日志档案

发表于 2016/1/13 11:25:28

0

精华帖

标签: 工业4.0 工业物联网 方案 架构

方案是怎么炼成的?

  很多业内的人都知道方案是贝加莱的拿手好戏,也知道方案能够更好的提供客户价值和客户忠诚度,保持长久的合作与稳固的营业收入来源,但是,方案的炼成并非一蹴而就,需要优秀而卓越的工程师团队常年不懈的努力,积累,才能小成而至扬名于业界。
  对于自动化企业而言,无论工业4.0、还是工业互联网,自动化行业本身是一个提供方案为导向的领域,方案的核心不仅在产品、技术,还在人—那些赋予机器、系统生命的工程师。
  仅以我们经历的,与大家分享,然而,解决方案--慎入为妙,读了你就知道了。
  一、方案是什么?
  尽管有些企业也是号称提供行业解决方案,然而,解决方案并非一个产品、某项技术可以涵盖,它是一个有机体,硬件、软件、工艺三者每一个角落都不能缺乏,尤其是行业解决方案—必须包含行业工艺方能称之为真正的“行业解决方案”。
  其实区分是否真正以方案为导向从很多公司的组织架构就可以看出来,产品经理这种职位是不会真正做方案的,而只有按照垂直行业进行组织架构划分的公司才会是真正的方案导向的。
  图1-方案是硬件、软件与机电专家构成的整体
  对于自动化系统而言,硬件、软件、机电专家(工艺)是解决方案的三个最为核心的构成部分。但是,这三者任何一个不足以称为解决方案,但是,解决方案可以由硬件、软件、工艺三个方面构成。
  解决方案,必须基于对问题的解决,且解决方案要具备的属性包括:
  1、不易复制性,如果轻松被复制则失去了方案价值的门槛;
  2、解决特定问题或特定行业问题
  3、必须具有集成性
  4、于使用-不需要,或仅需要较少的二次开发
  没有问题,不为方案
  如果我们根据市面上的产品设计一个HMI,标准屏,然后通过财务分析进行价格的设定,制定渠道政策,销售策略来推动这个产品,那么,这种就是典型的产品理念,而不能称为方案,因为,它并不是基于要解决某个问题而来设计产品,即,不是来源于客户需求。
  贝加莱的HMI往往是控制、显示、操作一体,包括有些系列有I/O扩展在HMI背板上,而且有各种通信插卡选择插于HMI的背后通信槽里,这样,一个涵盖了PLC、操作键、显示、通信的集成面板就出现了,直接装在电柜表面、机器侧面,而不像传统的很多PLC+HMI+电柜表面的按键设计方式,安装复杂、系统接线更多,甚至包括SmartMold这样的针对注塑机按键操作布局都已经设计好了。
  因此,解决方案往往是来源于客户特定需求的,然后标准化为某种特定的硬件产品、软件,但如果没有包含行业工艺软件库的就不能称为行业解决方案。
  二、方案怎么样炼成的?
  1、你得先“玩”过很多机器
  在每个行业机器的变化是多样的,要形成行业方案,必须首先对各种机型很熟,就是通俗说的“玩过”这些机器的各种类型,例如:注塑机的油压、电液混合、全电机,包括卧式、立式,以及二板机、色母机等各种类型。在印刷行业,你得玩过凹版印刷机在印刷各种类型的纸张(卡纸、装饰纸、道林纸…)、薄膜(BOPP、PE、PVC等),机组、卫星式柔版、轮转胶印、间歇式轮转,你才能对各种机器的逻辑动作、运动关系、补偿关系这些控制对象有很深的认识。
  没有见过各种机器,怎么能够抽取机器的共性模型?然后构建不同的模块化软件,包括对核心的工艺进行封装。

  图2-印刷需要针对各种材料、速度等工况的测试
  每一个行业都有各种机器,即使每种机器类型里也会随着客户的需求进行变化,这样的话,方案必须不断的去变化,如何适应这些变化?就是方案的一个重要的能力构成。
  图3-煤矿机械要在艰苦的环境下运行
  2、艰苦的试错过程
  机器装完后还得具备工作条件来运行测试硬件、软件、工艺等,这个需要在不同的机器上面对不同的条件变化,例如:材料在变化、逻辑、速度、工艺等都要进行不同的测试,优秀的工程师可以在这个环节为客户节省大量的测试成本。基于MATLAB/Simulink的仿真测试也可以为测试带来巨大的成本降低,有时候测试并非我们想像那样,有些测试的成本是极其高昂的。
  图4-消防车的响应能力就是生命
  有时候,方案的测试环境非常艰苦、时间非常紧张,在有一些时候,还会有生命的危险,因此,工程师们经常在高压下工作。
  图5-MATLAB/Simulink是一个很好的工程师工具
  在很多项目上,MATLAB/Simulink的应用可以大大降低测试成本,因为,它可以仿真环境下模拟现实,即使要进行现实的测试,也可以快速的达到测试效果。
  3.专业库的不断积累
  当拥有了开发行业里各种变化的机器后,才能针对这些机器进行模型的抽取,第一步抽取的往往是以为自动化系统方便实现的库如滤波、通信、电子齿轮、CNC等专业库,但是,这些苦尚未升级到与行业工艺相关,而是积累为形成方案的基础自动化专业库,这些库只是为了提供更为高效的机器局部功能实现—通信、安全、文件管理、报警与趋势、状态显示、设置等基础操作性的库,另外就是针对机电一体化对象所实现的各种更为专业电子凸轮曲线、电子齿轮、鼓序列发生器、飞剪、飞锯、追锯等易于实现复杂运动控制的基础库文件。
  4、进入行业专家库封装阶段
  真正的Know-How则是以行业工艺为核心的行业专家库,如印刷的张力、套色、色标检测库,吹瓶的壁厚、码垛机器人的解码算法、惯量前馈、防摇算法、扭矩限制算法等。
  行业库是不断的针对行业里的应用变化进行共性的模型设计,对于解决方案来说,这是最为耗费时间的。
  这个时候工程师将不再是编程能力的需求,而是建模能力的需求,并且,要非常强的数学功底,必须能够对引发工艺变化的各个参量进行模型的设计,预测模型分析MPC、模糊控制等一些高大上的专业术语就可以用在这里了。
  到了这个阶段,工程师就不能用工程师那么简单的称呼了,在某种时候他们是数学家,甚至科学家的阶段。
  5.方案成为产品
  在前面四个阶段,方案还是方案,也许您已经觉得够强了,但是,它还只是为了解决问题而实现的个性化应用,而在第五个最高阶段,就是这个方案已经兼顾了各种行业机器的应用变化,机器的开发者可以达到真正的“拿来即用“阶段,可以快速的自定义界面风格、定义需要几个温度,定义是否需要某个功能,通过面板上的参数设置,可以实现对一个机器的最大个性化设置,无需开发程序即可快速运行,甚至只要装上就可以用。
  比如:注塑机,8段温度还是10段温度仅需自己配置机器即可,是全电动注塑机还是油压只需要设置为机器的类型即可,针对印后装订,仅提供参数的设置即可进行生产,无需编程。
  即使系统的配置变化了,系统也可以自动识别并配置硬件参数,以及应用的参数,实现工艺调整。
  这大概需要多久?
  据说,想要入门一个行业,大致得三年时间,若想有小成,大致五年总归是要的,而要想成为这个业界顶尖的专家,你得十年磨一剑的耐心。
  解决方案是一个艰苦的历程,即使我告诉你这个路径,你也得先有耐心,很多时候,对于1年没有业绩就在培养应用的你受得了,如果3年呢?有多少人能耐得住寂寞?
  三、炼成方案的条件
  解决方案也并非是想做就可以做的,这必须依赖于一定的条件,这条件就是平台、人、需求的融合
  1、集成开发平台是关键
  Automation Studio是自动化世界里为数不多的集成开发平台,尽管你会发现自动化世界很大,但能够实现两个维度集成的平台并不多:
  ① 所有对象集成
  Automation Studio包含了对HMI的画面设计能力、Logic的编程、Motion的开发、安全的开发、网络的组态与配置等自动化对象集成,包括通过总线对第三方设备的集成。
  ② 全生命周期集成
  在工业4.0所描述的生命周期服务里,Automation Studio就可以达到这一要求:从项目配置、仿真、测试、运营、维护各个环节,它都可以提供服务。
  图6-Automation Studio集成开发平台
  方案必须是在一个集成平台,否则,将会因为系统间的接口不兼容带来能力、效率无法发挥,并增加中间转换器件、软件功能块的成本,往往无法达到好的效果。
  2、强大的工程师训练体系
  来到这里的工程师必须接受非常严格的培训,先是2个月的基础培训,然后是EC-工程师集中营,是脱产四个月的高强度培训,一年举办两期,然后针对不同行业有塑料机械、包装机械、机器人等各个行业的培训,由资深的工程师带领—这类似于导师制,或者类似于我们经常说的“工匠精神“,师傅带徒弟的艰苦历程。
  为什么在解决方案的框架里必须机电工程师作为重点呢?
  因为这些都是依赖于经验丰富的工程师来实现,优秀的工程师可以快速的构建应用模型、设计软件框架、划分模块并高效的编写高品质的代码,使用工具进行测试,这样大大的节省调试时间、调试成本,对于很多机器而言,调试的成本往往是隐形成本。
  贝加莱的工程师团队之所以卓越,正在于他们能够快速的进行项目的开发,缩短工程周期,一旦进入系列化生产,对于客户而言,就进入一个盈利周期中。
  四、方案的价值
  解决方案的价值包含对于自身也包括对客户的价值。
  1、方案能力构成企业的竞争力的核心
  单个解决方案未必是企业的核心,但提供方案的能力才构成了贝加莱的核心竞争力。
  评价核心能力的四个关键标准
  其实,就方案而言,每个自动化公司都清楚它的价值,然而,方案的竞争优势却非易于实现,衡量企业核心能力的几个标准就显示了“方案”太难。
  ① 有价值的能力:帮助企业降低威胁和带来新的机会的技术实现或商业模式;
  ②稀有的能力:只有少数以方案为导向的公司才具有这样的能力,往往在一个行业的细分市场会遇到竞争对手;
  ③难以模仿的能力:方案的能力基于历史条件来形成的,另外不易于被理解的,或者不知道如何形成这样的能力
  ④不可替代的能力:方案的能力并非不可替代,但这往往意味着巨大的投入,而且具有风险,这使得难以模仿或不愿意去模仿。
  2、方案竞争力的传递效应
  由方案提供者给OEM制造商或End User所提供的能源、维护方案,其本质就是将由自动化厂商的竞争力传递给OEM或End User,对于智能机器的控制而言,高附加值的方案会增强机器系统的竞争力,从而赢得在End User的竞争优势,而对于End User而言,卓越的系统方案也会降低成本、提升品质,进而赢得市场竞争优势。
  价值是通过方案来实现的,通过方案来传递的,这就是方案的意义。
  图7-集装箱吊装的速度提高带来码头吞吐能力的提升
  五、方案是自动化的未来竞争的必然
  方案的能力是一种真正的与客户需求最为紧密的能力,无论工业4.0、智能制造、工业互联网,如果我们无法为客户提供满足他们需求的问题的解决路径、实现,都是没有意义的。
  图9-自动化是橙色的-代表创新
  今天,欧美的自动化企业均是以方案为导向,产品的时代终将过去—把握住未来的脉搏,才能赢得未来。
  无论我们为自动化渲染多么美好的前景,自动化本质还是以为客户提供方案为导向的,昨天,今天与明天,皆是如此。

系统分类: PLC与PAC   |   用户分类: 无分类   |   来源: 原创

    阅读(13290)    回复(0)