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视情维护策略大幅提升发动机悬置系统的生产可靠性

---嵌入式控制器硬件平台为空客公司的数据采集和分析解决方案提供技术支撑

德国倍福自动化有限公司
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   空中客车公司在其位于图卢兹 Saint-Eloi 工厂制造的发动机悬置系统(吊架)用于将发动机安装固定在飞机机翼上,并容纳必要的电气和液压系统。其特点在于采用稳健设计,复杂度高。由于它的生产成本非常高,空中客车公司非常重视高精度控制生产工具,以便尽可能降低加工不当和设备停机等风险。这正是视情维护策略的用武之地,它采用的是由 Dizisoft 公司技术专家基于倍福 CX5140 嵌入式控制器开发的一款解决方案。

空客 50 周年编队飞行表演

  早在 2018 年 6 月,Dizisoft 公司就派出了两名代表,即商务总监 Vianney Lepers 和高级经理 Christophe Rosiaux 与空客公司代表会谈,展示了他们的技术优势。这家新兴企业成立于 2014 年,最初业务主要涉及汽车领域,并在 2016 年荣获工业创新奖。两名代表向空客公司展示了一款基于生产资源的数据采集和分析系统,这一系统可以精确了解机床特性,并对生产中可能出现故障的部件进行情景分析。这样可以加快机床诊断和故障排除的整个过程。

  即插即用的开放式系统

  这种数字维护工具的主要优点在于它采用开放式设计,不依赖于任何特定的制造商或生产技术。Diziscop 接口存储在 U 盘或工业 PC 上,具有采集生产数据所需的所有驱动程序,支持不同制造商提供的 PLC、数字控制(NC)以及传感器和振动分析箱等组件。另一个额外的好处在于,它是一个即插即用型解决方案,无需安装软件。空客公司对这个解决方案印象深刻,并于 2018 年 9 月下单订购。这一方案使用的框架由飞机制造商在所有生产基地实施的 MOS(维护运行系统)项目提供,目的在于避免设备故障,减少意外停机时间,从而提高生产效率,并通过更加可靠的生产资源提高产品质量。

空客 A320neo 发动机悬置

  用 Diziscop 创建的监测项目主要包括指定机床和定义数控系统在其空闲周期内需要监测的功能(如指令、程序、轴电流和背隙)。项目随后被迁移到搭载 Intel Atom® 四核处理器(1.91 Ghz)和 4 GB 主内存的定制款 CX5140 嵌入式控制器上的 Dizispy 采集内核中。Saint-Eloi 工厂中约安装了 50 台这样的嵌入式控制器,用于监测 50 个加工中心的钻孔、切割和冲压等加工任务,据 Dizisoft 介绍,实际应用证明,CX5140 非常适用于这种要求苛刻的工业环境。

  通过边缘计算进行数据采集

  Diziscop 和 Dizispy 组成一个边缘计算单元,能够处理采集到的生产线原始数据,然后过滤并提供给客户。Dizisoft 自主开发了 Dizilake(中央数据收集器和操作界面)等应用程序,以便集中处理和显示这些信息系统中的数据,并将整个解决方案集成到空客公司 AMI 架构中。配备 Dizispy 的嵌入式控制器的数据可以通过 MQTT、OPC UA 或 Modbus TCP 等标准协议进行访问。Dizisoft 还计划开展预测性维护服务,并致力于开发相应的算法。

Dizisoft 公司采用倍福定制的 CX5140 嵌入式控制器实现其数据采集和分析解决方案

  据 Dizisoft 介绍,之所以选择倍福的嵌入式控制器,是因为它配备了工业控制柜中不可或缺的 24 V 电源并集成 UPS。更重要的是,CX5140 上的双以太网端口使其成为用作原始数据源的运营网络(OT)和 IT 网络之间的理想网关,后者将处理后的数据传输给空客公司的信息系统。倍福工业 PC 集 PC 和 PLC 于一身,具有极大的灵活性。选择倍福嵌入式控制器的另一个重要参考指标是它可长期供货,长远来看有利于确保生产系统的安全性和可维护性。

  Dizisoft has also been impressed by the wide range of EtherCAT I/O components, which can be used to easily integrate production sensor technology that may be required subsequently. The drivers included in Diziscop mean that this I/O data can even be correlated with process data for further analysis and declared directly in TwinCAT PLC software. This type of retrofitting exercise does not require any complex reprogramming of the controllers.

  Dizisoft 公司对 EtherCAT I/O 组件的多样性也印象深刻,这些组件可用于轻松整合将来生产过程中可能需要使用的传感器。Diziscop 中包含的驱动程序甚至可以关联 I/O 数据与过程数据,以便进行进一步分析,并直接在 TwinCAT PLC 软件中声明。这种类型的改造工作不需要对控制器进行任何复杂的重新编程。

 Dizisoft 解决方案极大地提高了空客公司的生产效率

  大幅提升可靠性

  实践证明,Dizisoft 的解决方案不仅减少了停机时间,还降低了质量缺陷相关成本,最终显著提升了 Saint-Eloi 工厂生产资源的可靠性。系统让空客公司的数据专家能够根据每一毫秒采集到的信息不断优化其分析工作。空客公司对 Dizisoft 提供的解决方案带来的优势非常满意,目前正在考虑推广应用到其它生产基地。

  关于德国倍福

  "倍福(Beckhoff)是一家专注于自动化新技术的德资企业,创立于 1980 年,总部位于德国威尔市。作为全球自动化技术的驱动者,倍福定义了自动化领域的许多标准,是国际标准的制定者和推动者。公司所生产的工业 PC、现场总线模块、驱动产品和 TwinCAT 自动化软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统,可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。经过 40 年的发展和努力,倍福已在世界各地设立 30 多家分支机构,加上全球的合作伙伴,业务遍及 70 多个国家和地区。

  倍福于 1997 年进入中国市场,中国区总部落户于上海市北高新产业园区,现有员工 300 人,办事处遍及国内 30 座大中城市。创新产品和解决方案广泛应用于风力发电、半导体、光伏太阳能、电子制造、金属加工、包装机械、印刷机械、塑料加工、轮胎加工、木材加工、玻璃机械、物流输送以及楼宇自动化等众多领域。

  公司倾力推广的 EtherCAT 实时工业以太网于 2014 年成为中国国家推荐性标准,并已入编工信部的《国家智能制造标准体系建设指南》。作为一家技术驱动型公司,倍福一直注重在技术上寻求突破创新,在业内享有“创新引擎”的美誉。倍福基于 PC 的控制技术具有良好的开放性,它支持所有主流的工业通信协议,将 IT 技术、互联网和自动化技术完美融合在一起,为实现工业 4.0 和智能制造奠定了坚实的技术基础。"

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公司简介
产品目录

公司名称: 德国倍福自动化有限公司
联 系 人: 销售部
电  话: 021-66312666
传  真: 021-66315696
地  址: 中国上海市静安区汶水路 299弄 9-10号(市北智汇园4号楼)
邮  编: 200072
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