當今的包裝機械需要智慧系統(tǒng)來協(xié)助，將生產(chǎn)力和效率極大化以保持競爭力，並為製造業(yè)者的未來做好準備。本文說明運用新科技如何有助於客戶解決最為迫切的包裝挑戰(zhàn)。

提高包裝機械智慧化以改善彈性與簡便度

首先，機械要經(jīng)過設(shè)計以發(fā)揮智慧製造優(yōu)勢，讓製造商能擁有競爭優(yōu)勢。這代表機械會經(jīng)過資訊化，能夠完成即時診斷、利用最新一代安全科技，並且方便整合。

圖1 : 智慧機械能夠完成即時診斷、利用最新一代安全科技，方便整合。（source：Rockwell Automation ）

智慧製造業(yè)仍隨著智慧裝置的問世而持續(xù)調(diào)整。有鑑於此，智慧機械必須替未來做好準備，可透過建立額外連線與擴展而輕易擴大產(chǎn)能。再者，機械需要有高效能表現(xiàn)且?guī)椭u造商達成其最迫切的產(chǎn)業(yè)需求，進而：

? 將生產(chǎn)力和效率極大化以保持競爭力

? 讓包裝更具彈性化，以因應(yīng)愈加繁多的產(chǎn)品版本和更多元的包裝尺寸

? 滿足人力持續(xù)老化和演進的需求

智慧機械在此過程參與其中，可於工廠與企業(yè)系統(tǒng)匯集的聯(lián)網(wǎng)企業(yè)當中蓬勃發(fā)展。

採行智慧機械

為聯(lián)網(wǎng)企業(yè)設(shè)計智慧包裝機械時的關(guān)鍵考量，可包含識別出應(yīng)如何實現(xiàn)所需的連線與效能能力。

網(wǎng)路層面

智慧包裝機械可即時通訊的範圍，應(yīng)橫跨IP型、標準型與未經(jīng)修改的乙太網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施。EtherNet/IP是經(jīng)過驗證的一整套工業(yè)乙太網(wǎng)路解決方案。此方案可獲致簡易的網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施，以及處理離散和連續(xù)程序、批次、安全性、變頻器與動作應(yīng)用。

系統(tǒng)層面

包裝機械應(yīng)善用次世代洛克威爾自動化Integrated Architecture產(chǎn)品組合之優(yōu)勢。其可減少複雜度、讓使用者更容易取得資訊，並且對瞬息萬變的市場需求提升應(yīng)變能力。整合式架構(gòu)產(chǎn)品組合的關(guān)鍵要素，包括Studio 5000軟體，其將多重功能整合至單一開發(fā)環(huán)境中。

這可幫助加速聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的包裝系統(tǒng)開發(fā)。Allen Bradley CompactLogix 5380控制器提高應(yīng)用產(chǎn)能可高達20%，對於需要低軸數(shù)運動和I/O點數(shù)的中小型應(yīng)用非常理想。

若是規(guī)模較大的應(yīng)用，Allen Bradley ControlLogix 5580控制器能提供額外高達45%的應(yīng)用產(chǎn)能。上述兩種控制器包括內(nèi)嵌的1Gb乙太網(wǎng)路連接埠，可支援智慧型製造持續(xù)增長的需求。

提高生產(chǎn)力和效率

終端使用者期望能從包裝機械獲取最大效益。若想將效益極大化，可建立與機械、感測器和裝置的連結(jié)，並利用智慧化軟體來改良控制。標準化機械功能結(jié)合標準化資訊報告，有助於跨廠持續(xù)驅(qū)動OEE改善。

您可運用能付諸執(zhí)行的遠端存取技術(shù)和服務(wù)，例如以Allen Bradley Stratix 5700管理的工業(yè)乙太網(wǎng)路交換器，從而管理工廠區(qū)擁有遠端存取的安全連線。而遠端監(jiān)測分析服務(wù)則是提供了簡便安全的方針，能夠遠端監(jiān)測設(shè)備。此外，洛克威爾自動化Partner Network計畫也有多個成員提供雲(yún)端及遠端監(jiān)測的解決方案。

行動技術(shù)擴展了傳統(tǒng)HMI系統(tǒng)的存取權(quán)限，讓操作人員擁有更高的生產(chǎn)力。這項技術(shù)讓製造業(yè)操作人員、經(jīng)理與主管不論身在何處，都能及時因應(yīng)狀況做出決策。

包裝選項更加彈性化

SKU計數(shù)增加與更多元的包裝尺寸，使得生產(chǎn)週期更為縮短。因此，製造商需要有更大的機械彈性和更快速的換線/換模操作，才能將生產(chǎn)量極大化。傳統(tǒng)上使用轉(zhuǎn)盤傳動鏈、皮帶及齒輪的馬達解決方案較制式化、設(shè)計複雜且彈性空間小。

例如機器人技術(shù)與獨立推車技術(shù)等新推出的機械解決方案，更為符合當今的生產(chǎn)需求。iTRAK系統(tǒng)運用簡便有效率的軟體設(shè)定檔，取代傳統(tǒng)機械元件。這可在多元的包裝應(yīng)用範圍內(nèi)，進一步提升速度與彈性。MagneMotion高效能傳輸帶系統(tǒng)搭載伺服器控制的獨立推車技術(shù)，有助於機械彼此之間與全廠區(qū)的貨品傳輸更為快速、安全和便利。

包裝系統(tǒng)整合機器人技術(shù)，可以更快速達成控制、安全與程序資訊的通訊，以及更精準地控制機械動作。

設(shè)計打造機械符合全球人力演進需求

全球製造人力正歷經(jīng)大幅度變遷，全球有許多地區(qū)，都因技術(shù)人力短缺的問題浮現(xiàn)而威脅到成長和生產(chǎn)力。為協(xié)助終端使用者應(yīng)變這些挑戰(zhàn)，包裝機械的設(shè)計應(yīng)可供新手及資深人員皆能方便操作，與此同時更優(yōu)化人員安全性和生產(chǎn)力。

搭載全系統(tǒng)診斷功能的HMI面板以及便於理解的顯示螢?zāi)唬兄度藛T更精準偵測問題與輕鬆排除故障。內(nèi)嵌輔助功能與操作手冊，有助於尚不熟悉操作者能熟習機械運作。

Allen Bradley Kinetix 5700伺服變頻器讓大型機械的調(diào)試和維護變得更輕鬆容易。此變頻器運用負載觀察器即時調(diào)校科技，可不需對每一個別運動軸調(diào)整，進而節(jié)省下多達數(shù)日、數(shù)週，甚或數(shù)個月的調(diào)試時間。追蹤陷波濾波器技術(shù)能偵測到諧振頻率並加以排除，以及自動化隨時間做調(diào)校，藉以防止機械發(fā)生故障。

安全現(xiàn)代化

機械控制系統(tǒng)整合有現(xiàn)代化安全系統(tǒng)，可減低安全風險並改善生產(chǎn)力。這些系統(tǒng)比起固線式系統(tǒng)，比較不會發(fā)生滋擾的停機問題。此做法更合乎人體工學，能夠降低人員置換系統(tǒng)因而置身風險的可能性。

圖2 : 機械控制系統(tǒng)能夠降低人員置換系統(tǒng)而置身風險的可能性，並且改善生產(chǎn)力。（source：Rockwell Automation ）

減低設(shè)計複雜度

機械設(shè)計需時多久，對於符合客戶需要以及改善盈利狀況都非常重要。優(yōu)質(zhì)整合能在單一軟體環(huán)境下，鞏固控制器程式設(shè)計、裝置組態(tài)以及機械運作與維護活動。這麼做有助於將系統(tǒng)化繁為簡，並依循下列關(guān)鍵途徑省下設(shè)計時間：

? Studio 5000開發(fā)環(huán)境可將對多重工具的需求，轉(zhuǎn)化成用於設(shè)計與配置系統(tǒng)的單一平臺。

? Logix型控制器可以辨識特定的洛克威爾自動化元件，並自動匯入其裝置設(shè)定檔。

? 程式庫管理可儲存、管理和再使用來自於使用程式的程式碼，有助節(jié)省下開發(fā)時間，進而打造成功的專案結(jié)果。

裝置挑選也是減少系統(tǒng)複雜度的關(guān)鍵之一。舉例而言，Allen Bradley PowerFlex 527變頻器提供優(yōu)質(zhì)整合的效益，但運用與Kinetix伺服變頻器互通的內(nèi)嵌指令，可精簡化變頻器的配置、程式設(shè)計與控制。

若要在低成本與縮短上市時間的前提下，利用可擴充和可重複解決方案的更高彈性來滿足製造需求，可以根據(jù)當前和未來的生產(chǎn)需求，整合更詳細的包裝解決方案資訊，這些資訊涵蓋範圍從垂直或水平式填充密封機械，以至裝盒機與填充機械。