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LDHT 新聞報道 案例集 | 菲家自動化為海馬工業(yè)4.0智能工廠打call
案例集 | 菲家自動化為海馬工業(yè)4.0智能工廠打call
2018年底，總投資20余億元精心打造的海馬工業(yè)4.0智能工廠正式投產(chǎn)。新工廠占地面積約45萬平方米，一期建設(shè)產(chǎn)能為年產(chǎn)15萬輛。工廠按照工業(yè)4.0智能制造標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)，實現(xiàn)了高度的自動化和數(shù)字化。
菲尼克斯電氣作為專業(yè)的自動化系統(tǒng)提供商，基于在汽車行業(yè)長期積累的專業(yè)知識與經(jīng)驗，以及對工業(yè)4.0和智能制造的深刻理解，為海馬汽車第三工廠的設(shè)計建設(shè)提供了完整的自動化系統(tǒng)解決方案，全面應(yīng)用于新工廠的焊裝、總裝和涂裝車間。基于菲尼克斯電氣PLC和軟件庫量身定制的汽車制造電氣標(biāo)準(zhǔn)，幫助海馬汽車建立起先進的自動化平臺，確保了項目的高質(zhì)量、高可用性和靈活性，最大限度地減少了投資和運營成本。
深度融合IT技術(shù)的自動化解決方案
菲尼克斯電氣為海馬汽車提供了深度融合IT技術(shù)的自動化解決方案，該方案全面支持工業(yè)以太網(wǎng)和PROFINET協(xié)議，將所有設(shè)備集成到基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)中，實現(xiàn)系統(tǒng)一網(wǎng)到底，以及現(xiàn)場層、設(shè)備層、管理層之間的無縫高速通信。所有的控制器產(chǎn)品均直接集成PROFINET接口，通過以太網(wǎng)進行程序編寫和上位機通信，直接集成OPC、FTP、TCP/IP、HTTP、SMTP、SNTP、SQL、SNMP等多種IT技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)配置方案包含了這些內(nèi)容：控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)拓?fù)?；網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的選型標(biāo)準(zhǔn)及主要功能；PLC的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；現(xiàn)場I/O的選型標(biāo)準(zhǔn)；PROFINET安裝規(guī)范；工位操作站解決方案；車輛跟蹤系統(tǒng)解決方案；大屏顯示系統(tǒng)和中央管理監(jiān)視系統(tǒng)通信規(guī)范等。
新工廠三大車間采用了500多臺菲尼克斯電氣SMN、SMCS和FL SWITCH 2000等系列的交換機，將所有設(shè)備接入至PROFINET和工業(yè)以太網(wǎng)中，由菲尼克斯電氣安全PLC系統(tǒng)RFC 470S PN 3TX和高性能的AXIOLINE控制器AXC3050進行控制，通過直接集成的以太網(wǎng)接口與SCADA、MES、車輛追蹤系統(tǒng)等進行實時數(shù)據(jù)通信。
RFC 470S PN 3TX控制器性能強大
焊裝車間要求24小時不間斷焊接各種不同型號的車體，因此控制器需高速處理，確保信息流暢通，從而確保生產(chǎn)靈活性。焊裝車間工藝段由6家不同的線體商負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成，共使用了23套菲尼克斯電氣RFC 470S PN 3TX控制器，用來控制228臺ABB焊接機器人、200個IP20的I/O子站、800多臺IP67設(shè)備、179臺變頻器和139個SMC閥島。RFC 470S PN 3TX控制器性能強大，支持PROFISAFE，由普通PLC以及安全PLC雙核構(gòu)成，并獨立運行。
涂裝車間的許多區(qū)域，必須以高度自動化的方式不間斷地進行運輸、處理和噴涂等作業(yè)。涂裝過程中，在不同的環(huán)境條件下需使用多種不同的材料。為確保涂裝材料的質(zhì)量以及涂裝工作的高效率，必須保證材料數(shù)據(jù)的透明性和工業(yè)通信技術(shù)的靈活性。新工廠的涂裝車間由中汽工程負(fù)責(zé)總集成，ABB分包噴涂機器人。工藝設(shè)備主要有電泳、烘干（3條）、輸調(diào)漆供膠、余熱回收等，分別由30多套菲尼克斯電氣AXC 3050控制器來控制。同時使用了5套RFC 470S PN 3TX控制器控制42臺ABB噴涂機器人。
總裝車間使用了100多臺物流AGV配合自動化輸送線，總裝車間90%的物料實現(xiàn)了自動配送。升降設(shè)備、輸送系統(tǒng)等采用了16臺AXC3050控制器進行控制。AXC3050控制器處理速度極快，同時支持PROFINET IO控制器和PROFINET設(shè)備，可進行本體或分布式IO擴展，適用于中大型控制系統(tǒng)處理任務(wù)。
安全技術(shù)是設(shè)備操作和人身安全的重要保障，除了安全PLC和Profisafe安全模塊，菲尼克斯電氣的Safety Bridge技術(shù)、安全網(wǎng)關(guān)和安全繼電器等在現(xiàn)場都有成功應(yīng)用。安全PLC編程軟件SafetyProg提供所有的安全功能塊。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，使用了菲尼克斯電氣的PN/PN安全網(wǎng)關(guān)FL PN/PN SDIO-2TX/2TX進行PLC與PLC之間的數(shù)據(jù)交換。通過安全網(wǎng)關(guān)，可發(fā)送128個字節(jié)的PROFINET標(biāo)準(zhǔn)I/O過程數(shù)據(jù)以及11個字節(jié)的PROFIsafe安全I/O過程數(shù)據(jù)。
為了實現(xiàn)系統(tǒng)的可視化和操作，現(xiàn)場使用了大量的工業(yè)PC。具有Core-i7處理器的BLPPC 3000平板電腦用作工位操作站，靈活地安裝在員工最佳可見的位置。工位操作站預(yù)裝了PC Worx工程軟件和控制器診斷，以及Profinet系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和可視化軟件GraphWorx32。
自動化與軟件的深度融合
高度的自動化向來需要與之相配套的軟件系統(tǒng)，通過軟件將信息和數(shù)據(jù)抽取出來進行整合分析，以反映產(chǎn)線運轉(zhuǎn)的真實情況，這是汽車制造業(yè)從自動化走向智能化的第一步。面對高度智能化的設(shè)備和龐大的運行參數(shù)，如何實現(xiàn)信息互聯(lián)互通，大數(shù)據(jù)的管理極為重要。而菲尼克斯電氣在海馬汽車鄭州三工廠采用的一體化生產(chǎn)協(xié)同平臺MES控制系統(tǒng)中起到了非常重要的作用。
MES系統(tǒng)將所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸，下發(fā)給線體對應(yīng)的PLC。菲尼克斯電氣PROFINET高性能控制器不僅對生產(chǎn)流程進行全面控制，同時還要實時接收并分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中包括：
完成生產(chǎn)后，需快速將對應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時上傳至MES系統(tǒng)。這些工作全部在PLC中完成，因此對設(shè)備的響應(yīng)能力造成極大的考驗。
車型數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳遞自然少不了RFID技術(shù)。在海馬汽車鄭州三工廠的焊、涂、總?cè)筌囬g，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集技術(shù)覆蓋整個工廠制造現(xiàn)場，保證海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時、準(zhǔn)確、全面的采集。所有RFID設(shè)備都是由菲尼克斯電氣PROFINET控制器AXC3050進行控制與調(diào)配。
在焊裝車間中，側(cè)圍輸送與主線的銜接處、下部線與主線的連接處以及主線的各工位，所有RFID采集點由2臺AXC3050進行控制；
在涂裝車間中，輸送系統(tǒng)在每個工藝設(shè)備的銜接處都布有RFID采集設(shè)備，將主要數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC；
在總裝車間中，同樣每條線體上都布有多達50個RFID信息采集點，全部由AXC3050進行最終的數(shù)據(jù)處理。
菲尼克斯電氣基于廣泛應(yīng)用案例和長期積累的應(yīng)用專業(yè)知識建立起的軟件功能庫，為海馬汽車量身定制一套電氣標(biāo)準(zhǔn)，打造高水準(zhǔn)的自動化平臺。
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