柏麗廚房家具的基本部件通過條形碼分配給一個特定的客戶訂單，并在離開所謂的“匿名生產(chǎn)區(qū)”后分配給各個櫥柜
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柏麗櫥柜公司每年都生產(chǎn)大量的櫥柜，位于德國東威斯特法倫州的威爾市的兩家工廠每年能夠生產(chǎn) 58 多萬套櫥柜。這可能是真正意義上的批量生產(chǎn)，但這里真正的特色是同時還可以完成客戶定制訂單。Beckhoff 基于 PC 的控制技術(shù)為實現(xiàn)一般的部件和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的通用透明性提供了理想的基礎(chǔ)，能夠在數(shù)量為 1 的批量生產(chǎn)中靈活、有效地提供個性化櫥柜 — 完全符合工業(yè) 4.0 的理念。 

每天有約 2600 套整體櫥柜從柏麗的兩個生產(chǎn)工廠離開，交付到客戶手中，使得公司成為歐洲最大的櫥柜制造商。如果單單這個數(shù)字就說明了對制造工藝都有很高的要求，根據(jù)柏麗的技術(shù)總監(jiān) Martin Henkenjohann 所述，那么特殊的市場需求就能更清楚地說明這一點：“盡管是批量生產(chǎn)，我們完全根據(jù)客戶的意愿來制造櫥柜，這意味著生產(chǎn)批量數(shù)量最小可以為 1。為了實現(xiàn)這一點，我們早在 1990 年開始，就保持整個生產(chǎn)過程中所有的部件和生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明性和通用性 — 完全符合當(dāng)今的工業(yè) 4.0 理念。這包括設(shè)計數(shù)據(jù)和個性化加工步驟，從而讓我們始終能夠夠確切地知道哪里有某個特定的廚房家具在加工序列中。這一方面讓我們能夠面日益變化和具體的客戶要求，另一方面用我們自己的車隊完成優(yōu)化和無差錯的貨物運輸?shù)奈ㄒ煌緩??！?nbsp;　　

工業(yè) 4.0 要求整個工藝過程的實時數(shù)據(jù) 　　

先進的工業(yè) 4.0 理念，以及可以用它門在生產(chǎn)中獲得的更高的靈活性在無法確保所有機器和部件數(shù)據(jù)透明性的情況下是不可能實現(xiàn)的。Martin Henkenjohann 在解釋這對于柏麗的意義時說道：“實時跟蹤整個工藝過程的能力是基本要求。這將通過貼上一個包含一件家具所有必要信息的條形碼標(biāo)簽開始，例如在一個廚房落地櫥柜正面，它從匿名預(yù)制移到訂單相關(guān)的生產(chǎn)區(qū)域。在這里，關(guān)于各種機器上進一步的加工步驟的生產(chǎn)方面的信息與詳細的物流信息同樣重要，如裝貨時間和卡車信息或送貨地址。例如，每臺加工機器掃描條形碼并從中央 Oracle 數(shù)據(jù)庫或從 Web 服務(wù)檢索相關(guān)的機器數(shù)據(jù)?！?/span>

柏麗櫥柜的技術(shù)總監(jiān) Martin Henkenjohann 回憶道：“早在 1990 年，我們就開始保持整個生產(chǎn)過程中所有部件和生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明和通用 — 完全符合當(dāng)今的工業(yè) 4.0 理念?！?/span>

    ??   柏麗櫥柜的技術(shù)總監(jiān) Martin Henkenjohann 回憶道：“早在 1990 年，我們就開始保持整個生產(chǎn)過程中所有部件和 　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明和通用 — 完全符合當(dāng)今的工業(yè) 4.0 理念?！?nbsp;　　

實時數(shù)據(jù)的透明性使得每天生產(chǎn) 2600 套個性化的櫥柜成為可能。88 個不同的門板設(shè)計構(gòu)成這一過程的基礎(chǔ)，而且每個設(shè)計的后面都有 250 個不同的條目。根據(jù)門板的樣式，以及諸如配件和把手或面板型號等，可以打造出各種落地櫥柜、壁柜和立式櫥柜。在談及各種整體櫥柜的物流管理時，Martin Henkenjohann 解釋說道：“例如，一個抽屜前板的條形碼包含整個抽屜的配置，包括其寬度和深度、后板的高度和把手類型。生產(chǎn)設(shè)施相應(yīng)地提供所有必需的部件，啟動正確的加工順序，并確保所需的抽屜‘準(zhǔn)時化順序供應(yīng)’地放在一個貨運車廂中。貨車然后開到裝配區(qū)，在那里，成品櫥柜柜體與抽屜和其它部件（如推拉門）組裝在一起。通過實時跟蹤，我們可以隨時確切地知道每個部件在生產(chǎn)過程中的哪個步驟中。這完全符合工業(yè) 4.0 理念?！?nbsp;　　

生產(chǎn)過程通過時間單位控制，并按照日期排列 　　

柏麗廚房家具的生產(chǎn)規(guī)劃絕不是傳統(tǒng)的。事實上，生產(chǎn)是通過時間單位來控制的；即跟蹤立式櫥柜、落地櫥柜和壁櫥，以確定它們在哪個生產(chǎn)序列中，這些序列的排列是否正確。最終，所有的部件必須在正確的時間內(nèi)從總共 9 個裝配線進入到裝貨流水線，從而讓每套整體櫥柜 — 所有柜體、電器和附件 — 可以全部按時裝到正確的卡車上。Martin Henkenjohann 闡述道：“導(dǎo)入客戶訂單的規(guī)劃，以及生產(chǎn)控制由調(diào)度部門負責(zé)，這實際上是生產(chǎn)鏈中的最后一個環(huán)節(jié)。這意味著我們的車隊一方面優(yōu)化了其卡車載重量，另一方面優(yōu)化了到客戶處的行車路線?！?nbsp;　　

調(diào)度部門在計劃交付櫥柜之前短短四天才最后定下生產(chǎn)計劃，因此產(chǎn)能利用率必須非常靈活。為了在一個很短的時間內(nèi)正確地考慮到所有客戶要求，已在很大程度上保存了產(chǎn)品型號的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。除此之外，用于立式櫥柜、落地櫥柜及壁柜的三個裝配線的每一個也都可用于在一定限度內(nèi)生產(chǎn)其它兩個櫥柜類型之一。Beckhoff 公司銷售經(jīng)理 Dieter Grossekatthofer 說明了這一點：“通過使用基于 PC 的控制技術(shù)和為盡可能多的不同的加工工藝設(shè)計的裝置，機器涵蓋的范圍非常廣泛。例如，通常，一個鉆孔優(yōu)化程序計算一個可以同時鉆出盡可能多的孔的序列。但是，當(dāng)改變產(chǎn)品時，視情況而定，連續(xù)鉆孔可以產(chǎn)生更好的結(jié)果，從而可以，例如，驅(qū)動到中間涂膠位置，由于機械原因，這是不可避免的。有了這些功能，可以對機器進行優(yōu)化配置，以實現(xiàn)最大的生產(chǎn)靈活性。” 　　

PC 控制作為一個開放、高效的系統(tǒng) 　　

柏麗櫥柜數(shù)據(jù)透明性的想法孕育于 1990 年，以滿足對生產(chǎn)能力不斷增長的需求。據(jù) Martin Henkenjohann 所述，決定選用基于 PC 的控制技術(shù)的是從一開始就明確了的：“沒有 PC 控制的開放性和高性能，由于我們的異構(gòu)生產(chǎn)環(huán)境，通用數(shù)據(jù)存儲很可能就是根本不可能的事。不僅如此，這些年來，我們一直都與 Beckhoff 專業(yè)合作伙伴有著非常密切和富有成效的合作。此外，整個系統(tǒng)是非常靈活的，因此具有可持續(xù)發(fā)展性，這意味著它可以輕松應(yīng)對不斷變化的要求?！?/span>??

　　每一個部件都可以通過唯一的條形碼非常明確地分配給正確的廚房家具

??　　通過 Beckhoff 的控制技術(shù)以及與柏麗合作開發(fā)的 Oracle 數(shù)據(jù)庫，ERP 和設(shè)計軟件之間建立了一個緊密結(jié)合的中央鏈路。這樣可以滿足歷史性的增長和相應(yīng)的異構(gòu)生產(chǎn)景觀要求。同時，它可以并將繼續(xù)可以通過不斷集成獨立的解決方案繼續(xù)挖掘產(chǎn)能潛力。這種情況下的一個技術(shù)飛躍 — 按照 Beckhoff 的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)專家 Matthias Gehle 所說 — 是 1996 年引進了 Beckhoff 的基于 Windows 的 TwinCAT 自動化軟件：“有了 TwinCAT 后，整個系統(tǒng)不再需要由一臺控制計算機完全控制?，F(xiàn)在，例如，可以通過 TwinCAT 和 ADS 通訊系統(tǒng)最多連接 7 臺工業(yè) PC，例如用于幾臺鉆孔機、分配系統(tǒng)以及額外的加工站。大型生產(chǎn)單元以這種方式創(chuàng)建，因此基本上只有少數(shù)設(shè)備類型需要考慮，如一個立式櫥柜裝配線或抽屜單元。對于每一臺這類設(shè)備，都可以提供一個預(yù)先定義的、定制化 TwinCAT 應(yīng)用程序，這僅需要簡單的參數(shù)設(shè)置。一方面，這樣可以毫不費力地將現(xiàn)有的知識傳輸?shù)剿械脑O(shè)備中，另一方面，軟件工程可以更加高效?！?/span>??

　　在整個訂單相關(guān)的生產(chǎn)序列中，不僅是機器信息，還有有關(guān)家具部件生產(chǎn)狀態(tài)的信息，都可以通過 Beckhoff 的控制面板和面板型 PC 進行檢索。

　??　Dieter Grossekatthofer 認為能夠?qū)υO(shè)備進行模塊化是 TwinCAT 的另一個優(yōu)點：“相對于較早的、沒有真正重疊通信的獨立解決方案，現(xiàn)在可以創(chuàng)建個性化的功能模塊，例如，用于側(cè)面或底部區(qū)域或鉆孔單元。這在調(diào)試期間是一個巨大的優(yōu)勢，因為這些模塊可以單獨調(diào)試，然后事后簡單地組合。這樣大大縮短了調(diào)試時間，便于對柏麗生產(chǎn)景觀不斷進行現(xiàn)代化改造?！?nbsp;　　

通用的 PC 控制技術(shù) 　　

柏麗在其兩個生產(chǎn)工廠中普遍采用 Beckhoff 的 PC 控制技術(shù)，從 EtherCAT I/O 系統(tǒng)和運動控制直到控制柜式工業(yè) PC 和控制面板以及 TwinCAT PLC/NC。即使是一些采用傳統(tǒng) PLC 技術(shù)的舊機器，也可以通過基于 PC 的控制技術(shù)集成。Matthias Gehle 總結(jié)道：“盡管機器池非常龐雜，也可以實現(xiàn)一個同構(gòu)數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)保存在柏麗中央數(shù)據(jù)庫中。在生產(chǎn)工廠實施的由 Beckhoff 開發(fā)的專用高級語言應(yīng)用程序與這一數(shù)據(jù)庫進行通訊，并給各自的設(shè)備控制器提供適配信息。這些年來，這一直是不斷提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵所在?！?nbsp;　　

進一步提高產(chǎn)能潛力，邁向工業(yè) 4.0 時代 　　

工業(yè) 4.0 是一個在未來 10 至 20 年才會全面實施的概念。現(xiàn)在，柏麗已經(jīng)在很大程度上實現(xiàn)了這一概念，但 Martin Henkenjohann 看到一些中短期進一步發(fā)展的潛力：“經(jīng)過測試后，目前，我們正在使用 RFID 和 RTLS（實時定位系統(tǒng)），旨在使得家具的識別更加可變（與條形碼系統(tǒng)相比），并更清楚地給它們提供所有必要的信息。此外，我們的生產(chǎn)控制也將從它最佳支持的 TwinCAT 3 和多核工業(yè) PC 技術(shù)中獲益?！?/span>??

在整個訂單相關(guān)的生產(chǎn)序列中，不僅是機器信息，還有有關(guān)家具部件生產(chǎn)狀態(tài)的信息，都可以通過 Beckhoff 的控制面板和面板型 PC 進行檢索。

??通過“尖端集群”實現(xiàn)創(chuàng)新潛力 　　

Martin Henkenjohann 認為，由德國工業(yè) 4.0 “尖端集群” “it’s OWL”(北威州智能技術(shù)系統(tǒng)）發(fā)起的兩個研究項目（由 Beckhoff 作為集團領(lǐng)導(dǎo)）就是創(chuàng)新潛力的承諾。Beckhoff 的 研發(fā)項目經(jīng)理 Dr. Ursula Frank 解釋道：“ScAut 項目的目標(biāo)是一個用于開發(fā)和運行自優(yōu)化的智能機器和系統(tǒng)的科技自動化平臺。經(jīng)過最初的測試應(yīng)用后，我們預(yù)計我們能夠節(jié)約 20％ 的能源、提高約 10％ 的生產(chǎn)效率以及降低 50％ 左右的維護成本，這些有形的經(jīng)濟實惠僅僅通過實施科技自動化功能（如先進的執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測和電力監(jiān)控）即可實現(xiàn)。創(chuàng)新項目“efa”（極速自動化）— 本質(zhì)上低一個級別 — 目標(biāo)是提高控制技術(shù)的性能。同時，XFC 極速控制技術(shù)將在大型復(fù)雜項目中實施，然后是整個生產(chǎn)工廠。重要的議題包括周期時間的優(yōu)化和多核處理器全部潛力的利用?！碧貏e是通過 efa 項目，Martin Henkenjohann 預(yù)計計算能力會大大提高，使得生產(chǎn)過程可以甚至更好地實時映射，從而進一步增加生產(chǎn)透明度。 　　

小結(jié) 　　

針對家具行業(yè)的解決方案 - 對于生產(chǎn)批量數(shù)量為 1 的通用數(shù)據(jù)透明性 　　

為客戶帶來的好處 - 通過高效的批量生產(chǎn)生產(chǎn)出最多樣化的產(chǎn)品 　　

PC控制結(jié)構(gòu) 　　

TwinCAT：開放、靈活的自動化軟件，用于異構(gòu)生產(chǎn)環(huán)境 　　

PC 控制：先進的控制技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè) 4.0 理念??