电器时代,逐渐演变为以计算机为代表的数字时代,进而迎来智能时代,至此工业革命将从机械化、电器化、数字化走向智能化,这是历史发展的必然趋势。2009年,美国金融危机引发汽车巨头的生存危机,美国制造业基础被动摇,罗克韦尔自动化主席兼CEO KeithNosbusch受邀参加底特律论坛,探讨如何振兴美国制造业,并提出了“Smart
factory”的概念,这预示着罗克韦尔自动化以前瞻性的眼光朝着智能化的发展方向前进。
  
  挖掘智能时代制造业发展的潜在因素,Keith在2013年罗克韦尔自动化产品展示及罗克韦尔自动化大学(简称“RAOTM&RTU”)武汉站的主题演讲中从宏观和微观的角度指出:“未来10年,我们将看到新兴国家对全球经济增长的贡献在200年以来首次超过发达国家。庞大的中产阶级消费市场将导致生产消费品所需基础资源的需求显著增加,并对所需基础设施提出更高要求。本质上讲,人们对饮食将更加讲究、需要越来越多的交通工具、消耗更多的饮用水,进而对耕地、能源、水或矿产等自然资源供应链造成更大压力。为了满足这些不断增长的需求,提高资源效率和优化核心制造过程不仅势在必行,而且还需要加快创新。”
  
  智能制造的定义是在高度互连的知识型工业企业里,所有业务和运营工作通过优化实现了生产率、可持续性和经济效益的大幅提升。罗克韦尔自动化对智能制造定义进行了解读:帮助客户实现更短的上市时间、更低的总拥有成本、资产利用率的提升与优化及企业风险管理。面对当前智能制造明确的需求,罗克韦尔自动化认为需要实现信息化与自动化的融合,即生产过程控制和生产管理的融合、业务系统和生产车间的集成,它必须包含强大而统一的连接工厂的通信系统,服务全厂、可实现多种控制方式的统一控制平台,涵盖广泛的电机和动力控制技术、实现控制功能并保护工厂重要资产的统一架构。
  
  集成平台支持智能制造
  
  罗克韦尔自动化集成平台将在制造业向智能制造的转变过程中扮演重要角色,并以此来帮助制造商应对21世纪制造业挑战。
  
  传统的制造工厂通常会通过信息技术、传感器、电机/执行器、计算机化控制、生产管理软件等管理生产过程中某个特定环节或操作。但是从效能的角度来说,每个阶段或操作都是相互隔离的孤岛。而智能制造需要将对这些孤岛加以集成,将紧密连接和更好的协调各个生产阶段,从而实现效率的提升。作为全球最大的致力于工业自动化与信息的公司罗克韦尔自动化长期倡导并积极推广集成架构,也就是“通过智慧的产品体现其无所不在的价值,以帮助企业搭建整合的自动化生产架构。”这样的集成架构,具有安全以太网、可扩展性、易用性以及集成的能源、运动、安全、离散、过程及信息系统,使得客户在应用集成架构的时候,会同时拥有灵活的控制和实时处理数据的能力,这是罗克韦尔自动化优于其他自动化厂商的差异化竞争,也是智能制造面对全球化、生产率及可持续发展挑战的有效途径。
  
  “集成架构(Integrated Architecture),它不是指一个产品,而是一个平台,在这个架构中,它包括了跨行业的产品。”罗克韦尔自动化大中国区中型控制系统产品经理彭刚解释:“罗克韦尔自动化集成架构特点主要体现在:1、多领域控制或者多策略控制,具有适合所有自动化应用领域的功能,并采用通用的设备和标准,在一个平台上就可以实现不同规模不同领域的应用;2、通过基于EtherNet/IP工业自动化设备的应用,包括离散控制、安全控制、运动控制、过程控制和驱动控制,让用户在设备级以及整个制造和IT企业都能有效管理实时的控制和信息流,使用单一网络技术有助于简化数据传输,减少与设计、集成和维护不必要网络相关风险;3、可扩展的系统架构,通过产品、架构和核心多种控制策略功能,为用户提供合适的系统规模;4、知识整合,通过以太网将变频器设备、执行机构设备连接,实现设备和系统的优质整合,并快速帮助客户将创新设计迅速转换为产品,以此减少原材料消耗,实现健康、安全绿色的生产环境。”
  
  简而言之,罗克韦尔自动化集成平台实现了控制与信息的融合,帮助工厂底层的各种生产与企业信息系统融合在一起,将客户的有限资源快速转化成资产,更好地应对关键市场的挑战,在全厂及企业范围内达到更高水准的业务绩效。尤其在高端市场,其大型控制系统ControlLogix以其灵活的结构,高效融合的特点,在冶金、电力、水处理、造纸等行业发挥了重要的作用,并占有绝对的优势地位。
  
  从我国市场现状来看,近两年高端市场增速放缓,未来市场的主要增长将集中在中端客户对高性能、高性价比的自动化与信息化融合的需求。彭刚指出:“通过对客户需求分析,一方面,使用大型系统用户的希望从中型系统实现一些功能,另外对原材料及成本的控制。因此,从这两方面来说,中型市场如同一片蓝海,而罗克韦尔自动化在中端市场,不只推控制器,而是将我们的变频器、IMC,在网络、软件里实现,以解决方案的形式呈现给客户。帮助客户应对市场挑战,提高竞争力。”近两年,罗克韦尔自动化着力布局中端市场,针对中端市场集成架构产品线进行了大规模的扩展,其中包括一系列可扩展的PAC、伺服驱动器、I/O、可视化与简化工具。
  
  受市场环境影响,2012年我国机器制造商业绩出现了严重的下滑,但随着中国综合实力的提高,我国机器制造商仍有广阔的发展前景。罗克韦尔自动化面向机器制造商,以CompactLogix5370为核心的集成架构中型系统,新增了单电缆运动控制解决方案-Kinetix5500伺服驱动和VPL电机,满足OEM用户从单机设备、小型机器、标准机器到过程生产线设备所有需求。彭刚经理介绍,Kinetix5500最大的特点是方便用户实现简单易用,反馈、电机制动和电机电源信号均集成在一根电缆中,彻底改变了原来使用多条电缆连接和驱动局面。
  
  Stratix5700工业以太网交换机也是罗克韦尔自动化今年推出了新产品,这是一款既拥有管理功能的工业以太网交换机,用可以实现与中型系统的完美结合。彭经理说:“原来中型系统中带有管理功能的是Stratix8000系列,它与ControlLogix结合更好,但对客户来讲成本压力比较大,如今管理等功能在Stratix 5700中得以体现,搭配着中型系统提供给客户,使得客户在成本和效率上有很好的改善。”
  
  软件在集成架构中具有非常重要的地位。罗克韦尔自动化大中国区可视化产品经理陈刚坦言:“罗克韦尔自动化每年都会推出新产品,软件体现是在版本的更新,每年会加入与集成架构相关的功能。”他以PlantPAx举例说明,从开始进行预先分析报表只有四五十个发展到现在已经对整个生产线或工厂区域实施模型预测解决方案。如今,PlantPAx 过程自动化系统新版本,集全厂控制技术与罗克韦尔自动化集成架构的可扩展性于一身,并具有一流DCS的核心功能。用户借助PlantPAx系统,可在一个架构中集成过程控制、动力、信息和安全,从而降低总拥有成本。它不仅提升了自身的可扩展性,同时也能够帮助操作员更多地关注生产过程,从而提高生产率和安全性,提供的新工具也有助于工程师精简项目实施过程。
  
  Studio5000是罗克韦尔自动化新推出的软件,也被称为Optimum,意思是优化集成。Studio 5000立足于罗克韦尔RSLogix5000软件的实用性,统一的工程和设计环境,提供了工程之间相互协作的框架,进一步改善了用户体验和自动化系统的设计,提高了生产率,从而将罗克韦尔自动化集成架构系统推向了更高水平。
  
  在智能马达控制系统解决方案中,罗克韦尔自动化变频器除PowerFlex753/755系列标准变频器、PowerFlex7000中压变频器之外,今年还推出了PowerFlex6000系列变频器。该系列变频器是为中国客户量身定制,也是罗克韦尔自动化首次将中压变频器产品扩展到包含了10KV的应用,在网络总线、通讯接口、编程语言和硬件结构等多个平台享有充分的共享性和灵活性,易于启动、操作和维护。何博士指出:“PowerFlex6000目前在风机、水泵应用,未来将实现在中型系统的应用。”
  
  罗克韦尔自动化通过集成架构的平台,不断创新和扩展硬件和软件产品,为客户提供更多的价值。罗克韦尔自动化传动及动力控制产品事业部总经理何建军博士表示:“从新产品可以看出,罗克韦尔自动化原来市场主要集中在高端市场,但现在逐步在中端市场上发力;其次,随着产品的不断扩展,罗克韦尔自动化强调的是系统解决方案,尤其是以集成架构包括智能马达控制等,帮助客户实现智能、安全、可持续生产的理念。”
  
  生命周期管理服务于智能制造
  
  生命周期管理以服务的形式向制造业客户提供了如何识别、降低和消除停产产品带来的生产风险的管理方式,帮助用户尽快实现智能制造。
  
  在本届武汉站的RAOTM中,罗克韦尔自动化精心策划,以全厂最优化、可持续生产、机器制造商业绩、行业与服务为主题,展示了其最新的集成架构、信息解决方案、智能电机控制和生命周期管理服务,带领着人们走进“智能制造未来”的世界。如今,中国制造业用户面临着产业转型升级发展的关键时期,这意味着将要向着智能制造迈进一步以及对生命周期管理服务市场需求的提升。
  
  伴随我国制造业的升级,用户对自动化要求也越来越高,自动化将不再仅局限于解决人力、效率和质量问题,用户还希望通过自动化提升市场竞争力,这就势必推动了基于自动化的多种服务服务需求,从维修、备件、热线支持等基本服务,到更多增值的服务如生命周期管理等。
  
  拥有百年发展历史的罗克韦尔自动化,在全球积累了遍布80多个国家,650多个销售和技术支持机构,遍布全球的研发中心,超过5600个授权分销商、系统集成商和解决方案供应商。在中国仅短短二十余年,拥有37个销售办公室和5个培训中心、三家OEM应用开发中心、大连软件开发中心、上海再制造维修中心等响应并支持着全球乃至中国制造业的发展及服务。
  
  以重工业领域的生产优化为例,罗克韦尔自动化可以提供工厂维护可见性、设备健康监测和诊断、设备使用率和环境保护、生产灵活性和符合规范以及能源利用率等全面服务,帮助客户提升设备利用率,实现更短的上市时间,更低的拥有成本,以及更低的运营风险。
  
  除传统的维修、备件、再制造等服务之外,罗克韦尔自动化今年新推出了全生命周期管理服务更好的支持智能制造的发展。该服务通过评估的方式,为用户提供产品使用的报告,帮助用户确定全厂自动化产品生命周期状态,从而确定整改优选顺序、MRO评估与备件优化、盘柜状况报告、可用附加评估选项等,帮助用户基于自动化资产装机情况作出数据导向的决策。尤其适用于使用罗克韦尔自动化退役或已停止供货的自动化产品,有利于帮助客户发现、缓解和降低使用早期产品带来的风险。
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