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案例分享 | 解密霍尼韦尔 Intelligrated “互联配送中心”

发布时间:2020-04-27 16:43   类型:案例分享   人浏览

霍尼韦尔旗下 Intelligrated 公司可以帮助电子商务、供应链物流及终端制造领域的客户实现与其经营性资产互联互通,从而提高仓库效率和吞吐量。

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霍尼韦尔 Intelligrated 认为,电子商务将继续保持年化 25% 的增长速度快速发展。然而,每创造六个工作岗位,我们只能找到一个工人,且其中只有 20% 的人选具备必要的技能。这些统计数字进一步验证了零售商和物流配送中心(DC)在竞争激烈的市场中正面临着劳动力短缺的现实挑战。因此,很多内部物流运营商正在利用技术进步加速其数字化转型,并最大限度地提高其物流配送中心的效率和吞吐量。


霍尼韦尔 Intelligrated 用来应对这些挑战的解决方案就是“互联配送中心”平台,它是一套将资产监控、仓储执行系统和人员管理软件与先进自动化系统及机器人解决方案整合的产品。“这套互联互通的解决方案旨在实现数据的实时聚合,通过自动化平台提高工人的工作效率、提升运营可靠性并优化性能。这样,我们就可以将人员、设备和自动化系统与正常运行时间、吞吐量和盈利能力等关键性能指标(KPI)打通。”业务拓展副总裁 Joe Joice 解释道。


“互联配送中心”理念是所有自动化和物料搬运解决方案(从软件到输送和分拣设备)发展的驱动力。例如模块化的货到机器人(GTR)和货到人(GTO)工位以及公司第四代基于 PC 控制的 MC4 设备控制平台。


“与传统平台不同,MC4 让我们能够根据客户需求进行功能开发,包括有目的地进行数据采集。”设备控制开发部高级经理 Jason Johnson 说道。


该系统将霍尼韦尔机器人公司先进的机器人技术,与霍尼韦尔 Intelligrated 提供的穿梭车、码垛机和紧密间隙控制等产品进行了有效的融合。当然,在一个拥有众多产品系列的企业集团中实现互联互通基础架构并不是件轻松的事。而倍福基于 EtherCAT 和 PC 的自动化平台集高性能与灵活性于一体,霍尼韦尔 Intelligrated 可以充分利用该平台的优势,帮助物流配送中心更好地应对他们所面临的劳动力短缺问题和日益增长的电子商务技术需求。


01        机器人为订单履行中心提供助力

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GTR 工位可以帮助涉及多个行业的企业改善其订单履行业务,比如第三方物流(3PL)供应商的物流配送中心、大型服装零售商的电子商务订单履行中心或食品和饮料公司的生产中心。GTR 研发负责人 Joice 说道:“灵活的工位支持拣选、补货或品控等功能,以及其它增值服务,同时保持占地面积小。传统上,需要由人工处理周转箱,现在很多仓库已经越来越普遍地使用机器人来提高生产效率,以解决人员短缺的问题,因此每个工位都需要机器人在完成这些任务时具有高度灵活性,我们的系统完全可以满足这些需求。”


02

掌控物流配送中心系统

MC4 控制平台需要使用灵活的软件、硬件和联网技术来支持今天的内部物流应用,并为未来奠定了坚实的基础。这款基于 PC 控制的解决方案囊括了从设备控制到 IoT 技术的方方面面,成为构成“互联配送中心”平台的基础。但大多数现场总线和工业以太网技术在发送大量数据时会遇到性能问题,并且在混合架构环境中无法有效运行。“我们进行了一次大改造。”Johnson 说道。“无论是我们自己安装的系统,还是由其他公司安装的系统,我们都必须使用开放式通信协议。”


03

EtherCAT 可以优化内部物流通信

在寻找 MC4 的升级替代解决方案时,Johnson 及其团队开始对 EtherCAT 工业以太网系统进行评估,最终他们决定采用倍福的 PC 控制技术。他说道:“EtherCAT 除了支持更强大的分布式控制架构之外,它还具有通信速度快、确定性高且配置多样化的特点,网络可以容纳的设备数量几乎无限。”EtherCAT 是系统开放性的典范,只需简单地添加适当的 EtherCAT 耦合器和网关,就可以将基于 MC4 的系统轻松连接到保留原有网络结构(包括 EtherNet/IP、PROFINET、PROFIBUS、DeviceNet 等)的物流配送中心。Johnson 补充说,EtherCAT 还为安装在现场的驱动器及其它组件提供了无与伦比的数据吞吐量:“我们可以在不影响网络性能的情况下从现场设备获取更多信息,这样有助于我们实现“互联配送中心”的目标。”


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EtherCAT 的速度及灵活性优势也支持 GTR 工位实现模块化设计。Joice 说道:“EtherCAT 可以帮助我们降低每个工位的成本,同时能够让最终用户在未来以较低的成本实现功能扩展。”除了标准 EtherCAT I/O 模块之外,防护等级高达 IP 67 的 EtherCAT 分布式端子盒更加灵活,可以与 GTR 工位完全匹配,并能够更广泛地应用于整个仓库的输送系统。每个工位还配备了 TwinSAFE 安全模块,通过标准网络提供经过认证的 Safety over EtherCAT(FSoE)通信协议。“霍尼韦尔非常重视员工生命安全、设备设施安全及作业环境安全。”Joice 解释说道:“在同一个网络中添加安全功能的能力将变得更加重要,而 TwinSAFE 和 EtherCAT 非常适合用于此种情形。”


04

关于 PC 控制的硬件和软件升级

倍福可扩展、灵活的工业 PC 给霍尼韦尔 Intelligrated 带来很大的竞争优势。霍尼韦尔 Intelligrated 的工程团队从倍福的众多工业 PC 中精挑细选出搭载 Intel® Core™ i7 四核处理器的 CX2040 嵌入式控制器用于 MC4。Johnson 解释道:“我们的每一分钱都花在了刀刃上,在获得最佳性能的同时也不必担心带宽不足。“适合 DIN 导轨安装的工业 PC 能够在恶劣的仓库环境中工作,并与 I/O、驱动器及其它组件一起放置在同一个控制柜中。因此,我们不再需要在 IT 部门安装服务器,也节省了现场的 PC 隔离柜。”

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GTR 工位配备 CX5120 嵌入式控制器,

GTO 工位还配备了 CP2907 多点触控式控制面板用作人机界面。



Joice 认为,工业 PC 和 EtherCAT 固有的开放式连接性可以提高内部物流解决方案中将传感器的反馈信息发送至云端或其它上位系统的能力,并实时显示性能和生产数据:“我们利用市场上的许多物联网组件来采集该解决方案中的数据和信息,为的就是让我们的客户能够更好地了解这些企业的运转情况。”


倍福的 TwinCAT 3 自动化软件也具有很高的灵活性。TwinCAT 3 的开发平台和实时核让工程师能够轻松处理包括大数据、模式识别、状态监测、功率监测、标准 PLC逻辑和运动控制在内的各种任务。TwinCAT 3 提供一系列编程方法和工具,例如:支持IEC 61131-3 编程语言及面向对象的扩展,支持Microsoft Visual Studio® 开发环境,以及各种内置功能块和图形编辑器等。GTR 工位完全依赖 TwinCAT 进行实时控制。GTR 工位和 MC4 系统在系统配置期间都受益于自动化设备规范(ADS),它提供一个应用程序之间互相通信的接口,可以实现设备的自动检测和寻址,节省大量工程工作。Joice 说道:“所有这些功能都充分说明倍福产品具有高度灵活性,我们也充分利用了这种灵活性来实现“互联配送中心”的基础架构。”


05

高效电子商务解决方案取得成效

霍尼韦尔 Intelligrated 通过实施倍福基于 PC 的自动化技术取得显著的优势。灵活性、可扩展性和连接性的提升使得公司能够为客户提供更强大的功能和更大的数据量,以帮助他们解决劳动力短缺问题,并减少工程工作量。Joice 认为,这些优势使得 GTR 解决方案能够根据需求轻松扩展。“我们可以通过倍福可扩展的控制平台和 EtherCAT 安装一个集中式工位,然后为工人或其它机器人添加多个分布式位置,以扩充产能。这样可以为我们的客户提供最大灵活性,无论是一家价值数十亿美元的电子商务公司,还是一家想要提升电子商务业务量、订单履行吞吐量或产能的初创企业。”他说道。


Johnson 认为,倍福的解决方案对于 MC4 系统来说是最可靠和最具成本效益的。“我们已经安装了 80 多台倍福工业 PC 来运行 MC4,在过去 5 年多的时间里没有出现过任何故障,除了一台 PC 因为叉车出事故与整个控制柜一起被撞毁了。”他说道:“由于我们无需使用空调机柜或在 IT 部门机房内安装 PC,倍福工业 PC 技术为我们节省了 50% 以上的硬件成本,节省的费用甚至超过了 PLC 的成本。我们的客户喜欢这些嵌入式控制器,因为它们看起来就是一台 PLC。然而,还有些客户犹豫是否应该从传统 PLC 技术向工业 PC 控制技术转变,他们可能担心的是性能和正常运行时间是否能满足要求。其实,本质上这两种控制方式都是需要安装操作系统的工业级设备控制器,但与 PLC 不同的是,倍福工业 PC 具有经济高效、灵活性高和透明性强的特点。”


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除了这些技术优势之外,霍尼韦尔 Intelligrated 与倍福美国分公司的工程师们一直保持着密切合作。Joice 称,从研发新的内部物流系统到调试和故障排除,供应商额外提供的专业知识对于项目的每个阶段来说都是至关重要的。“我们与倍福的销售和技术支持工程师也保持着紧密协作关系。我们合作得非常融洽,倍福总是尽最大努力了解我们的需求,并为每一个技术难点提供最佳解决方案。”他说道。霍尼韦尔 Intelligrated 的密切合作和孜孜不倦的创新追求推动了新技术的发展,以应对当前电子商务所面临的劳动力挑战,满足其不断发展的技术需求。互联互通产品可以支持和加速数字化转型,持续提高性能、可靠性和可维护性。


(更多应用请点击:Beckhoff 仓储物流解决方案

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