位于德國(guó) Wolfertschwenden 小鎮(zhèn)的 MULTIVAC Sepp Haggenmüller 公司所有的全自動(dòng)包裝設(shè)備都采用了倍福基于 PC 的控制技術(shù)。早在 2005 年，公司決定更換基于微處理器的控制器，以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的設(shè)備不斷增長(zhǎng)的需求，通過(guò)更高的算力和存儲(chǔ)容量實(shí)現(xiàn)了比以往任何時(shí)候都更強(qiáng)大的功能。
在此次訪談中，Claus Botzenhardt 和 Christian Napravnik 描述了自那時(shí)起基于 PC 的控制技術(shù)為他們帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，以及為包裝設(shè)備制造提供的創(chuàng)新潛力。
MULTIVAC 的包裝設(shè)備有什么特點(diǎn)?它們主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?
Claus Botzenhardt：近年來(lái)，MULTIVAC 的產(chǎn)品系列增長(zhǎng)迅速。除了包裝設(shè)備之外，其產(chǎn)品系列還包括標(biāo)記和質(zhì)量檢查解決方案，以及用于切割和分裝蛋白質(zhì)產(chǎn)品與面團(tuán)加工的自動(dòng)化解決方案和系統(tǒng)。我們的整體包裝解決方案廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、工業(yè)制品、消費(fèi)品及金融等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品種類繁多。因此，我們有一個(gè)非常廣泛的產(chǎn)品系列。
各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域?qū)υO(shè)備自動(dòng)化有什么特殊要求?
Claus Botzenhardt：客戶對(duì)我們包裝解決方案的要求就像我們的市場(chǎng)一樣多樣化。例如，食品包裝行業(yè)的衛(wèi)生要求，或醫(yī)療器械行業(yè)要求，而隨著新版醫(yī)療器械法規(guī)(MDR)的出臺(tái)，這些要求近期變得更加嚴(yán)格。其中 CFR21 第 11 部分標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了醫(yī)療器械行業(yè)的工藝驗(yàn)證。我們的全自動(dòng)化生產(chǎn)線必須滿足我們服務(wù)的所有市場(chǎng)的各種個(gè)性化需求。
我們作為設(shè)備制造商必須滿足機(jī)器人和視覺(jué)系統(tǒng)領(lǐng)域的行業(yè)特定需求。因此，我們采用的控制技術(shù)必須具有高度的靈活性，并無(wú)需花費(fèi)額外的工作量即可適應(yīng)行業(yè)和客戶的具體需求。
“倍福基于 PC 的控制技術(shù)讓我們能夠?qū)Ｗ⒂谔嵘覀冏鳛橄到y(tǒng)和設(shè)備制造商的核心競(jìng)爭(zhēng)力，即為我們的客戶開(kāi)發(fā)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的包裝解決方案。”
—— MULTIVAC 公司高級(jí)硬件/軟件架構(gòu)師 Claus Botzenhardt
基于 PC 的自動(dòng)化平臺(tái)在多大程度上為滿足這些需求提供最佳技術(shù)基礎(chǔ)?
Claus Botzenhardt：基于 PC 的控制技術(shù)基本能夠與各種 IT 系統(tǒng)無(wú)縫融合。它還能夠輕松連接控制器與上位系統(tǒng)，為輕松開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案奠定了基礎(chǔ)。此外，操作系統(tǒng)可以讓軟件保持原樣，降低了對(duì)硬件的依賴性，從而顯著簡(jiǎn)化了平臺(tái)的修改工作。通過(guò) PC 控制技術(shù)還可以使用基于 HTML5、CSS 和 Javascript 等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)開(kāi)發(fā)的 HMI。另一個(gè)好處是：PLC 和可視化系統(tǒng)可以在同一臺(tái)設(shè)備上運(yùn)行。與 PLC 解決方案相比，基于 PC 的控制平臺(tái)明顯更加高效，擁有巨大的性能儲(chǔ)備，從而具有高度可擴(kuò)展性。基于軟件的 PLC 讓用戶可以根據(jù)自己具體應(yīng)用需求精確選擇所需的工業(yè) PC 硬件，而無(wú)需調(diào)整軟件，這樣能夠大大提升效率。此外，基于 PC 的控制技術(shù)讓我們能夠?qū)Ｗ⒂谠鰪?qiáng)我們作為系統(tǒng)和設(shè)備制造商的核心競(jìng)爭(zhēng)力，即為我們的客戶開(kāi)發(fā)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的包裝解決方案 PC 控制技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是具有可持續(xù)性，現(xiàn)有的控制軟件可以很輕松地應(yīng)用于新的工業(yè) PC 系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè) 4.0 方案在這種情況下起到什么作用?
Christian Napravnik：無(wú)論是對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè) 4.0 還是數(shù)字化轉(zhuǎn)型，基礎(chǔ)技術(shù)和方法都是我們實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可持續(xù)性的核心，并與目前的開(kāi)發(fā)步驟相對(duì)應(yīng)。不具備所需互聯(lián)互通性的設(shè)備和系統(tǒng)很快就會(huì)被淘汰。其它行業(yè)也有這樣的趨勢(shì)。基于 PC 的控制技術(shù)是基于 IT 技術(shù)的解決方案，因此可以輕松實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 方案。
倍福產(chǎn)品的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有哪些?
Claus Botzenhardt：倍福既可以提供經(jīng)濟(jì)的一體化解決方案，也可以提供獨(dú)立和可擴(kuò)展的解決方案。不銹鋼端子盒是我們?yōu)槭称饭I(yè)定制的衛(wèi)生型解決方案的另一個(gè)重要組成部分。而倍福憑借其多點(diǎn)觸控解決方案，滿足了先進(jìn)的人機(jī)界面理念的需求，讓用戶可以采用他們已經(jīng)習(xí)慣的智能手機(jī)手勢(shì)操作。
在 I/O 產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)和多樣化性以及工業(yè) PC 的處理性能方面，基于 PC 的控制技術(shù)的精確可擴(kuò)展性有何重要性?
Claus Botzenhardt：倍福的 I/O 產(chǎn)品完全滿足我們的應(yīng)用需求。此外，他們的 PROFIBUS、EtherNet/IP 及其它網(wǎng)關(guān)為現(xiàn)有或遺留系統(tǒng)提供所需的接口。出于成本考慮，我們更喜歡一體化設(shè)備，目前我們采用了三種不同類型的工業(yè) PC 控制平臺(tái)。
TwinCAT 應(yīng)用軟件的哪些功能為貴公司帶來(lái)最大收益?
Claus Botzenhardt：對(duì)于 MULTIVAC 來(lái)說(shuō)，重要的是，各個(gè)軟件模塊可以用版本控制系統(tǒng)來(lái)管理。我們還受益于結(jié)構(gòu)化文本的標(biāo)準(zhǔn)化高級(jí)語(yǔ)言編程，這樣可以顯著簡(jiǎn)化程序員的工作。例如能夠使用現(xiàn)成的功能塊實(shí)現(xiàn)軸的凸輪傳動(dòng)、PTP 運(yùn)動(dòng)或機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，大大減少了我們的編程工作，從而縮短了我們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
TwinCAT 的一致性對(duì)于整合安全功能、機(jī)器視覺(jué)、測(cè)量技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)有什么重要性?
Claus Botzenhardt：一致性是使用像倍福提供的控制技術(shù)平臺(tái)的主要原因之一，必須能夠在編程環(huán)境中盡可能多方面地實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)化，幫助客戶高效開(kāi)發(fā)合適的解決方案。高水平的硬件抽象是另一個(gè)重要的前提。我們集團(tuán)具有國(guó)際化的特點(diǎn)，因此是否能夠在設(shè)備上運(yùn)行診斷功能至關(guān)重要。通過(guò) TwinSAFE 整合安全技術(shù)后，我們的 HMI 現(xiàn)在可以提供詳細(xì)的診斷信息。這大大加快了故障排除速度。
