Bright Machines 旗下的 Bright Factory 以 TwinCAT 与 EtherCAT 为核心，深度融合智能自动化、实时控制与数据驱动运营，为 AI 时代的制造规模化落地提供全链路支撑。
AI 与数据中心基础设施的发展持续被僵化、依赖人工的生产流程所制约：这类流程不仅扩展难度大，规模化落地成本也居高不下。而一家以技术为核心导向的制造企业，正在革新复杂基础设施体系的设计、构建与规模化路径，大幅缩短其从研发到部署的周期。
Bright Machines 成立于 2018 年，总部位于旧金山。公司自创立之初便确立了核心目标：通过模块化、软件驱动的技术路径，重新定义制造业。依托早期在电子装配领域取得的成果，Bright Machines 如今聚焦于 AI 时代的先进制造赛道，助力企业以更高的效率、更稳定的品质和更强的灵活性完成 AI 及数据中心硬件的研发与量产。
支撑这一愿景落地的核心载体是该公司的智能制造平台 Bright Factory，它将虚拟产品开发、AI 驱动机器人与工厂智能相结合，统筹协调先进数据中心基础设施的高精度生产。
专为 AI 时代打造的模块化控制方案
凭借自研的 Smart Skills 技术，包括 3D 导航、基于机器学习的检测以及力控技术等等，Bright Factory 可实现全生产链路的协同调度，覆盖从产品设计、装配到实时工艺优化的全流程。“我们实际上是在为 AI 搭建实体运行载体。”Bright Machines 高级自动化与控制工程师 Oscar De la Rosa Roque 解释道。该平台以高质量、灵活性、全链路可追溯性为核心设计目标，既能够有效应对 AI 硬件需求的激增，也可为美国先进制造业回流的各项重要举措提供有力支撑。
Bright Machines 旧金山总部首先开发了一个原型制造环境，该环境既可用作中试线，也可用作未来项目部署的参考架构，后续已成功部署到客户现场。该系统的核心正是倍福的自动化技术，从项目启动之初，这一技术便是该公司控制架构的核心组成部分。
Bright Machines 从一开始就明确要求控制系统必须满足多品类、高精度自动化装配的严苛需求，同时具备确定性性能、模块化扩展能力以及软件层面的适配性。关键挑战在于开发一套控制架构：既能轻松适应不断变化的产品配置，又能与机器人、视觉系统及互联软件系统保持紧密协同。
传统的 PLC 平台往往会制约这种灵活性，它们大多依赖封闭的、供应商专用的环境，软件工程师的上手门槛较高。Bright Machines 所需的控制方案，既要保留工业自动化的严谨性，又要兼具现代软件开发的开放性与敏捷性，使控制工程师和开发人员能够在同一个共享的、可编程的环境中协同工作，同时不会牺牲实时精度或可靠性。
TwinCAT 3 与 EtherCAT 助力打造统一控制架构
基于 PC 的控制架构 可精准匹配上述需求，其提供的开放环境，可在 TwinCAT 3 中统一实现 PLC 编程、IT 标准和安全配置。该系统直接集成在 Microsoft Visual Studio 中，为 Bright Machines 的工程师提供了统一的开发和测试工作空间。
“由于控制器搭载的是 Windows 操作系统，还可以直接运行自定义应用程序，实现与非实时系统的通信。”De la Rosa Roque 解释道。这种开放、灵活的设置让自动化和软件团队能够使用 Git 等熟悉的工具进行编码、调试和版本控制，同时保持制造所需的精度和可靠性。
产线上的每个自动化单元都由一台 CX5340 嵌入式控制器控制，负责处理本地逻辑运算、运动控制、I/O 设备和机器人接口。系统通信通过 EtherCAT 实现，确保运动控制和 I/O 实现确定性的亚毫秒级周期时间。一台独立部署的产线级倍福控制器负责协调所有人工工位及底盘搬运设备，包括输送带、阀门、RFID 阅读器及相关安全系统。ELxxxx 系列 EtherCAT 端子模块与 EPxxxx 系列 EtherCAT 端子盒用于处理分布式信号，其中防护等级高达 IP67 的 EP 模块可直接部署在现场设备上，大幅简化布线工作并降低控制柜复杂度。
“高速 EtherCAT 通信对于高精度的实时控制至关重要。”Bright Machines 机器人感知工程师 Tori Colthurst 表示，“这套方案让我们能够快速、低延迟地访问外设套件，完成高效数据交互，实现精准的导航和装配流程。”
安全功能通过倍福集成式 TwinSAFE 逻辑与 I/O 模块实现，使 Bright Machines 可通过软件修改设备安全设置，而无需重新进行硬件接线。安全通信基于 EtherCAT 主网络，通过 Safety over EtherCAT（FSoE）实现。
相同的控制平台还支持接入 IO-Link 设备，包括气动阀岛和智能传感器，同时通过倍福 OPC UA 服务器实现所有过程数据的垂直传输，该服务器将控制层连接至 Bright Machines 的专有编排软件和基于云且内置加密功能的监测系统。
适配业务增长的模块化自动化方案
Bright Factory 采用模块化架构设计，可从单个自动化单元扩展至全集成产线，让制造商能够根据生产需求的变化灵活扩大产能。各单元独立运行，但可通过标准化接口通信。当前配置可控制约 10 个运动轴和 2000 个 EtherCAT I/O 点位，保障整个布局同步运行。
通过标准化采用 TwinCAT 软件和 EtherCAT，Bright Machines 有效缩短了开发时间，实现了代码和硬件配置在未来装配线上的复用。统一的开发环境进一步简化了维护和故障排除流程，所有逻辑、运动控制及安全参数都在同一个项目中定义。新增设备或工位只需扩展 EtherCAT 节点或添加 IO-Link 模块即可轻松集成，无需进行大规模改造。
“TwinCAT 和 EtherCAT 的诊断功能让我们的团队能够在生产现场进行实时调试。”Colthurst 表示，“我们在客户现场部署系统时，这些功能对于高效、快速地实现产能爬坡至关重要。”自部署以来，该模块化架构为 Bright Machines 提供了灵活、可扩展的基础，加速产线扩展、简化运维支持，同时保障持续稳定的性能输出。
从架构概念到落地
首条部署的产线充分验证了 Bright Machines 选择倍福 EtherCAT 作为其控制架构核心的正确性，在提供确定性实时性能的同时，兼顾高度模块化特性，并对软件驱动的迭代保持开放兼容。这一方案为公司更宏大的软件定义制造愿景提供支撑，即生产单元可以通过软件进行配置、更新和监测，无需重新设计硬件。
Bright Machines 将倍福基于 PC 的控制技术与其自身的数据驱动自动化平台相结合，打造出灵活、互联的制造架构，为在下一代产线上的大规模部署做好充分准备。
随着 AI 基础设施需求的持续加速释放，制造商对生产系统的要求进一步升级，既要能够随业务需求灵活扩展，又要能够保持高精度、强适应性和端到端可视化的生产系统。倍福基于 PC 的控制技术、TwinCAT 和 EtherCAT 实时通信技术为这类软件定义制造提供了支撑，助力 Bright Machines 部署可随行业快速变化的需求持续演进的模块化自动化架构。
