對于產(chǎn)線集成商，他們需要為不同的行業(yè)提供非標(biāo)的產(chǎn)線集成，對于機(jī)器制造商不僅要提供成型裝備，也需要將后道連接起來，以構(gòu)成交鑰匙工程-尤其是在飲料灌裝、鋰電、光伏、電子半導(dǎo)體等長流程的制造業(yè)。用戶關(guān)心的是生產(chǎn)的品質(zhì)效率，但完成這個產(chǎn)線設(shè)計實施的企業(yè)，則更關(guān)注于工程本身的效率。

產(chǎn)品組裝中的難題-非標(biāo)自動化

隨著人工的成本不斷上升，在原來的每個垂直的制造業(yè)里，都興起了上線自動化產(chǎn)線的巨大需求。在每個制造業(yè)的垂直行業(yè)里，都會存在著這樣一些公司，要么承接一個新的產(chǎn)線的設(shè)計制造，或者對一個舊的產(chǎn)線進(jìn)行改造，這個自動化市場被稱為“非標(biāo)自動化”，它的顯著特征是 “項目”導(dǎo)向型的市場，不同于OEM配套，項目市場會非?！熬怼?。

圖1-非標(biāo)自動化所遇到的難題

時間嚴(yán)苛：終端生產(chǎn)企業(yè)往往要快速的上市產(chǎn)品，這導(dǎo)致了產(chǎn)線必須在極短時間投產(chǎn)，這個時間往往以天計算。對于已上線產(chǎn)線，還要面臨“即時”調(diào)整的需要，而這需要高密度的現(xiàn)場工程師(FAE)的投入。

工程人員消耗大：非標(biāo)自動化項目通常機(jī)械、電氣、工藝與軟件人員的協(xié)同，集成不同的工藝設(shè)備。而且，需要經(jīng)驗豐富的多技能工程師，以及高水平項目經(jīng)理持續(xù)在現(xiàn)場。

業(yè)務(wù)承接能力與拓展難，在資本市場，非標(biāo)自動化并非好標(biāo)的，因為，它往往屬于“成長性”較低的行業(yè)，即使是遇到了行業(yè)風(fēng)口，由于大量的工程師資源并非很快就能組建投入項目，這使得項目很難具有可復(fù)制性，從而讓公司承接能力快速提升，贏得高速成長。

風(fēng)險高：在非標(biāo)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的變革，產(chǎn)線的設(shè)計可能會有較大的變革，原有積累的知識可能會被推翻，進(jìn)而又被拉回同一起跑線。其次，就是項目盈利會隨著項目的進(jìn)度、返工等造成盈利能力較差。這導(dǎo)致即使在金融市場，非標(biāo)自動化也難以被高的估值。

解決問題的邏輯-化繁為簡

對于非標(biāo)自動化這種“復(fù)雜”、“變化”、“不確定”的市場，屬于典型的復(fù)雜問題。對于復(fù)雜問題，它的解決思路就在于“化繁為簡”。這個化繁為簡包括如何把機(jī)械系統(tǒng)變得簡單，在項目的開發(fā)、測試、運(yùn)營各個階段如何效率更高，更為簡單的工作。

圖2-ACOPOS 6D平面磁浮技術(shù)

貝加萊的ACOPOStrak、ACOPOS 6D往往被理解為一個產(chǎn)品或技術(shù)。但是，事實上，它對于制造產(chǎn)線有著非常顯著的改變：

(1)簡化了機(jī)械系統(tǒng)，以及通過數(shù)字化的連接和智能調(diào)度來簡化了工程實施。

(2)帶來了創(chuàng)新設(shè)計-ACOPOS 6D的自由度賦予了工程師更多的可能性—而這個可能性并未提高復(fù)雜性。

工程(Engineering)的核心在于“化繁為簡”，將復(fù)雜問題拆解為逐個簡單問題來處理。而ACOPOS 6D則直接在物理意義上就對生產(chǎn)組織進(jìn)行了簡化。它有很多可能的場景，可以看到它大幅簡化了系統(tǒng)。考慮到大部分用戶的實例它并不被允許披露(因為它往往被用戶當(dāng)做殺手锏的應(yīng)用)，因此，我們僅以幾個常用的場景進(jìn)行簡述。

<舉例1>

簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計

對于需要走CNC的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通常需要多個伺服機(jī)構(gòu)來進(jìn)行CNC插補(bǔ)的計算。并且，在機(jī)械上，如圖3所示，往往需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)來保障。

圖3-復(fù)雜機(jī)械到簡化的設(shè)計

在圖3中，我們需要對一個工件外圍進(jìn)行加工，那么，這個機(jī)械空間里，它將由多個電機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計，采用滾珠絲杠、隨行電纜等復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，以實現(xiàn)這個工件外輪廓的加工，如涂膠/點膠、焊接、切割等CNC動作。但是，如果它采用ACOPOS 6D，這個時候，事情將變得簡單，因為，這個復(fù)雜的機(jī)構(gòu)沒有了，只需一個焊接頭/涂裝頭，這個被加工的產(chǎn)品自行配合機(jī)構(gòu)動作，實現(xiàn)它自己的這個CNC曲線。

事實上，ACOPOS 6D動作中的CNC功能，可以在很多需要復(fù)雜機(jī)械來實現(xiàn)的場景如：

電路板涂膠/點膠;

激光焊接/波峰焊.

<舉例2>

一個灌注的場景

對于傳統(tǒng)的灌注而言，送瓶通常會因為瓶子的尺寸會發(fā)生變化，那么，就需要根據(jù)灌注規(guī)格來更換螺桿以實現(xiàn)瓶子的夾裝。如圖4左側(cè)所示，其中，這里也需要復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計來進(jìn)行保障。

圖4-灌注的應(yīng)用場景舉例

而對于圖4右側(cè)采用ACOPOS 6D而言，這件事情將變得簡單，首先，每個動子可以攜帶瓶子(夾具固定)，然后進(jìn)行間距的任意調(diào)整。同時，ACOPOS 6D還可以實現(xiàn)：

① 自動稱重：ACOPOS 6D可以達(dá)到+/-0.5mg的稱重精度保障;重要的是，它可以實現(xiàn)100%的全檢，對于制藥領(lǐng)域，而且，對于空瓶和灌注完成的瓶子均可實現(xiàn)稱重，避免僅以均值進(jìn)行的皮重去除。

② 不同的灌注：在灌注的排列上，每個動子帶著的瓶子還可以到不同的灌注單元，實現(xiàn)不同容積或液體的灌注。

③隊列灌注：可以不受機(jī)械約束，例如在藥劑的灌注中，將瓶子進(jìn)行不同規(guī)格的排列通過多個灌注頭，而動子本身可以根據(jù)行間距水平運(yùn)動，以實現(xiàn)逐行灌注。

從圖4的應(yīng)用場景，我們可以看到ACOPOS 6D使得整個灌注過程變得非常靈活，高度功能集成，機(jī)械機(jī)構(gòu)簡化，且高的精度。

這種情況普遍存在于以下場景中：

液體灌裝;

制藥微給藥;

鋰電注液過程;

日化產(chǎn)品的灌注;

顆粒/粉體填充類;

……

<舉例3>

需要應(yīng)用到伺服變位機(jī)構(gòu)的場景

上述兩個舉例僅僅是ACOPOS 6D最基本的平面型運(yùn)動中的機(jī)械簡化，而另外，有許多場景里，還會用到ACOPOS 6D的旋轉(zhuǎn)功能。如圖5，在一個系統(tǒng)里，如果需要對產(chǎn)品表面進(jìn)行一定的傾斜角度，也同樣需要獨立的伺服機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，但ACOPOS 6D的X,Y軸旋轉(zhuǎn)功能就可以發(fā)揮作用。

圖5-ACOPOS 6D沿著X,Y軸的旋轉(zhuǎn)

ACOPOS 6D動子托盤僅需進(jìn)行一定的角度自行旋轉(zhuǎn)，就可以實現(xiàn)這個功能，而無需其它復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成。

圖6-簡化伺服變位機(jī)構(gòu)的場景

當(dāng)然，ACOPOS 6D還有一個沿著Z軸(垂直于定子平面)360°旋轉(zhuǎn)，這個功能可以被用于以下場景：

液體灌裝生產(chǎn)旋蓋;

注射筆的筆與筆帽之間的旋蓋;

口紅的筆管與蓋子之間的旋轉(zhuǎn);

多個面的貼標(biāo)/打碼.

采用ACOPOS 6D解決問題的步驟

對于非標(biāo)自動化而言，其實，ACOPOS 6D使得機(jī)電模塊化成為可能，因為簡化了機(jī)械部分，以及在機(jī)械之間的調(diào)度和輸送，會使得整個產(chǎn)線設(shè)計，變得更為簡單。

表1-ACOPOS 6D項目實施流程及工程工具

對于非標(biāo)自動化的集成商、企業(yè)的工程部門，他們肩負(fù)著非常多的產(chǎn)線升級、更新的項目任務(wù)。那么，可能很難找到一個像貝加萊這樣能夠提供完整平臺的自動化系統(tǒng)能力。

如圖6所示，它包括了為項目開發(fā)所需的所有對象和任務(wù)的組合與集成;

(1)開放的軟件集成：通過支持開放的接口，將機(jī)械導(dǎo)入到Scence Viewer軟件，進(jìn)行三維的呈現(xiàn);

(2)mapp 6D編排：針對ACOPOS 6D的任務(wù)編排而言，就是實現(xiàn)其工位順序、加工參數(shù)攜帶、停留時間等簡單配置，系統(tǒng)會自動為不同的動子托盤計算路徑。

(3)mapp 6D與其他任務(wù)的協(xié)作，包括視覺任務(wù)、機(jī)器人任務(wù)的同步配合;

(4)工廠運(yùn)營作業(yè)下發(fā)與信息上傳：通過OPC UA可以實現(xiàn)與MES/ERP之間的雙向數(shù)據(jù)交互;

圖7-完整的工程開發(fā)與運(yùn)營平臺

因此，貝加萊為非標(biāo)自動化的開發(fā)者提供了一個完整的開發(fā)平臺，將機(jī)電一體化對象如ACOPOS 6D/機(jī)器人，I/O邏輯、機(jī)器視覺、安全、3D圖形顯示等完全結(jié)合。如圖7所示。

圖8-提升非標(biāo)自動化項目的運(yùn)營水平

回到圖1的問題，我們在圖8中進(jìn)行了了改善，對于非標(biāo)自動化項目為主營業(yè)務(wù)的企業(yè)，以及提供垂直交鑰匙工程的設(shè)備制造商、用戶而言，采用貝加萊的ACOPOStrak/ACOPOS 6D這樣的產(chǎn)線設(shè)計方案，將會大幅提高工程實施，以及企業(yè)的發(fā)展速度、避免盈利與生存風(fēng)險。