運動控制市場突飛猛進
中國裝備制造業經過多年的孕育和發展,推動當前伺服市場的體量有很大的增長,但總體而言,目前的國內市場尚處于初級自動化應用階段,很多設備僅僅實現了基本的自動化功能,運動控制技術大體仍屬于中低端應用水平。在市場份額上,日系和國產伺服占據了大部比例,歐美伺服產品則以中高端設備為主。隨著中國制造2025規劃的頒布和全面落實,國家對發展高端裝備越來越重視,中國制造將逐步向智能制造、以及從低端向高端的方向演進,高端裝備必然需要伺服系統匹配精度和速度的要求,中國將成為運動控制產品的重要高端市場之一,大規模普及應用高端運動控制技術的時機已經來臨。在此背景下,日系和國產伺服性能升級動能很高,而歐美產品需要降低成本或提供差異化的產品來擴大市場份額。
在市場為各大運動控制廠商帶來千載難逢的機遇的同時,競爭也日趨激烈。伺服產品的設計要能夠縮短設備上市周期,如現場接線快、易維護等,傳統的脈沖和模擬量接口的伺服越來越少,基于實時以太網接口的驅動將一統天下。為此,近年來本土基于EtherCAT接口的伺服發展迅猛,歐美、日系驅動大多也集成了EtherCAT接口。性價比高的產品、領先的技術指標(如同步協調性高的多軸控制)、優異的創新能力、良好的技術服務和快速響應能力并能夠在特定行業提供解決方案等等,能夠幫助廠商避免產品的同質化競爭,使企業立于不敗之地。
開放、創新、優良的技術及服務
倍福是一個以技術和創新為導向的公司,從PC控制理念、EtherCAT總線、XFC極速系統,再到XTS磁懸浮伺服傳輸系統,一直引領自動化新技術的發展。目前,倍福重點開發的領域包括金屬加工、包裝和印刷機械、光伏、半導體及消費電子、汽車和煙機、塑料機械機器人等細分行業。在今年的前三季度,倍福的運動控制業務仍然保持了高速的增長,在很多領域還實現了新的突破。
倍福的競爭優勢集中體現在:開放的平臺、創新的產品、良好的技術服務。倍福基于PC、IoT和EtherCAT的開放性運動控制平臺,為客戶實現工業4.0而量身訂做,獨特的產品加上良好的技術服務,在多年深耕本土市場后獲得了眾多用戶的信任和認可。此外,倍福面向未來的編程軟件TwinCAT3更是如虎添翼,創新的產品如XFC、XTS,引領了一次次變革,這些創新技術針對本土的行業方案有效地解決了客戶的后顧之憂。
在做好技術沉淀的同時,為了更好地服務客戶,倍福還通過提供面向各行業的系統方案來推動伺服系統的應用,為用戶帶來了更大的信心與便利。例如,倍福的CNC解決方案提供了CNC、PLC和NC功能,適于激光切割、磨床、木工、加工中心以及最復雜曲面的加工,可以輕易完成激光切割中的隨動控制、光路補償、蛙跳、掃描切割、功率控制等功能;另外,還可同時為周邊設備提供控制功能,如沖激復合生產線,上下料物流設備等,實現以上產線功能只需要一臺裝有TwinCAT軟件的PC即可,簡化了主控部分的硬件配置,節約了成本和空間。更重要的是,由于系統的開放性,設備開發商能夠把自己的工藝積累融入到控制系統中去,打造個性化的軟件和設備,提高附加值,增強在市場中的競爭力。
倍福開發的TwinCATNC軟件自帶凸輪功能、張力控制等高級運動控制功能,XFC技術充分利用了PC強大運算功能和EtherCAT的實時性,確保了極短的循環時間,通過對色標快速精確的響應,提高光標檢測精度,使集成的套色系統成為可能?;赑ackML技術的包裝設備模板程序可封裝這些功能,能夠滿足包裝和印刷機械開發的所有要求。倍福還提供了完全符合“衛生型設計”標準的全系列產品,能滿足最嚴格的衛生和潔凈室要求。產品的開放性、靈活性和小巧的體積使倍福系統成了消費電子行業的最佳選擇。TwinCAT運動學功能庫包含了用于控制Delta、Scara、六關節、Hbox、六自由度平臺等機器人機構的運動學功能塊,機器人、PLC、設備控制只需共用一個CPU,節省了通訊時間和成本。塑機Framework軟件、XMold和eMold基于成熟的TwinCAT軟件,包含注塑機和吹塑機所需的所有標準功能,為塑機提供了完整的解決方案基于EtherCAT、高性能工業PC和塑機行業專用方案能夠顯著提升效率,減少了對材料的浪費。
圖1倍福開發的TwinCAT3編程軟件
倍福XTS磁懸浮輸送系統
在今年工博會上,倍福重點展出的是XTS系統、一根電纜技術、包括OCT和EtherCATP、EJ模塊、伺服控制模塊以及部分行業解決方案,如機器人技術以及CNC技術、金屬加工方案、包裝解決方案等。
以XTS磁懸浮輸送系統為例,這是一種智能設備,集成了旋轉型伺服電機和直線電機的優點,由于采用軟件來替代機械功能,將機械和電氣有機結合,即將給業內帶來革命性的變化。它改變了機器設計的理念,使機器更為模塊化,提高了柔性,在包裝、煙草、半導體、電子裝配等領域有非常大的市場潛力,是倍福面向智能制造推出的拳頭產品之一。一根電纜技術和EJ模塊可以有效降低接線工作量,減少出錯可能,并且系統還集成了安全功能的伺服控制模塊,只有12mm寬,大大降低電柜體積,有效提高了設備的安全性,尤其適合消費電子行業。
圖2倍福XTS磁懸浮輸送系統示意圖
展望未來,伺服系統軟件上的功能將越來越先進,如集成自動慣量測定、參數自適應及整定、伯得圖、觀測器、預防性維護等功能,方便用戶進行機械分析和優化;同時電機選型軟件功能越來越強,更為智能。而在硬件開發上的趨勢包括:設備的運算能力更快、高度集成、體積更小巧(如倍福推出集成STO安全功能的伺服模塊);功率器件如IGBT的開關頻率更快、控制周期更短(如倍福新一代伺服AX8000速度環控制周期低至16微秒);編碼器全數字化、精度和分辨率越來越高;普遍將采用一根電纜技術,采用功耗更低的電機設計和繞線技術,如凸極電機;直線電機和直驅電機的應用將更為廣泛等等。隨著智能制造技術的推進,很多機械功能會逐步為軟件功能所替代,未來的機電系統將趨向模塊化。例如倍福XTS智能傳輸系統可以顯著減少設備體積和裝配時間,使機械系統更加柔性,適應個性化快速換單生產的需要,徹底顛覆傳統的機械設計理念。2016年,倍福將繼續保持在運動控制業務領域的高速增長,鞏固在金屬加工、消費電子等行業的優勢地位,并進一步加大在其他傳統如包裝、汽車等行業的業務開拓力度。
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