CPS Stopgate:用於未來互聯工廠的智慧元件

智慧元件

未來互聯工廠的基礎

智慧元件是未來生產系統的基礎。智慧元件是一類功能齊全的機電整合模組,可以自主執行相應功能。由於具備增強功能,智慧元件有助於優化從調試到正常運作在內的各種生產過程。

可自主執行功能的機電整合模組,是未來生產系統的基礎。此類組裝體配有感測器和驅動器,同時具備資料處理和通訊功能,也被稱為「智慧元件」。它們具備自主聯網、組織和配置功能,可以從主控制層接受指令。Festo 的 CPS Stopgate 就是其中一種智慧元件。

開發智慧元件的技術挑戰,在於如何讓高性能的嵌入式系統能夠微型化。為了實現這種網絡化的整體系統,我們不遺餘力地開發了精密工程設計和微系統技術等其他技術。

作為創新領導者,Festo 多年來一直致力於推動工廠自動化,並提供一系列用於驅動技術發展的產品組合。正因如此,我們選擇利用智慧元件來協助並加速工程設計流程,該流程涉及到系統配置、調試和運作。

用於物聯網的元件

在實現工業物聯網的願景下,所有用於生產過程的相關資料都必須即時可用。想要達成這一點,智慧元件是前提條件。 它們在其中發揮核心作用,可讓所有物聯網流程內的資訊能夠一致、統一的交換。

物聯網元件具有以下特性:

  • 直觀:由於生產過程的變化速度愈來愈快,員工必須更頻繁地利用技術設備。這表示技術設備必須能夠理解人類的意圖,反之亦然,這就是直觀性的表現。
  • 智慧化:自動化領域已經出現了功能整合和更高程度的智慧化,例如整合可程式控制器的閥島,或包含診斷功能的真空吸盤。
  • 整合:藉由即插即生產功能,模組可用登入主電腦並傳達其功能。如此一來,它們會被列入生產流程,隨即為生產流程賦予新的功能。
  • 互聯網相容:由於標準化技術,元件的 WLAN 功能讓生產過程中的本地自主系統可以相互主動通訊,而不需要依靠系統和製造商。

即插即生產的能力

整合式控制器和可調式介面,將組裝、配置和系統整合所需的工作量降到最低程度,從而為智慧元件提供即插即生產的能力。經過預先配置的控制系統可以簡化調試過程,因此操作人員不需要掌握驅動器或控制系統方面的詳細知識。

即插即生產原理與電腦上的 USB 介面類似,透過該介面連接的設備可以直接登入電腦並與之進行通訊。在未來工廠內,單一元件也可以透過同樣的方式,在生產系統內發揮功能,宣示自己的存在。

CPS Stopgate

CPS Stopgate 是一種整合式制動器模組,也是智慧元件的原型。該模組與必要的驅動器、感測器和控制器組成一個單一元件,以針對性方式擋停輸送帶上的工件托盤。為了讓整個生產系統利用該阻擋模組的功能(例如「阻擋」或「放行」),需要設置一個標準化的介面。接線已經整合在元件內,因此壓縮空氣、電力和訊號系統只需透過一個外部接口進行連接,因而減少了接線工作量。

CPS Stopgate 可用於 Festo Didactic 設計的 CP Learning Factory,該學習工廠的目標,是提供整合工業相關的研究和符合未來需求的知識學習服務。