安贝格工厂外景。摄影:熊少翀
成立于1989年的安贝格电子制造工厂(德文缩写:EWA),是西门子旗下zui重要的Simatic可编程逻辑控制器(PLC)及相关产品生产基地。目前,其生产的产品型号超过1000种。这些产品用于控制机械设备和实现生产过程自动化,可节省时间和资金,并提高产品合格率。
Simatic控制器。摄影:熊少翀
依赖于自动化系统生产效率提升,自投产至今,安贝格在工厂生产面积始终保持约一万平方米、员工数量保持约1200名不变的情况下,产能提升了八倍。在三班制生产中,安贝格每年生产约1500万件Simatic产品。按每年生产230天计算,平均每秒就能生产出一台控制设备。
产品合格率亦大幅提高。相比于该工厂成立zui初的每百万次电子产品加工过程出错500次,现在出错率只有12次。
“安贝格是自己生产自己。”该工厂产品工程师ChristophRaum介绍称,Simatic设备不仅在安贝格工厂被大量生产,遍布自身生产线,控制Simatic产品的生产过程,从而实现自身生产的高度自动化。
在安贝格工厂内部,所有生产线和员工办公区域有机分布其中。尚处于生产过程中的设备工件,在错综复杂的自动化传输线上有序流转,它们像“自然人”一样,明确知道自己的目的地。在每一个分岔路口,工件会暂停1-2秒,选择正确的去向。
安贝格工厂内部。摄影:熊少翀
工件在生产线上自动流转。摄影:熊少翀
Christoph解释称,生产线上的所有工件都已在虚拟环境中进行规划,有自己的“名称”和“地址”,具备各自的身份信息,“知道”什么时候、哪条生产线或哪个工艺过程需要它们。工件在运输线分岔路口暂停,是在识别去向信息。
到达加工中心后,工件被识别出来,生产设备实时调用所需要的全部加工信息,并自动调整生产参数。加工过程中,产品的所有相关数据,都储存在自己的“数字化产品记忆库”中,以便**追踪生产的每个步骤。加工完成后,通过光学设备或其它测量设备对工件自动进行检测,在现场发现并剔除不合格的产品。
如果机器设备需要补给或者维护保养,则在缺料或故障产生之前发出请求。系统会记录所使用的资源数量,并对库存及时更新。
3.1 中央控制单元 ccu(central control unit type 3)
ccu是整个系统的核心单元,机车的控制、调节和监视由ccu实施和控制。hxd1机车的ccu采用type3型32位微处理器,由网关gateway、中央处理器cpu、mvb32-4、电源组成,zui多可以实现2台(4节)机车的重联。ccu采用冗余设计,每节车有2个ccu,一个主ccu,另一个为从ccu,结构功能完全相同,一个故障后另一个可以继续工作,不影响机车正常运行。
ccu的主要功能是为本节机车参数设置存储、本节机车事件记录、重联机车事件显示、整车通讯检测、通过rs232接口读或转储数据,并且作为机车中央控制单元系统软件上载的输入端口。
3.2 牵引控制单元 tcu(trbbbbbb control unit)
tcu是机车牵引的核心控制单元,由中央处理器模块、存储器模块、斩波器控制模块、数字接口模块、数字输入/输出模块、模拟接口模块、控制系统检测模块、列车控制信号输入变换模块、数字信号输入转换模块、接触器驱动模块、igbt触发模块、启动单元等组成。其作用是控制和调节机车牵引、再生制动,从电气上实现防空转/滑行保护,并且实现了开闭环控制、速度频率同步、故障处理与监测等功能。
3.3 智能终端接口单元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
sks1a、sks1b、sks3为智能外围设备连接终端,sks1a、sks1b是紧凑设计的数字输入/输出接口,专为司机室所用,它把司机控制指令转化为数字信号,并通过编码将信号传输给ccu;sks3采用分散化输入/输出,减少车内所需布线,增加控制和诊断能力。
3.4 显示器 mmi