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    應用案例 | MX-System 在門窗型材加工設備中的應用
    “ MX-System 正在改變機械制造領域的設計和安裝方式。” Schirmer Maschinen GmbH 公司總經理 Ludger Martinschledde 解釋道。在首個型材加工設備中,倍福的可插拔式無控制柜自動化系統解決方案在項目的規劃、設計到安裝和調試等所有階段表現都非常出色。

    “ MX-System 正在改變機械制造領域的設計和安裝方式。” Schirmer Maschinen GmbH 公司總經理 Ludger Martinschledde 解釋道。在首個型材加工設備中,倍福的可插拔式無控制柜自動化系統解決方案在項目的規劃、設計到安裝和調試等所有階段表現都非常出色。


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    門窗制造是一個高科技產業,這一點從 Schirmer Maschinen GmbH 公司的型材加工機全自動加工棒料的第一道工序就可見一斑。Schirmer 公司成立于 1979 年,是倍福的第一個客戶。40 多年來,公司一直使用倍福基于 PC 的控制技術,從最初的定位控制到現在全新的 MX-System 無控制柜解決方案。這種致力于打造無控制柜自動化的可插拔式系統解決方案與 Schirmer 的設備理念尤為契合:使用各種標準化的工藝模塊開發定制化的設備,從而為客戶量身打造高產出且能夠靈活適應各種型材和工藝要求的解決方案。該公司自 2016 年起成為倍福自動化集團的一員,目前擁有約 250 名員工。


    Schirmer 設備有哪些功能?


    Schirmer 設備可用于完成各種不同的工藝過程:窗框和窗扇部分通常由大約 6 米長的棒材連續加工而成。所有的鉆孔、銑削和沖孔操作都盡可能地在棒料上進行,然后再進行端部的切割和加工。在加工棒材的同時,在加工棒材的同時,另一條生產線會按規定尺寸切割高強度型材,并可選擇將其自動插入并定位到 PVC 型材中。接下來的工序包括型材和加固件的螺絲安裝、鋼材加工(鉆孔、銑削)以及插入和擰緊鎖緊結構。


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    系統的背面也引起了自動化工程師的極大興趣,因為每個設備模塊都有自己的 MX-System 底板,各個功能模塊可以直接插接并用螺釘固定在上面.


    由于 Schirmer 設備需要隨時處理不同幾何形狀的型材,因此轉換過程必須是自動的。“手動設置對我們來說是絕對不可能的。”Ludger Martinschledde 說道。在這種情況下,很多擋塊和支架都需要自動定位。“例如,去年,我們實施了一條共有 210 個軸的生產線。”Ludger Martinschledde 在回憶他們對控制平臺的需求時說道。


    控制柜決定了生產流程


    Schirmer 設備目前使用的電氣設備均符合現行標準。控制柜中安裝了驅動器、電源、配電單元和基于 PC 的控制組件。Schirmer 公司的設備通常需要配備多個控制柜,沿著每臺設備布置,并且與設備的 2 至 3 個工藝模塊的電纜連接。此外,子配電箱中還使用了 EtherCAT I/O。它們用于收集各個工藝模塊的執行器和傳感器中的信號;然而,將多個工藝功能集成在一個控制柜中,并使用子配電箱固定信號線取代插入連接方式,這對于模塊化設備制造來說是一種折衷方案。


    Ludger Martinschledde 描述了這種解決方案的缺點:“因此,電氣安裝和調試工作主要在最終裝配階段進行,而我們實際上希望的是盡快調試好系統,然后拆卸并交付。”一直以來,Schirmer 清楚地認識到,模塊化設備方案與中央控制柜之間的矛盾已經成為了提高項目執行效率的“攔路虎”。


    2021 年,當 Schirmer 公司的 Ludger Martinschledde 和設計工程師們聽說了倍福 MX-System 可以實現完全無控制柜的自動化解決方案時,他們都表現出了極大的興趣。


    倍福 MX-System 產品經理 Daniel Siegenbrink 回憶道:"設計工程師們和 Ludger Martinschledde 立即意識到了 MX-System 在模塊化設備制造項目中所具備的潛力。"


    煥然一新的無控制柜設備設計


    Schirmer 首次在其中一臺設備中引入了 MX-System,開辟了新的天地,主要目標是優化設備制造流程,縮短交付周期。現在,MX-System 底板直接安裝在工藝模塊的鋼架上,取代了過去安裝在設備旁邊的控制柜。子配電箱的功能既可以被整合到 MX-System 中,也可以用倍福的分布式 I/O 模塊(EtherCAT 端子盒)代替。MX-System 和 EP 端子盒相結合,使得所有電機電纜、傳感器電纜和閥島電纜都可以采用插拔連接方式。


    對于 Schirmer 來說,MX-System 的關鍵優勢在于能夠重組內部流程。畢竟,這種可插拔的系統解決方案讓設備制造商在預裝時能夠安裝設備模塊的所有電氣組件,并使用預裝電纜輕松連接這些組件。另一個重要方面是,在預裝配期間,設備模塊可以從各個方向自由進入,簡化了電纜鋪設和連接。


    Daniel Siegenbrink 解釋道:“這樣不僅節省了大量時間,而且還顯著提高了工作效率。”這不僅適用于裝配階段,也適用于生產規劃、生產準備和原材料供應階段。


    MX-System 的功能模塊還消除了傳統控制柜設計中常見的復雜的大量部件單獨布線。這樣可以避免接線錯誤,并減少部件的種類。因此,所需的組件(MX-System 底板和模塊以及預裝系統線纜)可在電氣設計完成后直接從倉庫揀選到預裝配線。“我們的目標是建立一個與訂單無關的倉庫,最大限度地降低庫存水平,減少補貨次數。”Ludger Martinschledde 解釋道。


    Schirmer 還從這個項目中獲得了兩點啟示:即使在項目的后期階段,最后一刻提出的修改要求也更容易實施且所需的工作量也更少。而且,通過模塊化設計可以實現分段調試,因此可以及早發現功能錯誤,并可在沒有任何時間壓力的情況下加以糾正。


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    “MX-System 讓我們能夠在制造過程中優先考慮附加值,實現整體更加高效的生產。”Schirmer Maschinen GmbH 公司總經理 Ludger Martinschledde(右)解釋道。

    圖中是他與倍福 MX-System 產品經理 Daniel Siegenbrink 的合影


    快速高效地為終端客戶提供服務


    在最終裝配階段,設備占據了大量空間,因此必須快速完成所有流程,以便為下一臺設備騰出空間。Ludger Martinschledde 指出,加快流程速度,尤其是電氣安裝和分段調試,顯著減少了停機時間,提高了空間利用效率。因此,Schirmer 公司能夠在同一車間內裝配、驗收和交付更多臺設備。作為一家出口占比高達 75% 的設備制造商,自動化解決方案的通用性是 Schirmer 公司非常注重的方面之一。以前,在進行電氣設計和購買原材料階段就必須考慮未來的安裝地點,而現在,由于 MX-System 符合 IEC、UL 和 CSA 認證,因此無需進行耗時耗力的改裝即可在全球范圍內使用。這一點與傳統控制柜面臨的情況形成了鮮明對比,進一步提高了 Schirmer 的標準化水平。


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    MX-System 的雙排底板:底板上的開放式安裝簡化了設備接線,并且便于進行診斷


    不過,不僅僅只是 Schirmer 公司受益于無控制柜自動化,MX-System 可以為所有最終用戶帶來很多實實在在的好處,包括操作人員可以更方便地操控設備以及了解設備情況,同時由于無需使用控制柜,可以極大地減少空間的占用。因此,生產設備在車間內的布局可以更加緊湊,在不影響車間安全通道暢通的情況下優化利用寶貴的生產空間。在使用 MX-System 無控制柜解決方案后,組件數量減少了 90%,這意味著備件倉庫的面積也可以相應縮小。倍福診斷 APP 是與 MX-System 一起推出的工具,它可以幫助維護人員更輕松地定位和排除故障。


    Daniel Siegenbrink 強調道:“由于 MX-System 的插接非常簡單,并使用診斷 APP 代替萬用表,因此 MX-System 模塊的連接和更換工作不需要由受過專業專門培訓的電工完成。”


    無控制柜自動化解決方案成功啟航


    倍福的 MX-System 的使用優化了 Schirmer 公司的整個工藝鏈,為企業帶來了顯著優勢。例如,電氣設計的工作量減少了約 50%;傳統控制柜由于設計原因,裝配通常需要兩到三周時間,而現在的系統只需要幾個小時即可完成裝配。Ludger Martinschledde 預計,在最終裝配階段,停機時間也會大幅減少。


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    整臺設備定制的倍福控制面板進行設置和操作


    該新設備在 2024 年德國國際門窗幕墻展覽會(Fensterbau Frontale)上首次展出。Ludger Martinschledde 相信,這絕對不會是通往無控制柜自動化新時代的最后一套系統:“Schirmer 將繼續采用倍福的這種創新解決方案。我們清楚地認識到,為我們的設備配備 MX-System 無控制柜自動化解決方案對我們來說是多么明智的選擇,未來我們還將為鋁材和鋼材型材產品線配備該解決方案。”


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