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美國邦納工程國際有限公司華東技術(shù)部經(jīng)理 鄭敏

擁有五十年產(chǎn)品研發(fā)和市場開拓經(jīng)驗的美國邦納是以傳感、檢測技術(shù)為核心的自動化綜合方案提供商。其具備強大的新產(chǎn)品研發(fā)能力，位于美國明尼阿波利斯和中國蘇州的研發(fā)中心不斷將新技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品，從事研究開發(fā)的員工占公司員工總數(shù)的20%。豐富的產(chǎn)品選擇、迅速的交貨期及全方位的技術(shù)支持確保了美國邦納的行業(yè)地位。

打造定制化解決方案

邦納擁有豐富的傳感器產(chǎn)品線，包括：普通光電傳感器，主要應(yīng)用于生產(chǎn)自動化過程中，對產(chǎn)品或動作機構(gòu)進行到位檢測；安全傳感器，主要應(yīng)用于某些設(shè)備的動作區(qū)域，例如機器人、沖壓機、升降平臺、輸送線等，為了防止人員靠近，需要加裝安全傳感器進行防護；測量傳感器，主要應(yīng)用于當(dāng)現(xiàn)場需要獲取被測物的距離、高度、溫度、震動頻率等變化值時，需要借助測量傳感器來實現(xiàn)；視覺傳感器，主要應(yīng)用于通過拍照和圖像分析的方式，來對產(chǎn)品外觀特征進行判斷，包括檢測尺寸、日期批號、圖案、瑕疵、條碼信息等；無線傳感器，主要應(yīng)用于某些借助鋪設(shè)導(dǎo)線來實現(xiàn)信號傳遞困難的場合，例如旋轉(zhuǎn)窯爐，AGV移動小車、機器人、實時移動平臺等，可以借助無線傳感器來實現(xiàn)信號的無線傳輸。

隨著自動化的發(fā)展和中國企業(yè)的轉(zhuǎn)型，市場對于傳感器的需求正在逐年提高，以往客戶最為關(guān)注的價格因素已經(jīng)被傳感器性能和定制化方案所取代。在《中國制造2025》的推動下，中國市場必將涌現(xiàn)出許多新的機會，如何把握機遇，持續(xù)發(fā)展？美國邦納工程國際有限公司華東技術(shù)部經(jīng)理鄭敏表示：“經(jīng)過多年的市場開拓和對行業(yè)的深入了解，邦納不但為客戶提供行業(yè)領(lǐng)先的傳感器產(chǎn)品，更致力于為客戶提供有針對性的解決方案。對行業(yè)的充分認知、對客戶的充分了解、對解決方案的充分信心構(gòu)成了邦納公司的核心競爭力。未來，邦納將在智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流三大領(lǐng)域繼續(xù)完善和研發(fā)針對市場需求的產(chǎn)品解決方案。”

助力智能制造

近幾年，智能化的大潮推動著中國制造業(yè)強勁發(fā)展，其中不得不提的就是智能工廠和智能制造。

智能工廠旨在實現(xiàn)人與機器的相互協(xié)調(diào)合作，即在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強信息管理服務(wù)，提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù)，以及合理計劃排程。智能制造則強調(diào)在制造過程中能進行智能活動，通過大數(shù)據(jù)進行諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。將制造業(yè)從自動化階段擴展到柔性化、智能化和高度集成化的階段。

而在智能主題越來越深入到自動化領(lǐng)域時，傳感器作為捕捉信息的最重要設(shè)備，其重要性可見一斑。為此邦納也在產(chǎn)品方面不斷推陳出新，為工業(yè)化與信息化的融合打下基礎(chǔ)。邦納新推出的無線Q45振動傳感器就是其中典型的代表。

該傳感器通過監(jiān)測動力設(shè)備的Vrms（振動速度均方根），當(dāng)測量數(shù)值不在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全范圍內(nèi)時（見下圖），通過無線傳輸?shù)姆绞浇o后臺系統(tǒng)發(fā)送報警信號。

鄭敏表示該產(chǎn)品是邦納針對智能工廠的一個典型解決方案，其優(yōu)勢在于：

（1）多種安裝方式選擇，可根據(jù)設(shè)備情況選擇開孔安裝、導(dǎo)熱膠貼、磁性底座。

（2）借助DIP開關(guān)和配置軟件可以進行多種模式的設(shè)定，有效地對設(shè)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

（3）借助無線傳輸?shù)姆绞娇蓪崿F(xiàn)遠距離的信號傳遞，無需進行布線，尤其適用于大范圍的多點監(jiān)測。

對于傳感器的智能化發(fā)展趨勢，鄭敏認為：“借助互聯(lián)網(wǎng)和計算機的發(fā)展，自動化行業(yè)的未來一定是智能化，兩者間的分界也將越來越模糊。未來傳感器的智能化將體現(xiàn)在20%的標(biāo)準(zhǔn)硬件+ 80%的軟件功能和數(shù)據(jù)共享。”

而談及傳感器技術(shù)與應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢，鄭敏表示除了智能化是極其重要的一個趨勢之外，隨著客戶現(xiàn)場應(yīng)用的不斷升級，傳感器產(chǎn)品還需在以下幾個方面不斷創(chuàng)新和提升：（1）小型化。隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進和新材料技術(shù)的出現(xiàn)，傳感器的體積將會越來越小，傳感器在設(shè)備上的安裝將越來越隱蔽，不再占據(jù)過多的設(shè)備空間；（2）定制化。客戶的應(yīng)用種類越來越多，傳感器的功能也將從以往的單一標(biāo)準(zhǔn)過渡到為客戶量身定做，這不僅有利于客戶提升自身系統(tǒng)的性能，也有助于產(chǎn)權(quán)保護。（3）無線化。邦納公司一直在積極地推動傳感器信號的無線傳輸，在追求高速自動化生產(chǎn)下，通過線纜來實現(xiàn)傳感器信號傳遞的弊端也越來越突出，因此傳感器的無線化也就成為了一個非常重要的方向。

成功案例

無線傳感器在制造裝配業(yè)的應(yīng)用

應(yīng)用介紹

此案例用戶為某不銹鋼和特種合金坯料壓鑄行業(yè)的材料供應(yīng)商，現(xiàn)場采用機器人用于胚料抓取。 機器人上安裝了接近開關(guān)對機器人末端執(zhí)行機構(gòu)上的爪鉗狀態(tài)進行檢測，并反饋給后臺控制系統(tǒng)。

面臨的挑戰(zhàn)

機器人電纜用于連接接近開關(guān)和控制系統(tǒng)，現(xiàn)場惡劣的環(huán)境以及機器人的反復(fù)運動容易對電纜造成損害，客戶必須頻繁停機進行電纜更換和維護，極大增加了運行成本，降低了生產(chǎn)效率。

邦納公司提供的解決方案：

（1）選用DX80系列無線傳感，借助2.4G無線網(wǎng)絡(luò)進行通訊，無需布線。

（2）無線傳感器的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點分別安裝在機器人和控制系統(tǒng)。

（3）DX80無線傳感器系統(tǒng)來替換線纜。這個網(wǎng)絡(luò)是建立在能夠雙向通訊的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點之間。基于2.4G的頻段通訊，在穿過障礙物的情況下依然維持有效的數(shù)據(jù)傳輸。跳頻擴頻技術(shù)和時分多址技術(shù)能夠確保設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可靠傳輸。

（4）每個DX80無線傳感器節(jié)點分別安裝在15個機器人上，每個節(jié)點與附近的接近開關(guān)連接，接近開關(guān)檢測到鉗子位置狀態(tài)后將信號傳輸給節(jié)點，節(jié)點再將這些信息傳送給安裝在控制系統(tǒng)側(cè)的網(wǎng)關(guān)。DX80傳感器節(jié)點由內(nèi)部3.6V的鋰電池供電。

為客戶帶來的收益通過DX80無線網(wǎng)絡(luò)，客戶無需再使用長電纜來連接接近開關(guān)和控制系統(tǒng)，停機時間和維修更換成本明顯降低。綜合減少的開支和提高的效率兩項，該公司每個月節(jié)省超過100,000美元。

摘自《自動化博覽》2016年5月刊