无线I/O消除印刷机停机时间

海斯坦普Automoción是一家总部位于西班牙的一级汽车供应商，在位于美国阿拉巴马州麦卡拉的工厂里，所有的东西都是超大的。地板是一块巨大的混凝土板，空无一物，只有两个巨大的2000公吨的压力机伸向空中。为了容纳这些猛兽，制造工厂的天花板建得非常高，以至于上面的灯光都显得昏暗。在这个洞穴般的空间里，除了冲压锤撞击金属片的巨大轰鸣声之外，什么也听不到。冲压锤正在塑造即将成为汽车结构部件的形状。

嘶嘶，卡-垃圾，嘶嘶，卡-垃圾，嘶嘶，卡-垃圾....

突然,…沉默。

媒体维护团队负责人迈克·马林斯(Mike Mullins)向他的团队成员宣布了这个消息:“好了，各位，给你们的妻子打电话，告诉她们你们今晚会晚点到。等我们把这些印刷机修好重新运转时，我们都得加班才能满足生产要求。这将让我们付出代价。”这也不是第一次了。

海斯坦普Automoción在全球17个国家设有56个生产中心，为世界上大多数领先的汽车制造商生产金属零部件，包括高端的梅赛德斯-奔驰、保时捷、宾利和宝马，以及大批量的福特、通用、日产和铃木。(麦卡拉工厂的大部分生产都由梅赛德斯-奔驰在阿拉巴马州塔斯卡卢萨的工厂生产。)该公司拥有并经营着70多台转移压力机和100多台渐进式压力机，但麦卡拉工厂的两台转移压力机一直是个问题。每季度至少有一次，支持机器的硬连线网络遭到破坏或损坏。这让工厂里的团队很沮丧，并花费了很多钱。

支撑电缆的尖角(如图左特写所示)不可避免地造成了磨损，导致了停电。无线电通信被证明是一个解决方案，尽管解决方案很广泛，尽管广泛存在10英寸厚的钢板。来源:ProSoft

量化损失

这两台压力机每小时可生产1800个零件，每次故障都会导致整个操作停产长达两个小时。穆林斯说:“我们使用的RG-6同轴电缆每英尺成本57美元，每次系统故障时，我们需要更换大约165英尺的同轴电缆。”“光是更换电缆就需要9400到9500美元，这还不包括系统关闭的成本。”

马林斯说，他们曾经估计停机的间接成本约为每小时2500美元，而更换电缆通常需要几个小时。海斯坦普每次更换电缆的总成本约为1.45万美元，外加在停电期间无法生产的1,500至2,400个零件的价值。

马林斯说:“这种循环每两到三个月就会重复一次，这并不罕见。

分析应用程序是解决方案的开始。该应用涉及两个压力机，每个压力机由一个冲压件、两个模具和两个支撑件组成。支撑板是大的，可移动的金属板，模具安装在上面。模具是用来确定零件形状的模具。在这个应用中，每个模具的大小大约相当于一辆一吨重的皮卡。

在冲压过程中，一个金属板被馈送通过一个支撑和来休息上面的模具。冲压件以800到1400公吨的力起落，将金属薄板夹在自己和模具之间，以压出零件。当其中一个支撑垫在冲压零件时，第二个支撑垫已经装入。

不断断裂的网线并不是问题所在，问题的关键在于人们对它的要求。电缆在靠枕上的槽中运行，受到剧烈振动的影响。电缆的路径沿着一个角落，需要它达到一个锐角，这不可避免地造成磨损，导致停电。

滑枕以800到1400公吨的力上升和下降，引起强烈的振动，导致电缆磨损。来源:ProSoft

无线可以工作吗?

海斯坦普的工程师知道他们需要一个更可靠的网络，而物理上的限制是显而易见的。无线网络能解决这个问题吗?马林斯说，无线系统在如此恶劣的环境下是否有效还存在疑问。无线I/O点需要固定在支撑垫下方部分受阻的位置。“我们在这里有一个独特的应用，涉及移动的大块钢铁，”他说。“我们真正需要的是一台可以通过10英寸厚的钢板进行通信的收音机。”

机器由罗克韦尔自动化公司ControlLogix可编程自动化控制器(PACs)控制。因为要找到一种能穿透钢铁的收音机是不可能的，马林斯向他在当地的罗克韦尔自动化经销商寻求建议。分销商建议使用罗克韦尔自动化Encompass合作伙伴ProSoft Technology生产的6台跳频以太网无线电(型号RLX-FHE)。

ProSoft Technology无线技术战略产品经理Kevin Zamzow解释了无线电的工作原理:“当直接路径(视线)受到阻碍时，信号会反射到其他物体上，以另一条路径到达接收无线电。由于有多个反射，信号在不同的时间到达接收无线电，因此无线电需要能够区分不同的信号。ProSoft Technology的跳频扩频(FHSS)无线电能够使用反射信号，因为窄带“跳频”和不断变化的频率。与802.11等速度更快、带宽更宽的技术相比，这使得它们受多径干扰的影响更小。”

以太网救星

为了取代硬连线系统，四个Allen-Bradley Flex I/O ControlNet通信适配器(每个支架一个)被以太网/IP适配器和ProSoft Technology以太网无线电取代。每个PAC都配备了第二个1756-ENBT以太网卡和以太网无线电。

罗克韦尔自动化战略应用经理Cliff Whitehead说:“EtherNet/IP被设计为一种独立于媒体的解决方案。“海斯坦普能够在无线应用中直接利用这种灵活性。”ARC咨询集团的Harry Forbes阐述道:“基于以太网的自动化网络的关键优势之一是无线以太网桥接的各种解决方案。这些解决方案在制造业应用中具有巨大的价值。”

马林斯说:“我们最初担心钢铁会影响广播表演，结果证明这是毫无根据的。当枕枕干扰视线时，无线电会不断尝试通过枕枕进行读取。”

这一具体应用表明，尽管物理定律无法改变，但只要使用正确的技术(在这种情况下，就是正确的工业无线解决方案)，就可以绕过它们所带来的障碍。在该系统投入使用两年后，马林斯仍然对其性能感到满意，他说:“无线电工作得比预期的要好。我们对他们非常满意。”

通过使用ProSoft技术的工业跳频无线电，海斯坦普已经能够消除困扰其麦卡拉工厂的停机时间。这相当于每年节省高达17.4万美元，加上在此期间生产的零件的价值。

作者信息

Adrienne Lutovsky是ProSoft Technology的营销作家。

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