在机器开发中，只有超越传统方法的限制，才能满足更高的效率要求。在不久的将来，这是一个值得我们思考的问题。最终用户正在面临巨大的生产成本压力CONTROL ENGINEERING China版权所有，这也进而导致降低机械制造业整体成本的呼声越来越大。

　　在过去，当我们谈到提高机器和系统效率时，这一主题通常是从两个不同的角度展开的：一方面，需要生产单位在日常运行中提高机器效率，另一方面，需要快速经济地完成机器从概念设计到全面启用的开发。将多台设备组合成一个完整的生产系统控制工程网版权所有，也是除这两个角度外被经常讨论和实现的方面。

　　产品系列的精心规划和优化是建立高效的自动化解决方案的基石

　　然而，这些方面已经越来越多地聚焦于一点，即现在似乎非常适合我们共享在设备与系统开发与操作方面的经验。作为所有开发活动的目标，着眼于贯穿产品生命周期各个阶段的效率非常重要。
　　机器的整体效率是由开发的最初几个阶段所决定的。在过去，系统设计师和自动化技术人员都是分开独立工作的，而现有的时间压力则为并行开发任务创造了需求。另外，即使在传统的机械自动化领域，仿真也已开辟了一片崭新的前景。
　　仿真提高安全且降低成本
　　随着仿真技术的引入控制工程网版权所有，机器在开发方式上发生了重大的转变。虽然仿真方法在机械构造方面已经有所应用，但是它们直到最近才开始应用于自动化技术。针对基于建模的软件开发使用仿真工具，如结合自动代码生成功能的MATLAB / Simulink，可以提高开发过程中的可追溯性，并且在制造出机械零部件之前就能对机器的性能进行测试。这不仅加快了机器的开发速度，提高了客户初步验收的满意率CONTROL ENGINEERING China版权所有，而且还降低了整台机器的成本，最大限度地减少昂贵的样机试验次数，避免在客户处对机器进行代价高昂的改进。当我们想要从一个完全组装的系统中测试个别机电组件时，"半实物仿真"就成为了关键词。它可以分解开发过程，节省时间并且排除临时的安装任务。

　　机械制造商们在改善开发方法方面看到了巨大的成本节约潜力。在新产品上重新使用现有的自动化架构可以大幅缩短开发进程。与此同时，由于仿真支持基于模型的设计，不仅提高了易读性而且优化了易维护性，因此他们从中受益匪浅

　　今天，大多数机器不再是系列产品。这就是为什么针对机器及其所需功能性的早期测试是如此重要的原因。物理极限的透明性使某些机器零部件变得更精巧化成为可能，而且还不会牺牲安全性，这进而导致电机以及传动系统组件更小型化。由于采用电气连接技术进行更加高效地布线CONTROL ENGINEERING China版权所有，因此能源消耗和采购成本都得以显著降低。仿真模型不仅可以缩短调试时间，而且还可以减少执行后续调试和维护工作时的停机时间，因为设备制造商首先能够在计算机模型上对各项任务进行测试。
　　然而，不仅在机器开发阶段而且在实际生产过程中应用仿真技术都是非常有益的。例如，如果过去仅凭经验确定产品的壁厚，那么现在仿真工具可以在确保品质的情况下优化壁厚，从而降低材料成本。在机器仿真中观察制造时间提供了一个额外的好处，因为可靠的计算生产率比近似估计拥有更好的基础。
　　降低维护成本
　　提高设备和系统在维护方面的整体效率潜力极大：在传统机械制造中，各个系统部件基于事件的预防性维护只存在于开发的早期阶段。但是，贝加莱目前提供的所有自动化组件可以为机器制造商们提供所有可能性。SDC（服务诊断中心）是这一方向上的创新开发成果。标准的WEB技术有助于将任意计算机作为一个定性诊断的工具，而无需其他特殊的软件。
　　这一主题还包括模拟量模块，尽管它们成本低，却能以极高的扫描频率采集大量数据。另外，集成的日志还可以默认记录所有操作状态的相关信息，如ACOPOS驱动模块的操作状态。
　　无需布线的安全技术
　　应用带SafeLOGIC安全逻辑控制器的集成安全技术同样有助于降低固定成本。为了满足情况变化而改造安全设备曾经是一项代价高昂，困难重重，有时甚至是不可能实现的冒险行为。在这方面，可编程安全系统可以延长生产设备的使用寿命。对于新的机器来说，这种技术减少了所需的布线量，使安全系统比以往使用固定线路的安全逻辑更加灵活。在贝加莱，机械安全设备的信号通过高速总线POWERLINK与"非安全相关"的信号一起进行传输。使用一个开发工具对整个自动化进行安全逻辑编程体现了很高的集成度。

　　修改程序以满足不断变化的规范对于安全技术来说已经成为过去。集成安全技术可以简化安全功能的编程，不仅节省时间而且节约成本

　　采用先进驱动技术节约能源
　　特别是针对那些需要频繁停车操作的生产过程，考虑尽快升级驱动系统往往是非常有益的。公用事业公司是通过测量峰值功率来计算公司电费的。具有低"真功率因数"的电气传动会给他们带来隐性成本。当然，现代驱动技术相比传统系统的采购成本更高，但是，理想的真功率因数TPF=1可以大大降低运行成本，并且优化机器中和相关电源间的接线尺寸。

　　电气传动的能源效率：ACOPOSmulti的功率因数校正（PFC）功能使功率因数φ = 1 。这意味着最多节省50%的电能

　　由于今天的电气传动性能卓越，因此用它取代液压传动非常有益。这些驱动器精度更高，功率可调，并且仅使用所需要的能量。采用智能电机驱动技术控制液压泵也可以带来可观的能源节约。
　　整体解决方案是关键
　　然而，对生产设备和系统相关效率的最大影响来自完整和统一的开发，在开发中需要考虑从机器基本概念到后续生产过程中的一切。贝加莱为他们的客户提供Automation Studio开发平台以及独立于平台的检查选项如SDC工具，这些工具代表机器的整个生命周期并协助规划，当然还包括连接其他制造商CAD/CAE/CAM系统用于机电设计的双向接口。由于取决于设计的自动化程序只需编写一次就能在各自硬件上轻松执行，并且无需额外编程，因此这进一步提高了生产设备的模块化程度。
　　作者介绍

　　Franz Enhuber先生于1982年加入贝加莱，在项目管理和应用方面拥有广泛的国际项目经验。从2000年起他开始担任重点项目经理一职，负责公司最重要的一些项目的管理和技术工作。自从2010年1月份以来，Enhuber先生还担任贝加莱自动化学院院长一职。