裝配線每年可生產(chǎn) 1 百多萬件電子駐車制動器
汽車工業(yè)： 控制與 MES 系統(tǒng)間的完美通信確保了最優(yōu)的質(zhì)量和安全標準
汽車工業(yè)： 控制與 MES 系統(tǒng)間的完美通信確保了最優(yōu)的質(zhì)量和安全標準
汽車中的傳統(tǒng)手剎已逐漸被電子駐車制動器(EPB)取代。停車時，電子駐車制動器自動制動;坡道起步時，電子駐車制動器在自動調(diào)節(jié)制動拉索的同時松開駐車制動。隸屬于 Küster 集團的 Küster Automotive Control Systems GmbH (ACS)是歐洲市場上電子駐車制動器供應商的領導者之一。2011 年，該公司報告稱共生產(chǎn)了 120 多萬件電子駐車制動器。生產(chǎn)電子駐車制動器的四條裝配線都使用 Beckhoff 技術實現(xiàn)了全自動化。技術亮點包括電子駐車制動器的集成式數(shù)據(jù)庫引導過程監(jiān)控和電子校準。
帶獨創(chuàng)汽車后軸的電子駐車制動器(EPB)。圖片顯示了拉索線路，包括制動鉗中的制動拉索
Küster 技術已在大多數(shù)汽車制造商制造的成千上萬輛汽車中使用。
Küster 組件包括機械或電子駐車制動器、車窗開閉調(diào)節(jié)器、全套車門系統(tǒng)以及消音器和排氣閥。Küster Automotive Control Systems GmbH (ACS)是 Küster 集團旗下的五家公司之一，位于德國 Ehringshausen，為不同的歐洲汽車制造商生產(chǎn)電子駐車制動器。Küster ACS 自 2003 年起便開始使用 Beckhoff 技術來控制其生產(chǎn)設施。今天，Beckhoff 基于 PC 的自動化技術已成為 Küster ACS 大型控制系統(tǒng)的支柱。
生產(chǎn)、測試和校正過程的細致文件記錄
毋庸置疑，電子駐車制動器生產(chǎn)的控制和監(jiān)測要求十分復雜。一方面，其生產(chǎn)受到價格壓力的強烈影響，即意味著裝配過程必須有效且高度自動化，這是最基本的要求。另一方面，電子駐車制動器是與安全相關的車輛組件，即意味著其受到嚴格的測試和文件記錄要求限制。另一個復雜情況便是：電子駐車制動器裝配有專用的電子系統(tǒng);該專用的電子系統(tǒng)隨后會與車輛通信，因此，在不同的操作狀態(tài)下，必須對電子系統(tǒng)進行校準(傾角、制動曲線等)。在所有的生產(chǎn)階段，包括物料運送、不同的制造步驟、校準、功能測試和裝運，生產(chǎn)線的控制和測試單元都會通過 Beckhoff C6140 工業(yè) PC 與中央數(shù)據(jù)庫通信。工業(yè) PC 充當耦合系統(tǒng)，自動收集所有系統(tǒng)組件的數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)捆綁傳送至服務器。耦合系統(tǒng)和裝配站間的通信通過 TwinCAT ADS 進行。C6140 也會進行遠程維護和診斷。數(shù)據(jù)庫批準所有的控制命令并細致地記錄整個生產(chǎn)和校準過程以及隨后的功能測試。每個獨立的電子駐車制動器都會經(jīng)過 100% 的測試?！斑@就是其與‘標準’生產(chǎn)的不同，‘標準’生產(chǎn)是基于生產(chǎn)計劃進行裝配和交付。而 Küster 的成品 — 電子駐車制動器 — 會進行測量并按需進行校正，”Beckhoff 法蘭克福分公司銷售團隊的一員，Olive Barwitzki 說。數(shù)據(jù)交換以極高的速度進行：取決于范圍，控制模塊中數(shù)據(jù)庫查詢的平均響應時間大約為每次查詢 100 ms。假如年產(chǎn) 120 萬件電子駐車制動器，如同 2011 年的情況一樣，則大約生成了 130 GB 表數(shù)據(jù)。
電子駐車制動器生產(chǎn)、校正和試驗臺的控制幾乎都(98%)由 Beckhoff 的自動化技術進行處理。Küster 的經(jīng)理對 Beckhoff 解決方案的緊湊性和靈活性、高速的處理速度和超高的性價比印象深刻?！癇eckhoff 控制平臺的另一亮點在于，除了單純的過程順序控制之外，測量技術(力量和位移測量)也可繼承在控制系統(tǒng)中，”O(jiān)liver Barwitzki 說。Beckhoff 技術的另一優(yōu)勢在于，與電子駐車制動器控制電子元件的通信可通過 FC5101 插卡和車輛專用 CAN 總線協(xié)議(裝配有 11 或 29 位 CAN 識別器)從 PLC 直接進行。
Küster 使用了整個系列性能可擴展的 Beckhoff 產(chǎn)品：控制裝置包括 BX 系列 Ethernet 總線端子模塊控制器、嵌入式控制器 和作為行尾計算機的 C6650 系列工業(yè) PC。軟件包括 TwinCAT I/O、TwinCAT PLC 和 TwinCAT NC I。它們的共同點在于，所有的控制器都在一個網(wǎng)絡中運行且與數(shù)據(jù)庫相互配合。
用于校正系統(tǒng)的控制柜 電機和齒輪組的預裝配
Küster Automotive Control Systems GmbH 是歐洲市場上電子駐車制動器 (EPB) 供應商的領導者之一。生產(chǎn)電子駐車制動器的四條裝配線都使用 Beckhoff 技術實現(xiàn)了全自動化。
Küster ACS 嚴重依賴于 TwinCAT 軟件。例如，TwinCAT NC I 于 2010 年首次在上海被用于電子駐車制動器模塊化生產(chǎn)的裝配線末端。電子駐車制動器外殼必須絕對密閉，因為車輛會經(jīng)常接觸到水。密封過程通過TwinCAT NC I 控制器的 XY 平臺實現(xiàn)。這是確保恒定的軌跡速度和連續(xù)的密封劑應用的唯一方法。
作為標準的 Beckhoff 控制技術
Beckhoff 技術在 Küster 的成功應用始于 2003 年，作為首次電子駐車制動器試驗臺上的試用，并沿用至今。憑借其于開放的控制技術和靈活性，Beckhoff 很快便成為 Küster 的標準控制技術供應商。如今，整個 Küster 集團都在使用 Beckhoff 的控制器，而且這種上升趨勢還在持續(xù)。同時，Küster 還向其供應商指定使用 Beckhoff 技術，從技術上講，Küster 和 Beckhoff 之間的關系正不斷地加強。當 Lightbus 協(xié)議不在能滿足 Küster 的速度要求時，Beckhoff 正巧開發(fā)出了 EtherCAT 現(xiàn)場總線。
操控裝置和 MES 系統(tǒng)間的完美通信
電子駐車制動器生產(chǎn)的每一步都必須進行批準、測試和記錄，控制構(gòu)架正是按照這種要求成形。(參見圖解)另外，其包括系統(tǒng)計算機和裝配有 TwinCAT PLC 自動化軟件的 C6650 控制柜工業(yè) PC，用于控制生產(chǎn)。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)數(shù)據(jù)庫記錄過程中的所有事件。Beckhoff 控制器和 MES 間的互動非常集中。通過 iTAC 軟件 AG(Oracle 數(shù)據(jù)庫供應商)、Beckhoff 和 Küster 生產(chǎn)設備部的合作，用于此的適當編程接口可在短時間內(nèi)執(zhí)行。
電子駐車制動器組件：頂端是帶傾斜傳感器的控制印刷電路板。中間是(DC)電機/齒輪組。通過花鍵軸的旋轉(zhuǎn)運動生成扣緊力，花鍵軸額外裝配有力傳感器和應急釋放機構(gòu)。所有的組件都裝配到成品電子駐車制動器中，隨后進行測試。
可在前臺中的產(chǎn)品傳送器上看到電子駐車制動器外殼蓋，其后是剛裝配好印刷電路板的電子駐車制動器外殼。下一步是裝配電機/齒輪組。
Küster – 汽車工業(yè)的系統(tǒng)合作伙伴
總部位于德國 Ehringshausen 的 Küster 集團是汽車工業(yè)的國際系統(tǒng)或作伙伴。該家族企業(yè)成立于 1926 年，特別注重操作、車門和齒輪系統(tǒng)。所有 Küster 產(chǎn)品的共同特點就是它們的操作原理都是基于拉索。在競爭相當激烈的汽車供應商市場上，Küster 的強勢地位來自于它致力于創(chuàng)新的決心、面對多變市場環(huán)境的適應性、生產(chǎn)效率和對嚴格質(zhì)量標準的遵守。在汽車領域，Küster 的客戶包括 30 多家汽車制造商，所有都是歐洲的大品牌制造商。自 2000 年以來，Küster 集團的銷售額便開始翻倍增長。2011 年，公司銷售額達 4.2 億歐元，員工數(shù)達 3,000 人。
工件固定器中的經(jīng)校正過的電子駐車制動器。裝配到外殼中的最后一個部件是車型專用支架。
大約 100 臺控制器被連接到數(shù)據(jù)庫，這就意味著數(shù)據(jù)庫必須處理大量的數(shù)據(jù)。每件電子駐車制動器，數(shù)據(jù)庫會存儲大約 250 個測量值和測試數(shù)據(jù)，其中大約 150 個會在最終生產(chǎn)線末端驗收時被收集。文件記錄確保了只有批準的部件才會被使用而產(chǎn)品會滿足最高的質(zhì)量和安全標準。每生產(chǎn)一件電子駐車制動器，必須能夠追蹤每個組件，能夠查找到螺釘、襯墊或外殼的批次。一旦發(fā)生投訴、供應商不得不承認質(zhì)量缺陷或運輸損害情況時，這就非常有用了，這就可以實現(xiàn)追溯并準確地查找到哪個批次受到了影響。
在自動化、生產(chǎn)過程控制和產(chǎn)品開發(fā)方面，Küster 總是走在技術開發(fā)的前列。最近的一個例子便是用于電子駐車制動器生產(chǎn)的遠程維護在中國的實施。在產(chǎn)品方面，Küster 總是有值得報道的進展。隨著自動排氣和消音器，這些具有徹底變革排氣技術潛力的技術發(fā)展，Küster 已準備好投放下一個具有潛力的明星產(chǎn)品。Küster 生產(chǎn)設備部已裝配好配備有 Beckhoff 控制器的第一條生產(chǎn)線。
