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标准或定制的连接器设计

发布时间:2022-01-11 阅读数: 57

 

随着技术创新及时代发展,制造业也面临着的挑战是怎么为最终消费者“非常特别及不同寻常”的想法提供服务。从目前的情况来看,连接器似乎已经能够满足最终消费者的需要,但是仍然有多种待发掘的不同的特殊需求,所以连接器也朝着个性化定制方向发展。

然而,目前考虑到顾客个人意愿对深入生产技术有着重大影响。现在人们追求个性化的范围和程度,已经不能再用传统批量生产的工具来实现了,它要求在生产过程中,包括机器和系统整个在内有完全不同的设计。

 

 

大规模生产的个性化是第四次工业革命的核心内容之一。因此,对生产系统制造商(OEM)提出了挑战:怎样对“个性化生产”所需要的设备和过程进行塑造和设计,以使成本不致太过高昂,所需资源不会激增?

主要机器人制造商KUKA给出了一个决定性的回答:“‘大规模定制’的关键是高度的标准化和自动化,同时也给顾客提供了与产品相关的功能变化的空间。另外,模块化概念以模块化构造模块系统为客户提供具体的、定制的产品配置,是一种经济、高效地满足客户个性化需求的方式。”

 

因此,OEM的3个核心观点:

①转向个性化系列定制

②关键是模块化,再与自动化、标准化结合

③对用户特定产品特性的改变保持范围

 

以上观点极好地描述了在机械与设备工程领域中,原设备制造商所提出的自相矛盾的需求。这样的两难处境正如哲学家黑格尔所说的一句话:“自由是对必然性的洞察。”

模块化的一个重要部分是接口。但总要遵循特定的标准吗?越来越多的自动化和模块化的生产系统给原厂和终端用户带来了技术和商业上的好处。但是,随着自动化和模块化的不断深入,接口就成为要素或模块间联系的重要手段。原因是接口不能决定整个模块化,但是没有接口模块也不能成为一个整体。

客户特定产品定义在机械和设备工程领域OEM具有重要性。最终用户可能的产品个性化程度与生产系统的生命周期相关。循环发展得越快,剩下的个性化空间就越少(从“硬”定制到“软”定制)。

为使原设备制造商能够根据生命周期中不同的自动化和模块化需求来对其机器进行适当的个性化设置,并使其符合不同“集群”或功能群的方面看是有益的。

传感器和执行器技术:电子元器件的发展已经实现了极大的功能压缩。高能效和高包装密度伴随着这些不断发展进步。在生产系统的很多地方都会遇到这个集群中的技术提升:在输入参数和信号的过程集成采集中,在这一输入数据的现场预处理、高能效触发与控制中执行器、出色的图像处理与再现、操作单元的触控功能。技术的进步,一是促进了机床的去中心化、模块化和扩展性;二是对于更紧凑的构造模块和基本功能的考虑也是有必要的,而且开发这类系统所需要的初期投入和努力也在不断增加。

虽然有部分的负面影响,但是面向顾客的产品范围在机械工程上的个性化优势远远大于劣势。原因在于传感器、执行器和其它机械控制部件的合理整体布局,并在其基础上实现功能与流程的互联,是绝对原始设备制造商领域。这里只有他们一个完整的系统能力,这是它们可以利用的重要资产。

驱动力技术:同样重要且深远的变革在这里发生。过去,技术一直是机械开发的核心,而最近几十年,技术几乎完全转向软件和电子设计。随着电子化驱动控制技术性能的大幅度提高,价格不断降低,机械与生产厂这一全新概念应运而生。对于运动序列及相关过程的复杂控制,也是机械制造企业的核心竞争力所在。

专业技术单元:值得注意的是,制造系统的制造商在他们的开发活动中越来越重视少数技术。系统提供商的专长正是在技术的应用与联系上。但是,在适当的接口方面,正是高度专门化的技术单元所引起的兴趣所在。这两类功能群体的一个共同特点是,它们作为具有严格限制的物理和技术功能的完成单位或集合,以及精确定义的界面。这些单元的链接表示集中的原始设备制造商专有技术,而非使用的组件本身。

数字化:这一术语在今天的科技文献和其它媒体中普遍存在,包括许多方面,但是应用于机械工程中的接口,即数据传输技术。以工业总线和工业以太网的形式进行数据传输,已经被生产技术参与者所形成和使用。但是,从技术角度看,有可能将经济有效的数据连接到拥有更高数据吞吐量和实时能力的较高水平系统中,这的确是一场革命。

通过这些技术,OEM可以重新塑造活跃于机械和工厂工程领域的企业管理:通过工业物联网概念,对这些变化的各种表现进行描述和设计。包括工业总线和工业以太网在内的所有数据传输方面,都从接口的角度被认为是功能组或层。尽管这一领域的解决方案并非OEM的核心竞争力之一,但是在当今的制造系统中,它们却是最有可能发生变革的。

HARTING为所有工业部门的生产系统提供现代控制,驱动,HMI和通讯技术所需要的所有机电接口解决方案。根据对目前已经实现的客户应用程序的分析,根据以上功能组的个性化界面得出以下建议。

①一般情况下,对功能小组使用个性化或客户特有的机电接口非常合理,主要体现了核心OEM专用技术。

②客户特定的自定义接口最常用于由相应制造商直接开发或制造的模块和部件。这种方法适用于机械工程中各种程度的产品个性化——定制从“软”到“硬”阶段,再到独特的生产。

③对于传感器和执行机构,通常选择了对应行业的典型接口。但是,潮流的引导者和创新者们都在尝试通过部署特定的、有针对性的接口,让自己脱颖而出。

④关于数据接口,机器制造商完全依赖于标准解决方案。这种方法可以应用于所采用的工业总线和以太网的连接,以及其它各种形式的数字数据传输。

 

什么是这类接口设计主要的深层原因?

就数据传输而言,制造业领域的工业以太网和总线系统,以及更高层次的数据接口显然已经发生了重大变化。所部署的技术主要依赖于控制元件的供应商。为此,对于生产系统OEM提出以下建议:

在可能情况下,这些接口必须符合最新的控制技术标准,并且保证机器和系统的模块化和可扩展性。

在机器边缘之外的接口,比如用来连接较高层次的系统,接口应该总是代表最新技术。这样,OEM就是针对目前要求在经济和技术上优化设计的系统,至少有一部分可以满足未来(还不清楚)需求。另外,公司也将为不断扩大的基于数字化服务的售后服务和服务活动做准备。

对其它功能组来说,个性化接口的利弊和利弊分别列出。对于定制接口,有哪些理由和反对的理由呢?HARTING用户有意在其技术设备、模块和机器上选择非标准接口。主要理由如下:

①有最终用户的需要,他们管理一种特定的生产线,希望有意识地把自己从各个供货商中分离出来或者集中精力;

②扩大业务模式,以便在售后服务、服务和类似服务上与竞争者区别对待,目的是延长生产系统的总体寿命。个性化接口允许用户以方便的方式控制和扩展这些服务;

③为了在竞争中脱颖而出,有意对机器接口进行非标准的设计或为技术配置具体的接口。特别要说,OEM把自己看作技术领先者、创新者或者潮流领袖,都在利用这些机遇。

④使用基于个别制造商的具体规格开发的传感器/执行机构或其组合:在这种情况下,保护自身的专有技术也是利用个性化界面的最强大动力。

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