故障安全系统为汽车柔性制造保驾护航.PDFVIP

故障安全系统为汽车柔性制造保驾护航 ——北京奔驰自动化系统实施策略 柔性制造是当代汽车生产中一个充满魔力的词汇，数年来，北京奔驰一直追逐着汽车柔 性制造的梦想。所谓“柔性制造”是由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备 组成，能灵活、迅速的适应加工对象变换的自动化机械制造系统（FMS）。经过柔性制造的 “温柔”助推，汽车市场上各主要汽车生产厂家之间的竞争形态，从成本、价格为主的竞争， 转向市场适应能力、新产品推出速度、产品个性化等方面的竞争，而不具有“柔性制造”能力 的厂家将与此绝缘。 图1：BBDC 新厂全貌 我们的主人公——北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒汽车有限公司（BBDC）被业界认为是现 代化轿车厂制造工艺的一本教科书，BBDC 新厂一期工程30 万平方米，2006 年9 月15 日 投产，具备年产10 万辆汽车的生产能力，协同工作生产不同款式的奔驰和克莱斯勒品牌汽 车，因此高性能的生产线和装配线是其根本保证。在北京奔驰新厂的设计阶段，工程师们便 把柔性化、精益化制造作为战略性措施予以重视，BBDC 电气材料主管高宏君先生说：“为 了走好奔驰迈向国产化的第一步，我们在新厂的设计中一直坚持生产线柔性化和控制系统透 明化，这就对操作的高度自动化和生产线的安全性依赖非常大。在生产和管理中大量采用大 型安全PLC 和计算机控制技术，拥有国际先进水平的国内第一条能够生产5 种车型的柔性 化生产线，涵盖了冲压、焊装、涂装、总装等整车制造环节。” 控制和安全系统合为一体 在BBDC 的柔性制造中，两个“融合”是其最大特色，那就是生产安全系统和控制系统的 融合，以及全厂控制系统和IT 管理系统的信息融合。“BBDC 对安全非常重视，”高先生说， “我们不仅要对产品负责，还要对员工负责。BBDC 在制定自动化安全控制策略时，基于安 全可靠，和成本优先前提，最终选用自动化领域战略合作伙伴西门子公司的安全型 PLC 作 为控制系统主控制器，以此实现安全系统与普通控制系统融合。” 图2 ：BBDC 总装生产线上使用的动态看板，ANDON 实时显示生产信息 BBDC 通过制定和执行统一的电气自动化控制标准，采用西门子的故障安全解决方案， 已经建立覆盖整个公司生产车间的安全控制系统，实现了标准化和集成化的安全控制回路。 REV.1.0 IIA News Confidential Prepare by: Editorial Dept. “使用集成系统，能够大大降低配线需要，从而节省了配线费用以及柜内空间。另一个主要 优点是它的通用工程环境，统一的结构大大减少了对工程、培训、操作、维护和备件种类的 需求，也相应减少了成本费用。我们看到了全集成自动化概念的明显优势，灵活性更强，接 线和所需电缆更短，网络功能更加丰富，PROFIBUS 集成以及更短的调试时间等。” 物理与信息双重透明 BBDC 项目中，信息透明性方面也堪称典范。网络方面为透明性提供了必要的支持，向 上与车间管理监控层设备通过工业以太网连接。向下，通过标准的PROFIBUS/ PROFIsafe 现场总线系统和现场传感器和操作设备和驱动设备连接，使得生产信息能够直接提交到 BBDC 的ERP 系统。高先生认同BBDC 目前的成功得益于统一的电气控制标准和与战略伙 伴西门子的合作，“奔驰的企业文化一向比较稳重，对西门子的选择基于长期的产品应用经 验的积累，以及奔驰与西门子全球合作的背景，拥有扎实的基础。”使用西门子全新SIMATIC 安全集成概念，BBDC 满足了汽车生产车间不同区域的安全等级要求。 图3：西门子故障安全解决方案充分实现了BBDC 的多种需求 在中国汽车产业，原材料价格上涨和人工成本上升等生产端的因素，传递给企业较大的 成本压力，但轿车市场的竞争格局又不支持产品的价格提升，柔性制造是许多厂家的唯一出 路。另一方面，对于面临全球化的中国汽车企业来说，使自己的生产系统能够进行安全等级 评价，增强了企业的综合竞争力，安全总线及其带来的经济利益将倍受关注。与独立的安全 网络和独立的安全PLC 相比，故障安全系统中使用的安全通信协议PROFIsafe，可将安全 设备和标准设备的数据流完全整合在以PROFIBUS 为平台