小,更小,最小。近年来,这一直都是私家车和送货车的汽油和柴油发动机世界中的发展趋势。虽然人们仍然渴望强劲的马力,但是他们也越来越注重环保,而且对燃油效率和二氧化碳排放的监管也变得越来越严格。为了满足这些相互矛盾的需求,三菱涡轮增压器与发动机欧洲分公司(MTEE)为许多汽油和柴油发动机配备了涡轮增压器。事实上,该公司拥有几乎所有欧洲主要汽车制造商的装配线。为了存储每天在这些生产线上产生的5TB数据,MTEE依靠贝加莱的工业PC和Automation Panel HMI。

作为日本三菱重工的成员单位,三菱涡轮增压器与发动机欧洲分公司(MTEE)每年在荷兰阿尔梅勒市(Almere)的5家工厂中生产约300万台涡轮增压器。MTEE拥有超过750名员工,为几乎所有欧洲汽车制造商设计,制造和测试各种类型发动机的涡轮增压器 – 从福特、菲亚特、宝马和大众到宾利、布加迪、保时捷和迈凯伦。

精益组装

MTEE目前在阿尔梅勒运营31条装配线,包括3条涡轮转子线,3条压缩机叶轮线和2条涡轮增压器机芯线。每年都会新增2到3条装配线,以跟上欧洲新型私家车到来的步伐。三菱生产工程部工业自动化团队负责人Ruben Roodenburg说道:“在增加新的装配线时,我们尽可能重复使用现有的硬件,力求尽可能降低总体拥有成本。在精益制造的框架内,我们还以尽可能最低的废品率作为目标,不断检查工艺过程是否能够以更智能、更快捷的方式进行设计,同时减少浪费。”

高效物流

当MTEE在2009年建造5号工厂时,他们通过检查减少循环周期和简化访问路线的方法,将精益制造概念应用于运营部分(投入到产出)的设计。不久之后,4号工厂根据5号工厂的改进设计进行了翻新。更高效的布局节省了足够多的占地面积,以增设新的售后装配线。

他们还在物流中心与4号和5号工厂之间建造了一条通道。与过去通过使用叉车在室外区域一次仅能运输一个托盘相比,现在他们通过直接运行在物流中心到两个车间之间的列车一次可以运输12个托盘 – 大大改进了物流。

在操作层面,这些PC运行SCADA系统和SQL数据库,而在机器层面,它们被用来执行功能测试。
在所有生产线上,有95%都已安装贝加莱的Automation PC,有时会与单点触控或多点触控Automation Panel结合使用。

运营金字塔

装配线具有集中式控制,而涡轮、压缩机叶轮和机芯线仍然具有分布式控制。在所有情况下都有三个运营层:MES层、操作层和机器层。

在装配线启动之前,在MES层使用基于Web的界面准备整个配方。随后在操作层,为配方创建带有部件号的车间订单。订单确认后,所有数据都会自动发送到机器层,以便机器可以自动调整。配方每天都会更换两到三次。

操作层和机器层拥有数十台Automation PC。在操作层面,这些PC运行SCADA系统和SQL数据库,而在机器层面,它们被用来执行功能测试。“在所有生产线上,有95%都已安装贝加莱的Automation PC,有时会与单点触控或多点触控Automation Panel结合使用,”贝加莱销售工程师Wico Reineman说道。当具有32、46或48个涡轮增压器的箱子准备就绪并且可以发送到物流中心时,该箱子的数据将被写入MES层的大型数据库。

海量数据存储

“每天,每条装配线都必须将大量数据写入磁盘,”Roodenburg解释道。“为了满足可追溯性要求,我们需要在几十年后仍然能够快速检索这些数据。我们以前使用的PC无法完成任务,我们不得不每六个月更换一次贵重的硬盘。”

客户建议MTEE研究使用贝加莱Automation PC的可能性,在检查完规格后,MTEE在2011年实施了试点项目。贝加莱的PC在生产过程中没有报告错误并导致不必要的停机 – 这为MTEE进行转换提供了充分的理由。

带Windows的APC

“根据客户的规格,三菱的每台贝加莱Automation PC都有一个64位Windows 7操作系统,”Reineman说道。“它们与众不同的特点是使用了高质量硬盘,几乎拥有无限量的写入操作。与其它硬盘不同,我们硬盘的存储容量得到了充分利用。由于数据采用与普通PC系统不同的方式写入,因此我们的系统使用寿命更长,平均故障间隔时间(MTBF)更长。”

RAID1系统

Automation PC 910的C:驱动器是一个60 GB SSD,SQL数据库位于D:驱动器上。整个系统设置为RAID1系统;这两个磁盘互为拷贝。如果其中一个发生故障,生产得以继续不会受到影响。MTEE特意选择了贝加莱提供的最强大的PC配置。

如果需要新的Automation PC,可以通过WDS服务器快速配置其替代品。Reineman补充道:“MTEE在世界上的任何一家工厂都可以订购相同的、完全经过测试和核准的PC配置。”

机械制造商可以自行决定是否要在订单中添加多点触控或单点触控式贝加莱Automation Panel。由于拥有方便的滑屏、缩放和滚动功能以及双手操作,因此多点触控面板在处理图形对象如功能测试时非常方便。对于SCADA应用,单点触控面板就足够了。

2007年,MTEE开始为其所有装配线收集数据。每四小时对所有120台PC进行备份,最大限度地减少在最坏情况下丢失的数据量。这些备份都会被写入冗余RAID1系统。此外,每天也都会进行完整的备份。

三菱涡轮增压器与发动机欧洲分公司(MTEE)在荷兰的工厂。

冷却机房

一年前,三菱在阿尔梅勒建造了一个冷却服务器机房,用于存储其各种生产线上所有Automation PC中的数据。服务器机房中的所有PC都是虚拟化的,机房里还有一个SQL数据库。在恩斯赫德(Enschede)和兹沃勒(Zwolle)建有镜像系统以防出现紧急情况。

MTEE可以将每种制造产品的数据存储20年 – 不久将会延长至25年。除了这个数据中心外,MTEE还有一个门户网站。客户可以登录并输入序列号和部件号,以便从世界上任何地方访问所有相关产品的详细信息、检测值、扭矩值和视觉检测数据。

全自动化的未来

自从MTEE开始在阿尔梅勒生产以来,他们已经制造了2350万台涡轮增压器。“在过去6到7年里,这个数量的80%已经实现 – 换言之是从我们开始采用自动化过程以来,”Roodenburg说道。“现在,MTEE正忙于重新设计涡轮转子线以实现集中式控制。我们正在通往无人装配的道路上一步一步迈进。”

Ruben Roodenburg

工业自动化团队负责人,三菱

“每天,每条装配线都必须将大量数据写入磁盘。我们以前使用的PC无法完成任务,我们不得不每六个月更换一次贵重的硬盘。”

Wico Reineman

销售工程师,贝加莱

“与其它硬盘不同,我们硬盘的存储容量得到了充分利用。由于数据采用与普通PC系统不同的方式写入,因此我们的系统使用寿命更长,平均故障间隔时间更长。”

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