数字化驱动汽车零部件单元产量提升20%

订单规模量增导致威斯康星汽车零部件制造商Felss Rotaform LLC（威斯康星州新柏林）通过新双机器人机床看护单元扩产。公司是用旋压成形、轴向成形、管端成形工艺供应精密零件供应商。为达成公司持续流程改进目标，新单元必须比前代制造单元更安全、更快、更灵活。

为应对自动化复杂性，公司因创新记录和集成机器人控制技术专长联系西门子和系统集成商IAS Inc.（威斯康星州新柏林）。六个月后，Felss Rotaform运行数字化集成制造单元，打破公司生产力盈利纪录。

审视下一代机器人单元需求时，Felss Rotaform有若干目标。首，想部署新高速PLC实现每零件更短全循环周转时间提升生产力。

次，想探索更先进安全方案保证更好控制谁进单元。旧单元机床可能在维护人员在单元时意外开机，置该人员受伤风险。为避免此，Felss Rotaform想要自动化流程保证重启时单元空闲。

第三，想要更多单元换型灵活性，允许公司测试、为客户提供更多样产品范围。旧单元每次新工艺需整体重编程，可能耗费数天。

Felss Rotaform初始目标新单元每零件48秒全循环周转时间（远快于任何旧单元）。方案设计实现将完整零件生产过程加速至38秒，效率提升20%。新单元实施后，复杂换型停机从天降至小时，典型计划换型从8小时降至15分钟，据Felss Rotaform电气控制工程师Chad Due称。

“新单元两班产出前需三班完成。这让我们24小时多产600件。此外，单元盈利能力提升13%，”Due说。

西门子客户经理Richard Parkhurst知IAS强势达成Felss Rotaform目标。“些集成商纯软件开发，些更擅长硬件建装。IAS带来所有必要技能专长组合，含机器人和安全工程能力，”他说。

IAS认西门子产品对Felss Rotaform达成目标关键，提供所需速度、可靠性、灵活性、安全。例如，基于以太网西门子PROFIsafe数字化通信骨干设计进单元控制机床和周界安全。设备间安全通信在各PLC和机器人间提供。PROFIsafe从单元内设备中继状态信息至主PLC，提供相较老技术巨大优势，因标准和安全通信均经单总线系统进行。

PROFIsafe方案内所有传感器执行器可在分布式安全概念内自由编程，无论其I/O站。此灵活性允许操作员选择性关闭执行器。其他优势含故障安全通信、高级诊断、热插拔能力，帮助减少停机。

西门子Simatic S7-1500内置Profinet接口PLC在提高运行速度中扮演主要角色。高速背板总线、高波特率、高效传输协议，为快速信号处理提供关键性能优势。

据IAS应用工程师兼主机器人PLC程序员Simon Vancina，“S7-1513F PLC因速度、可用I/O扩展卡范围、可编程安全控制器功能、相对紧凑外形、低成本成为此项目绝佳选择。”

西门子TIA Portal在编程所有PLC和HMI时节省时间工程资源起关键作用。TIA Portal通过仿真工具、程序员生产力工具、额外诊断缩短上市时间。

“TIA Portal让我按我想写代码方式写、随时切换编程语言，”Vancina说。“例如，用TIA Portal我能选梯形图使简单逻辑段更易读，下行代码切换如结构化文本实现更复杂流程控制或计算。几乎所有PLC允许用各种IEC 61131-3编程语言，但TIA Portal让你独特有效方式组合它们。这是非常方便特性，让我们减少代码开发时间、使系统更快上线。”

项目实施后，Felss Rotaform立见核心目标外收益。大汽车制造商总看测试新产品。依赖供应商协助测试过程。测试阶段最响应供应商常获新业务奖励。

Felss Rotaform新制造单元考虑产品测试设计。能周跑六个不同新零件号，另一单元需整月。

新单元在检测缺陷件能力上也先进得多。对Felss Rotaform等制造商，追溯性在降低运营成本中扮演关键角色。单元能通过检测缺陷件放入单独料箱、甚至缺陷过频时停机报警操作员，防止缺陷件发运。若缺陷件发运被客户发现，可能意味整批退货，供应商损失数十万美元。

IAS和西门子目前测试两类似机器人单元将2018实施，含更好维护追踪用于更先进数字制造。新系统追踪机床运行多久、指示关键部件何时接近预测循环时间阈值。

探索方案之一是MindSphere，基于云开放物联网（IoT）操作系统，作为连接平台带应用提供功能范围，如降低安全风险、提高连接机床厂可用性。

此外，新系统将纳入预测分析向单元主控发送潜在问题警报。“新系统告诉你需替换什么、系统需什么类型零件。安装前扫描零件它告诉你是否那机床正确零件，”Vancina说。

更多西门子信息访问www.siemens.com或致电847-640-1595；IAS访问www.iasworldwide.com或致电866-243-2402。