工业4.0减去工业3.0等于什么?台达机电事业群运动控制事业部总经理蔡清雄博士认为两者相减之差即为数字化平台,这也是仿真与可视化管理的实现基础。工业4.0需要100%的虚实同步才能够真正达到预期的精妙设计,如何展现机台工作中的细微运动,让客户实现最安全、最高效的产线设计,在投资前即可获得足够的数据评估,这才是工业4.0强于3.0的地方,而台达正在朝着这个方向积极努力。
台达机电事业群运动控制事业部总经理蔡清雄博士
数字工厂,算力下放
蔡清雄认为目前工业产线自动化组合IT系统的信息化也只能代表工业3.0或工业3.5,流行的AIoT,IIoT所倡导的工业网联化道路并不算最先进的智能制造。如何打造工厂数字平台,实现预测诊断才是未来工业自动化厂商的真正出路。但预测诊断需要大量传感器集成,数据量产生巨大,而点检导致的大量线程也难免产生大量浪费。最好的解决方案是从设备层面将采集能力集成,让每个设备都拥有关键部件状态的读取能力;此外,设备内部可以进行实时的数据读取与分析,只把有用的数据传给上位机及云端,帮助计算进一步减压,这样的设计就需要驱动器本身拥有足够的计算能力,迅速将采集到的数据及时分析进行分散化的调配。台达应对高精密加工的智能化需求开发的新一代PC-Based运动控制器产品AX864E系列,采用CODESYS运动控制软件平台,Intel x86高效能多核心CPU,无风扇散热设计,适应智能化生产设备紧凑需求,实现了控制器上位机及云端算力分散化,让系统整体更高效,更智能。
虚实融合,以柔克刚
而另一方面,蔡清雄认为,想要做到真正的虚实结合的工业4.0,需要机器设备轨迹运动足够精确,完美完成参数的设置。但这又会产生另外一个矛盾,为了控制惯量达到高精度的定位,机台寿命就会承受不可逆的损伤,机台产线若想长久使用必须拥有柔性化的惯量处理能力,将机台的损伤降至最小。
而台达新推出的高性能伺服驱动系统ASDA-B3系列正是考虑到实际使用中的种种要求,能够在1kHZ速度频宽下实现大于70度的相位边界,这样参数意味着伺服产品能够在高运动速度下拥有极快的反馈速度,以及极低的运动惯量,能够让设计者和操作者得到更好的机构容忍度。整个系统的后期调试以及维护成本也会因此降低很多。蔡清雄认为,这样的产品质量基本上能够让系统在运行三年后也几乎不需要进行任何调整。
真实世界的考量
面对未来的发展,蔡清雄认为在工厂数字化平台与预测性维护成为工业自动化产线不可或缺的应用之前,台达将通过努力优化产品,致力于实现设备的最佳精度与寿命,帮助客户在虚拟与现实之间实现同步,达到虚实完美结合的境界。
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