在機器開發中，只有超越傳統方法的限制，才能滿足更高的效率要求。在不久的將來，這是一個值得我們思考的問題。最終用戶正在面臨巨大的生產成本壓力，這也進而導致降低機械制造業整體成本的呼聲越來越大。

      在過去，當我們談到提高機器和系統效率時，這一主題通常是從兩個不同的角度展開的：一方面，需要生產單位在日常運行中提高機器效率，另一方面，需要快速經濟地完成機器從概念設計到全面啟用的開發。將多臺設備組合成一個完整的生產系統，也是除這兩個角度外被經常討論和實現的方面。

產品系列的精心規劃和優化是建立高效的自動化解決方案的基石

      然而，這些方面已經越來越多地聚焦于一點，即現在似乎非常適合我們共享在設備與系統開發與操作方面的經驗。作為所有開發活動的目標，著眼于貫穿產品生命周期各個階段的效率非常重要。

      機器的整體效率是由開發的最初幾個階段所決定的。在過去，系統設計師和自動化技術人員都是分開獨立工作的，而現有的時間壓力則為并行開發任務創造了需求。另外，即使在傳統的機械自動化領域，仿真也已開辟了一片嶄新的前景。

仿真提高安全且降低成本

      隨著仿真技術的引入，機器在開發方式上發生了重大的轉變。雖然仿真方法在機械構造方面已經有所應用，但是它們直到最近才開始應用于自動化技術。針對基于建模的軟件開發使用仿真工具，如結合自動代碼生成功能的MATLAB / Simulink，可以提高開發過程中的可追溯性，并且在制造出機械零部件之前就能對機器的性能進行測試。這不僅加快了機器的開發速度，提高了客戶初步驗收的滿意率，而且還降低了整臺機器的成本，最大限度地減少昂貴的樣機試驗次數，避免在客戶處對機器進行代價高昂的改進。當我們想要從一個完全組裝的系統中測試個別機電組件時，“半實物仿真”就成為了關鍵詞。它可以分解開發過程，節省時間并且排除臨時的安裝任務。

      機械制造商們在改善開發方法方面看到了巨大的成本節約潛力。在新產品上重新使用現有的自動化架構可以大幅縮短開發進程。與此同時，由于仿真支持基于模型的設計，不僅提高了易讀性而且優化了易維護性，因此他們從中受益匪淺

      今天，大多數機器不再是系列產品。這就是為什么針對機器及其所需功能性的早期測試是如此重要的原因。物理極限的透明性使某些機器零部件變得更精巧化成為可能，而且還不會犧牲安全性，這進而導致電機以及傳動系統組件更小型化。由于采用電氣連接技術進行更加高效地布線，因此能源消耗和采購成本都得以顯著降低。仿真模型不僅可以縮短調試時間，而且還可以減少執行后續調試和維護工作時的停機時間，因為設備制造商首先能夠在計算機模型上對各項任務進行測試。

      然而，不僅在機器開發階段而且在實際生產過程中應用仿真技術都是非常有益的。例如，如果過去僅憑經驗確定產品的壁厚，那么現在仿真工具可以在確保品質的情況下優化壁厚，從而降低材料成本。在機器仿真中觀察制造時間提供了一個額外的好處，因為可靠的計算生產率比近似估計擁有更好的基礎。

降低維護成本

      提高設備和系統在維護方面的整體效率潛力極大：在傳統機械制造中，各個系統部件基于事件的預防性維護只存在于開發的早期階段。但是，貝加萊目前提供的所有自動化組件可以為機器制造商們提供所有可能性。SDC（服務診斷中心）是這一方向上的創新開發成果。標準的WEB技術有助于將任意計算機作為一個定性診斷的工具，而無需其他特殊的軟件。

      這一主題還包括模擬量模塊，盡管它們成本低，卻能以極高的掃描頻率采集大量數據。另外，集成的日志還可以默認記錄所有操作狀態的相關信息，如ACOPOS驅動模塊的操作狀態。

無需布線的安全技術

      應用帶SafeLOGIC安全邏輯控制器的集成安全技術同樣有助于降低固定成本。為了滿足情況變化而改造安全設備曾經是一項代價高昂，困難重重，有時甚至是不可能實現的冒險行為。在這方面，可編程安全系統可以延長生產設備的使用壽命。對于新的機器來說，這種技術減少了所需的布線量，使安全系統比以往使用固定線路的安全邏輯更加靈活。在貝加萊，機械安全設備的信號通過高速總線POWERLINK與“非安全相關”的信號一起進行傳輸。使用一個開發工具對整個自動化進行安全邏輯編程體現了很高的集成度。

修改程序以滿足不斷變化的規范對于安全技術來說已經成為過去。集成安全技術可以簡化安全功能的編程，不僅節省時間而且節約成本

采用先進驅動技術節約能源

      特別是針對那些需要頻繁停車操作的生產過程，考慮盡快升級驅動系統往往是非常有益的。公用事業公司是通過測量峰值功率來計算公司電費的。具有低“真功率因數”的電氣傳動會給他們帶來隱性成本。當然，現代驅動技術相比傳統系統的采購成本更高，但是，理想的真功率因數TPF=1可以大大降低運行成本，并且優化機器中和相關電源間的接線尺寸。

電氣傳動的能源效率：ACOPOSmulti的功率因數校正（PFC）功能使功率因數φ = 1 。這意味著最多節省50%的電能

      由于今天的電氣傳動性能卓越，因此用它取代液壓傳動非常有益。這些驅動器精度更高，功率可調，并且僅使用所需要的能量。采用智能電機驅動技術控制液壓泵也可以帶來可觀的能源節約。

整體解決方案是關鍵

      然而，對生產設備和系統相關效率的最大影響來自完整和統一的開發，在開發中需要考慮從機器基本概念到后續生產過程中的一切。貝加萊為他們的客戶提供Automation Studio開發平臺以及獨立于平臺的檢查選項如SDC工具，這些工具代表機器的整個生命周期并協助規劃，當然還包括連接其他制造商CAD/CAE/CAM系統用于機電設計的雙向接口。由于取決于設計的自動化程序只需編寫一次就能在各自硬件上輕松執行，并且無需額外編程，因此這進一步提高了生產設備的模塊化程度。

作者介紹

      Franz Enhuber先生于1982年加入貝加萊，在項目管理和應用方面擁有廣泛的國際項目經驗。從2000年起他開始擔任重點項目經理一職，負責公司最重要的一些項目的管理和技術工作。自從2010年1月份以來，Enhuber先生還擔任貝加萊自動化學院院長一職。