据统计，全球货运行业，每天约有 170 万个包裹丢失或被盗。传统追踪方式依赖条形码或二维码，仅能在特定节点进行扫描，但在运输途中的各站点间几乎无法实现有效追踪。英国初创公司 Reelables 凭借其蓝牙与 5G 智能标签，实现了从仓库到客户家门口的全程实时包裹追踪。面对持续攀升且日益旺盛的市场需求，Reelables 迫切需要提升生产速度，这正是倍福基于 PC 和 EtherCAT 的控制技术的用武之地。

　　新型 Reelables 标签生产系统结构极为紧凑，且可通过倍福多点触控控制面板便捷操作

　　Reelables 公司创始人 Brian Krejcarek 的创业灵感源于一个特别的时刻：他在爬山时突然发现自己忘了带润唇膏。这一想法逐渐演变成了一个更宏大的愿景：要是能有一种方法可以主动追踪物品，让你在出门前就知道自己遗漏了什么，那该多好？Reelables 最初设想的企业对消费者（B2C）模式最终转向了企业对企业（B2B）模式，因为他们认识到，在货运代理、物流和仓储等领域蕴藏着更大的商机。

　　该公司的目标是打造一款成本极低且可规模化生产的追踪标签，这种标签可以附着在几乎任何物品上，最终用持续广播位置信息的主动追踪器取代传统的条形码或二维码。目前 Reelables 生产两种类型的智能标签：

　　蓝牙追踪标签：适用于各行业的资产追踪，尤其适用于延误成本高昂的高价值物流场景

　　热敏标签：精度可达 ±0.5°C，应用于海鲜运输等冷链应用场景

　　据 Reelables 公司介绍，物流企业与终端客户都能从实时追踪技术中获益。这些标签形状和尺寸与信用卡相仿，做成卷筒形式，可直接集成到自动化贴标流程中，从而完全取代传统的纸质或塑料标签。

　　与自动化专家的合作

　　Oliver Boswall-Perks 于 2019 年加入 Reelables 公司，担任机电一体化工程师，负责提升公司的生产能力：“Reelables 是唯一一家生产印刷电池标签的企业。这带来了诸多优势：首先，我们的智能标签被归类为包装材料，因此无需海关申报；其次，这些标签可通过标准废弃物处理流程进行处理，符合我们客户的可持续发展目标。”

　　搭载 TwinCAT 软件的 C6930 控制柜式工业 PC 构成生产系统的高性能控制核心

　　Oliver Boswall-Perks 曾在之前的工作中与倍福有过合作，因此他联系了倍福英国分公司的业务拓展经理 Bradley McEwan。“Reelables 公司带着一个极具说服力的验证成果找到我们 — 一款在业内逐渐风靡的智能蓝牙标签 — 但他们早期的生产设备并不具备规模化生产的能力。”McEwan解释道，“他们需要将使用非工业硬件的手动生产流程转变为全自动的高速产线。”

　　在与倍福合作之前，Reelables 团队在十小时的班次内仅能生产数千枚标签。随着需求不断增长，团队对生产系统进行逐步升级，层层优化，始终致力于提高生产速度、产量以及产品质量。“这就像是一个先有鸡还是先有蛋的经典难题。”Bradley McEwan 补充道，“你得有产品推向市场，但在有市场需求之前，又无法在生产基础设施上投入大量资金。随着公司标签开始热销，他们迫切需要一套能够契合公司业务发展节奏的全自动化系统。”

　　双方的合作始于在 Reelables 位于伦敦的场地举行的一次面对面会议。倍福实地考察了该公司的现有生产配置，并与 Oliver Boswall-Perks 及其团队深入交流，了解他们期望达成的目标。基于此，倍福利用一系列离散制造模块构建了一个新系统，并将自身的 TwinCAT 自动化软件集成其中。

　　技术实施

　　新的生产系统基于倍福自动化平台构建，该平台与 TwinCAT 和 EtherCAT 实现了全面集成。 除 TwinCAT 软件外，该系统还配备了工业 PC、驱动技术、EtherCAT 端子模块、实时视觉系统以及用作 HMI 的多点触控控制面板。Reelables 公司还因率先采用 TwinCAT Vision 与 Motion 集成技术而获益匪浅。其系统运行于倍福的 SPT 应用框架之上 — 这是该框架在英国的首次应用。该架构支持未来设备的轻松扩展与集成，具有极高的可扩展性。该框架为设备序列控制提供了一种结构化、模块化的方法，且完全符合 PackML 标准。“真正关键的是倍福不仅仅提供硬件。”Oliver Boswall-Perks 补充道，“其专家团队还协助我们打造了机器视觉、运动与逻辑控制协同工作的完整系统。这种程度的支持非常难得，尤其是对于我们这种规模的公司而言。”

　　项目专家：倍福产品工程师 Chris Knight 与机电一体化工程师 Oliver Boswall-Perks（从左至右）

　　Reelables 公司还引入了倍福的专业开发服务。倍福产品工程师 Chris Knight 牵头开展编程工作，与 Reelables 团队驻场协作数月，共同开发设备代码、逻辑控制以及序列控制。“我们团队规模很小，只有十个人，Chris Knight 的专业见解对我们而言无比珍贵。”Oliver Boswall-Perks 补充道，“他带来了丰富的专业知识，推动我们加快了项目进度，还帮助团队迅速熟悉了这套系统。他在指导我们开展工作，以及为我们对接倍福更广泛的运动与视觉专家网络方面发挥了关键作用，极大地加快了整个进程。”

　　通过光学质量控制实现性能提升

　　TwinCAT Vision 系统在质量控制环节发挥着至关重要的作用。当每个标签在生产线上移动时，该系统会捕捉其高分辨率图像，精确计算标签的旋转角度和位置偏差，检测是否存在缺陷，并确保实现微米级的点胶精度。尤为关键的是，该系统还能识别并跳过后续工序中可能不合格的标签。

　　如今，该系统能够同时捕捉多个标签的图像，实现更快的处理速度和更高的产品一致性。这使得 Reelables 公司能够在高速生产的同时保证产品质量，目前每个班次可生产数万枚标签，与之前的系统相比，产量提升了 150%。“改用 TwinCAT 意味着我们能够将实时视觉检测集成到生产流程中，而以往这部分工作只能依赖人工完成。”Oliver Boswall-Perks 表示，“现在，不仅生产速度更快了，而且产品质量丝毫没有下降，实际上，产品一致性还更高了。”

　　展望未来

　　Reelables 公司正在为每一枚标签构建完整的数字记录，在生产线的多个检测点采集数据。这些数据将被输入到一个 AI 驱动的分析系统中，该系统旨在根据点胶质量、芯片贴装精度、基材状态、环境因素等参数预测故障风险。系统能够实时采取纠正措施，例如跳过芯片贴装或点胶步骤，以节约资源并提高良率与生产效率。

　　下一代视觉系统也正在研发中，该系统将在关键检测站点部署多台相机，所有相机都由一台倍福工业 PC 统一管理。这一基础设施为机器学习模型提供了有力支撑，这些模型在不久的将来将具备对故障进行精准分类的能力，能够明确判断故障是源自生产环节，还是发生在实际使用场景中，从而在生产过程与实际应用表现之间形成闭环。

　　为满足标签日益增长的市场需求，Reelables 公司正在扩大生产规模，新增两条紧凑型产线和一套高产能的 Stratus R22M 系统，该系统的设计产能为每小时生产数万枚标签。Stratus R22M 的四台核心设备中，已有三台完成建造或全面设计，这使得 Reelables 公司能够大幅提升产能并缩短交付周期。“与倍福的合作，于我们而言，具有深远的变革意义，彻底改变了我们的发展轨迹。”Oliver Boswall-Perks 总结道，“如今，我们已为下一阶段的发展以及更长远的目标，做好了全方位准备。”

　　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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