采埃孚（ZF）作为全球领先的汽车零部件供应商，正在驱动转型、加速变革，通过面向未来的可持续技术，完成下一代移动出行的愿景。采埃孚作为线控系统的技术先驱，正在为其线控刹车产品部署先进的制造系统，以提升生产速度、生产效率和生产质量。采埃孚在中国的生产基地中，配备了规模庞大的流水线，这些流水线由多条装配线组成，工艺繁多且复杂。为应对这些挑战，采埃孚采用了全套倍福解决方案。
新产线配备的倍福自动化解决方案采用了全新的控制架构，包括安装有 TwinCAT 软件的高性能 C6675 控制柜式工业 PC， 基于 XFC 技术的 EtherCAT I/O、AX5000 和 AX8000 系列伺服驱动器以及 XTS 智能输送系统。采埃孚中国负责电磁阀前期制造工程的卜钰琳对这种基于 PC 的无缝集成式控制解决方案的高效性给予了肯定： “在引入倍福的PC控制技术后，我们首先注意到的是生产节拍的显著提升。我们将原有的电磁阀生产线节拍从 2.6 秒/件显著提升至 2.4 秒/件。这个提升意味着生产效率得到了大幅提高，而这一成果仅仅是通过将主控制器切换成倍福控制器和 EtherCAT 总线所实现的。”
倍福基于 PC 的控制技术采用工业级计算架构，利用标准的 PC 硬件（如多核处理器）和高性能的 x86 架构，提供了极高的计算能力。这使得系统能够处理复杂的控制任务和大量的数据，满足现代工业自动化的高性能需求以达到生产效率的提升。配合 EtherCAT 总线的超快实时响应和高速总线传输，大大减少了信号交互导致的多余等待。除此以外，基于超采样技术和 TwinCAT 3 Scope 分析工具，快速定位潜在优化可能性，额外指导编程人员有效缩短瓶颈工序的操作时间，提升节拍直至完美。
01
平台集成与成本节约
“基于 PC 的控制平台不仅能够直接集成制造执行系统（MES）和物联网应用，还能够与采埃孚的测试系统无缝对接。这种平台化的解决方案不仅简化了系统的组建和维护，还大幅节约了成本，提高了整体运营效率。”采埃孚负责测试前期制造工程的石文杰说道。
采埃孚所选用的工业 PC C6675 采用硬件标准化和模块化设计，使得系统可以根据需求灵活配置和升级。利用强大的性能，许多其它软件系统，诸如数据采集、分析以及运动控制，也可以集成到 C6675 控制器中，这种方式能有效帮助客户降低总体成本。此外，通过 TwinCAT Interface for LabVIEW™ 或倍福 I/O 和伺服驱动器完成原先必须在其它平台完成的工作。未来还可以通过 TwinCAT 3 Machine Learning 集成基于 AI 的质量工具，进一步提升生产效率。
02
多用户高效调试
随着越来越多的机器和设备功能通过软件实现，多个程序员团队协作编写控制代码和调试已成为常态。这在调试过程中带来了若干挑战：访问源码控制系统常常得不到保证、机器上的最新软件状态可能与本地状态不同、下载的更改若被证明有误无法撤销。“我们的产线规模较大，通常都会由多个工程师来共同完成整个产线的集成和调试，而在以往的集成和调试中，总是会存在一些协作问题。”采埃孚负责产线程序开发的前期工程的田小飞补充道。
现在，TwinCAT 多用户调试功能允许多名工程师同时在同一项目上工作，且不需要特定的源码控制知识。源码控制功能集成在标准工作流程中，当前项目状态在下载或在线更改时自动传输到目标系统，历史记录也自动生成，记录所有更改、用户名、时间戳和修改内容，并可在每次变更传输时选择要求输入评论。“通过多用户调试功能，我们在调试阶段的效率也获得了提升，节约了时间。同时，历史记录功能也能很好地帮助我们了解整个程序的变化及更改。”田晓飞对倍福的 TwinCAT 多用户调试功能给予了高度肯定。
03
XTS 助力实现柔性化装配
利用 XTS 动子独立、精准、快速完成定位的特点，我们能够高效高质量地完成零部件的装配。此外，XTS 动子可独立自由移动，允许我们实现产线的柔性化配置。通过加载不同的配方，动子会在不同位置停留，完成产线产品的一键转产。另外 XTS 特别的拓扑支持，能够使用非常紧凑的产线设计布局，将产线小型化，节约车间空间。
利用 XTS 完成装配，使我们的产线变得更为灵活。既可以通过运动控制实现更快的节拍，也可以通过编程适应不同的位置。设计时，还可以利用 XTS 宽泛的负载空间和灵活的布局方式，在产品不离开托盘的情况下挑战更多生产工艺。我们还看到倍福 XPlanar 平面磁悬浮系统的潜力，未来倾向于将 XPlanar 更多地应用到现有的装配制造环节里。但在此之前，我们需要一些时间来开发和验证 XPlanar 的相关应用。”
—— 采埃孚先进制造经理
李皛
在装配过程中，产品可能会出现一定比例的不良品，因此需要实时检测以确保制动控制系统的安全性。XTS 系统通过高速精准的位置或者速度控制，提高了检测的效率。动子独立控制技术能够将不合格产品送到分析站经由人工进行结果复核，这是其它传统输送系统难以实现的。
结论
倍福基于 PC 的控制解决方案在采埃孚的线控生产线中展现出了卓越的性能和灵活性。通过更快的节拍、高效的平台集成、多用户调试和先进的控制功能，采埃孚显著提升了生产效率和产品质量。“采埃孚正致力于持续创新，希望通过引入 XPlanar、TwinCAT Vision、MX-System 和 XFC 等新技术，进一步提升未来生产线的竞争力和适应性。”李皛最后总结道。
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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