自動(dòng)化和日益增多的輔助系統(tǒng)正推動(dòng)汽車電子控制器市場的不斷增長。然而，這并不能減輕制造商所面臨的競爭壓力。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，博世安斯巴赫工廠推出了適用于不同生產(chǎn)產(chǎn)量和設(shè)備類型的新一代模塊化生產(chǎn)單元，其目的是通過緊湊型設(shè)計(jì)減少所需的空間以及二氧化碳的排放量。全新緊湊型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)ctrlX DRIVE的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)發(fā)揮了重要作用。

自1957年以來，羅伯特·博世股份有限公司一直在安斯巴赫經(jīng)營著一家生產(chǎn)工廠，制造適用于車輛系統(tǒng)的電子控制器和機(jī)電元件。作為特定類型控制器的主要廠家，安斯巴赫工廠在國際生產(chǎn)布局中負(fù)責(zé)完成特定產(chǎn)品的工業(yè)化流程。

除了降低成本、增加功能外，客戶還希望通過新型控制器減少生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳排放，為此便需要調(diào)整現(xiàn)有生產(chǎn)概念以滿足新的要求。

適用于緊湊型生產(chǎn)單元的緊湊型驅(qū)動(dòng)器

經(jīng)過評估后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人們決定利用博世力士樂的自動(dòng)化工具包c(diǎn)trlX AUTOMATION來實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的大部分內(nèi)容。作為自動(dòng)化解決方案提供商，博世力士樂一直是博世安斯巴赫工廠機(jī)械工程師們的重要合作伙伴。

安斯巴赫工廠技術(shù)和電氣規(guī)劃負(fù)責(zé)人Friedrich Großmann解釋道：“IndraDrive Cs驅(qū)動(dòng)控制器為我們提供了良好的體驗(yàn)。新伺服系統(tǒng)ctrlX DRIVE樣機(jī)的初步測試結(jié)果讓我們有信心繼續(xù)朝著更緊湊型設(shè)計(jì)的方向邁進(jìn)。通過與各位負(fù)責(zé)人的合作，我們很快便制定了應(yīng)用新型ctrlX DRIVE的生產(chǎn)計(jì)劃，并且從一開始就將其集成到了我們的緊湊型生產(chǎn)單元中。”

規(guī)劃工作始于2020年初，隨著EnDat2.2編碼器安全功能的移交，新控制器的開發(fā)工作于2022年年中完成。用戶和開發(fā)人員會進(jìn)行定期溝通，出現(xiàn)任何問題都能得到迅速解決，并且產(chǎn)品的交貨期也得到了保證。

ctrlX DRIVE

關(guān)于與博世力士樂共同創(chuàng)建解決方案一事，Veit這樣說道：“實(shí)際開發(fā)時(shí)間約為半年，其中包括電氣規(guī)劃和軟件創(chuàng)建時(shí)間。試運(yùn)行期間，穿梭車在實(shí)際場景中進(jìn)行測試，經(jīng)受住了考驗(yàn)，結(jié)果超出我們的預(yù)期。”

由于尺寸更緊湊，新項(xiàng)目中的存儲密度可顯著提升。同時(shí)，該解決方案與現(xiàn)有系統(tǒng)100%兼容。可通過無線電鏈路經(jīng)由Profinet/IO或Ethernet/IP進(jìn)行連接，從而與更高層級的控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。

節(jié)省空間，降低復(fù)雜性

新型驅(qū)動(dòng)器滿足了博世對于安裝空間縮小、發(fā)熱量降低、功能增加的要求。采用最新一代低電耗（即廢熱）元件，配合緊湊型設(shè)計(jì)，允許在單元中實(shí)現(xiàn)高驅(qū)動(dòng)軸密度，并降低控制柜中的空間需求，同時(shí)減少中央電源所需布線。

通過應(yīng)用ctrlX DRIVE，這些需求都得到了實(shí)現(xiàn)。Friedrich Großmann解釋道：“采用ctrlX DRIVE使我們向前邁出了一大步，也為未來做好了充分準(zhǔn)備。電氣規(guī)劃人員和開發(fā)人員最初的疑惑也得以消除。緊湊型設(shè)計(jì)和功能安全性的可靠集成都是令人信服的因素。第一條配備ctrlX DRIVE驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生產(chǎn)線已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)零件生產(chǎn)階段。”

安斯巴赫工廠技術(shù)功能主管Klaus Kamps補(bǔ)充說：“這一進(jìn)展對于提高生產(chǎn)可持續(xù)性具有重要意義。降低復(fù)雜性，使用由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器組成的定制套件也十分必要。”

動(dòng)力強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)器

可提升能效并經(jīng)得起未來考驗(yàn)

與此同時(shí)，ctrlX DRIVE使博世安斯巴赫工廠的能效得到提升，而這正是該市場領(lǐng)域中一個(gè)日益重要的問題。其采用的方法之一是使用共享直流總線，以避免制動(dòng)電阻器在驅(qū)動(dòng)軸減速過程中浪費(fèi)能量。通過置換，將多余的能量供軸組中的所有驅(qū)動(dòng)器使用，使電網(wǎng)整體所需能量減少，機(jī)器所需供電量下降。

Klaus Kamps認(rèn)為：“ctrlX DRIVE也為我們帶來了安全保障。它采用的是綜合性的安全概念。例如，可以通過FailSafe over EtherCAT（FSoE）協(xié)議以可靠的方式選擇SafeMotion選項(xiàng)，從而確保經(jīng)現(xiàn)有EtherCAT線路實(shí)現(xiàn)高效布線。如此一來，我們便可以用最佳方式適應(yīng)特定情況，以確保裝配單元中的人員安全。”

通過采用ctrlX DRIVE驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，博世安斯巴赫工廠能夠顯著縮減其工業(yè)化解決方案所需的資源，實(shí)現(xiàn)高水平能效并確保絕對安全。憑借ctrlX AUTOMATION的整體性概念，公司也為迎接未來的挑戰(zhàn)做好了準(zhǔn)備，并可在必要時(shí)進(jìn)行靈活擴(kuò)展。

Klaus Kamps表示：“我們希望可持續(xù)性、效率和敏捷性均得到持續(xù)提升。鑒于使用ctrlX DRIVE取得了非常積極的成果，我們還計(jì)劃在廠內(nèi)使用ctrlX CORE控制系統(tǒng)。該工業(yè)控制系統(tǒng)所具有的應(yīng)用程序技術(shù)和開放性將有助于我們實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)的目標(biāo)。”

ctrlX CORE