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2022年4月8日

通过紧凑和可插拔的方式在电路板上实施全面的 I/O 专有技术

人物专访:EJ 系列 EtherCAT 插拔式模块的发展情况

早在 2014 年,倍福就推出了 EJ 系列 EtherCAT 插拔式模块,为其广泛的 I/O 产品系列增添了全新的设计理念。在此次采访中,倍福 I/O 产品经理 Torsten Budde 列举了 EJ 系列的诸多优势(尤其是在批量机械制造方面)以及产品投放市场后取得的巨大成功。

自倍福 2014 年首次推出 EtherCAT 插拔式模块以来,是如何在市场上逐步取得成功的呢?

Torsten Budde:早年间已经有很多样机配备了 EJ 系统,新一代设备的设计也是以带 EtherCAT 插拔式模块的信号分配电路板为基础。这些采用新的 I/O 设计的设备现在已经成功地进入了批量生产,生产效率得到显著提升。

目前 EJ 系列产品主要应用于哪些行业和领域?

Torsten Budde:除了传统的批量机械制造,例如塑料行业或机床领域,由于 EtherCAT 插拔式模块结构紧凑,越来越多的行业领域都开始使用这款产品,尤其是半导体制造、机器人和自动输送系统领域。尤其是当前电子商务的蓬勃发展,人们对自动输送系统的需求量也激增。EJ 系列在传统的机械工程领域的大量项目中也得到了广泛的应用,如电动汽车领域中的项目。

自 2014 年至今,EJ 系列产品中又新增了哪些重要型号?此项技术在多大程度上受益于倍福全面的 I/O 专有技术?

Torsten Budde:不用说,EJ 系列明显受益于种类极为丰富的 EtherCAT I/O 产品系列,它是采用成熟的技术开发新型可插拔式 I/O 模块的基础。EJ 系列中除了有一般的数字量和模拟量插拔式模块之外,还拥有 TwinSAFE 安全模块和运动控制模块。通过 EtherCAT EJ 耦合器 EK1110-0043 ,甚至可以将 CX 系列嵌入式控制器和 EL 端子模块安装到信号分配板上。

倍福 I/O 产品经理 Torsten Budde
倍福 I/O 产品经理 Torsten Budde

能否描述一下这种专用电路板,即信号分配电路板的功能?

Torsten Budde:通过信号分配电路板,传统控制柜中的线缆在电路板上作为导线实施。信号分配直接在电路板上进行,从模块直到线束的连接器,因此被称为信号分配电路板。

信号分配电路板既可由客户自行设计,也可以作为一款产品从倍福购买。在这里,影响决策过程的标准有哪些?

Torsten Budde:首先,客户需要问自己一个最基本的问题,他们是否有自己的研发部门,是否拥有所需的电路板开发专业知识。如果答案是否定的,那么信号分配电路板也可以由倍福开发和生产。如果客户决定自主开发,或者与当地合作伙伴一起开发,那么他们可以在倍福官网找到所有所需的文件和指南,帮助他们顺利实施。随着我们客户群的不断扩大,越来越多的客户选择了自主开发,因为很多行业都已经拥有自己所需的资源。

机械制造商可以用什么标准来确定是 EJ 方案还是普通的端子模块更适合布置他们自己的 I/O 层?

Torsten Budde:主要标准是每年生产的机械设备数量。此外,EJ 系统的结构非常紧凑,甚至可以安装在最狭小的空间里,如机器人或自动输送系统,因此这也可以成为一个决定因素。

EtherCAT 插拔式模块方案可为用户带来的最大好处是什么?

Torsten Budde:客户能够缩短机械设备生产时间,反过来,这也意味着他们可加快交付速度。因为 EtherCAT 插拔式模块方案可以显著减少安装时间,并且能够消除布线出错风险,确保产品品质始终如一。

落实到细节上,EJ 方案会给机械设备的布线带来什么样的影响?

Torsten Budde:由于模块的简单插入取代了复杂的布线,因此能够优化整个机械设备的生产过程,同时显著减少机械设备布线时间,降低生产成本。

这对于测试和故障排除等下游工艺步骤或者整个供应链来说意味着什么?

Torsten Budde:除了控制柜设计所需的时间之外,交付前的故障排除和最终测试所需的时间也常常会被人们低估。有了标准的信号分配电路板,只要以相同的质量水平反复“复制”,就可以省去这些工作。如果由倍福提供信号分配电路板,我们也可以提供 EJ 模块装配和最终测试服务。客户所需做的只是简单地订购具有完整订单号并经过测试的套件,包括外壳和专用的无尘包装(如果需要)。

熟练工人的短缺和终端客户对缩短交货周期的要求,目前是机械工程领域争论较为激烈的话题。EtherCAT 插拔式模块在这方面有多大优势?

Torsten Budde:很简单,机械制造商不再需要由电工插接设备控制系统,通过 EJ 模块的机械编码可以防止被错误地安装到系统中。在交货时间方面,设备通过“插接”方式连接的速度要比通过接线方式连接的速度快很多,因此它可以缩短设备准备时间,更快地运送给客户,而无需耗时的最终测试过程。

机械制造商在多大程度上可以利用 EJ 系统缓解目前供应链面临的巨大压力,并将以前外包的增值作业(如控制柜制造外包)改为由自己自主生产?

Torsten Budde:机械制造商可以在自己的仓库中储存经过预测试的成套信号分配电路板和 EtherCAT 插拔式模块,以及经过测试的电缆线束。当收到订单时,这些设备组件可以直接进入生产流程,而无需耗时地通过外包的控制柜设计公司进行协作和订购。

能否列举出一些以往客户项目的具体数字来证明上述 EtherCAT 插拔式模块的优势 — 例如,企业可以将它用作节约时间或降低成本的措施?

Torsten Budde:EtherCAT 插拔式模块的优势总是取决于具体的应用,以下两个例子可以很好地说明这一点:对于瑞士机床制造商 GF Machining Solutions SA 来说,与单独布线相比,EtherCAT 插拔式模块可以显著降低出错率,布线工作量减少了近 40%,成本也大大降低。制造一个带 DIN 导轨的传统控制柜需要大约 20 个工作小时,但使用 EtherCAT 插拔式模块后,只需要 10 到 12 个小时。Mühlbauer GmbH & Co. KG 是一家主营针对芯片卡和护照生产领域以及半导体行业的特种设备的制造商,使用 DS Merlin 芯片分拣系统后,加上之前用于故障排除和调试的额外时间,加起来大约节省了 100 个小时。