近年来，电子商务持续以每年20%以上的速度增长。快速发展给企业带来了一个问题:每创造六个新的工作岗位，可能只有一个工人可用，只有20%的候选人拥有必要的技能。霍尼韦尔智能集成公司这些提供的统计数据强调了在高度竞争的市场中，零售上河配送劳动力短缺给中心带来的挑战。
基于这些原因，许多制造企业的内部物流运营部门正在利用技术进步来加速数字化转型，并最大限度地提高效率。配送中心的效率和生产力。互相连接配送中央平台，资产监控、仓库执行和人工管理软件以及高级自动化和机器人结合解决方案，帮助企业解决技能缺口问题。
“连接设备的目的是实时汇总数据，以优化员工生产力，提高运营可靠性，并通过自动化简化绩效。这样做可以将人员、设备和自动化系统与关键绩效指标(KPI)联系起来，如正常运行时间、吞吐量和盈利能力。”霍尼韦尔智能集成，系统集成商和机器制造商公司业务发展副总裁Joe Joice说。
互相连接配送中心的概念是所有的自动化和材料。搬运解决方案(包括从软件到运输和分拣设备发展的驱动力。相关应用包括模块化商品机器人(GTR)、货物到操作员(GTO)工作站和基于PC的第四代机器控制平台。
“与传统平台相比，基于PC的新架构使我们能够设计客户想要的功能，包括集中和有意义的数据收集。”霍尼韦尔智能集成公司机器控制开发高级经理Jason Johnson这样介绍。在大型企业集团中，如果有多条产品线，就不容易实现互联的基础设施。为了帮助企业解决劳动力短缺和日益增长的电子商务技术需求。配送中心，需要实现基于EtherCAT和PC的自动化。
标准设计
GTR工作站改善了许多行业。公司操作。适用范围包括第三方物流供应商。配送中心、电商执行中心和餐饮。公司制造业等。
“灵活的工作站支持提货、补货或质量控制操作，以及其他增值服务，同时保持较低的份额。地面产品。”负责GTR开发的Joice说。传统上，员工会亲自处理装在箱子里的产品，但是机器人科技在工作场所的应用越来越普遍。为了提高效率和弥补工人的不足，工作站需要机器人提供完成这些任务的灵活性。
目前最新的工作站采用的是铰接式工作站。机器人该设备配有一个专门为高效和精确的材料加工而设计的夹具。自动存储和取货系统中的穿梭车，负责将货物运送到机器人或者接线员。为了确保机器人为了能够完成所有操作，工作站需要能够与仓库中的传统技术相集成的自动化技术。
他们需要支持。工业物联网(IIoT)技术，以及增加的数据收集——所有这些都是互联设施的基础。实施自动化流程(如GTR)可以帮助客户提高可靠性，提高设备利用率，并最大限度地提高生产率。
控制平台需要灵活的软件、硬件和网络技术。基于PC的解决方案，包括支持IIoT的机器控制和数据采集，可以相互连接。配送中央平台的许多产品提供了关键的见解。Most现场总线和工业以太网技术在发送大量数据时会遇到性能问题，在混合架构环境下的应用也不是很好。“翻新在我们的业务中占很大比例，”约翰逊说。“不管我们还是其他人。公司所有安装的系统都必须通过开放通信支持多种协议。"
虽然之前供应商的基于PC的解决方案已经在传统的控制平台中使用，但是硬件的限制使其无法应用到更广泛的范围。这些硬件产品不支持分布式控制架构，成本太高。服务器级的解决方案不能安装在仓库里，要由客户的IT部门来管理，这样会增加维护。费用。也可以在设备附近再装一台PC，但是需要一个昂贵的空调柜，并且需要和其他部件隔离。
约翰逊和他的团队评估了高速、确定性以太猫。工业以太网系统及其相关自动化技术。通过添加适当的EtherCAT耦合器和网关，EtherCAT允许系统连接到其他网络。配送中央设备，包括以太网/IP、Profinet、Profibus、DeviceNet等网络。在不影响网络性能的情况下，从现场设备获取更多信息，有助于实现互联互通。配送中心的目标。
以太猫使GTR工作站更加模块化。EtherCAT有助于降低各个站点的成本，未来可以以更低的成本为终端用户实现功能扩展。除了EtherCAT I/O模块，分布式EtherCAT Box模块可以提供相同的高速通信，并且它具有IP67级外壳，这使它适用于GTR和仓库之间的运输系统。这些工作站还使用标准网络，并通过集成了认证功能安全的EtherCAT(FSoE)进行通信。“我们非常重视安全，包括员工安全、设备安全和环境安全。在现场为同一网络添加安全功能的能力将变得更加重要。”Joice说。
图2: Befo的多点触控控制面板为各种内部物流应用提供HMI硬件。
基于PC的硬件和软件升级
工程团队已经标准化了一系列基于四核处理器的嵌入式电脑。“花的每一块钱都带来最好的性能提升，所以我们不用担心带宽不足。”约翰逊说，“DIN轨道安装。工业控制计算机(IPC)可以在恶劣的仓库环境中使用，并与I/O、驱动器和其他组件安装在同一个控制柜中。因此，我们不需要在IT中心安装基于PC的控制器，因此我们不必添加额外的机柜。费用。"
GTR工作站有一个较小的嵌入式PC，而GTO版本包括一个多点触摸控制面板的操作员界面。IPC与EtherCAT之间的开放连接可以提高内部的物流能力，将传感器的反馈发送到云端或其他更高层的系统，并实时显示性能和生产数据。
图3: GTO工作站通过基于PC的柔性控制和EtherCAT技术支持提货、补货或质量控制操作。目前，由Soft Robotics提供的最新工作站具有铰接式。机器人该设备配有一个专门为高效和精确的材料处理过程而设计的夹具。
这种灵活性扩展到自动化软件。工程和运行软件包，使工程师能够创建和处理大数据、模式识别、状态或电源。监控、可编程逻辑控制器(PLC)和运动控制任务。该软件提供了免费的IEC61131-3编程语言和面向对象的扩展，微软Visual Studio中的计算机科学语言，图形编辑器中的内置功能块和其他选项。GTR工作站依靠自动化软件进行实时控制。在配置时，设计受益于自动设备规范(它是设备和现场总线之间的中性接口)，可以实现设备的自动检测和寻址，从而节省工程时间。
图4:基于PC的MC4控制平台进一步促进互联互通。配送中心的概念，将硬件与KPI联系起来，提高性能、可靠性和可维护性。
提高连接性和可扩展性
实施基于PC的自动化技术带来了许多优势，如提高灵活性、可扩展性和连接性。这使得公司可以提供更强大的功能，而客户不提供所需的数据，以帮助他们应对劳动力短缺的挑战，减少工程需求。这些优势使GTR解决方案能够根据需求进行扩展。
“通过可扩展的控制平台和EtherCAT，我们可以安装一个中心站，然后为员工或更多人服务。机器人添加多个分布式位置以增加容量。这为我们的客户提供了灵活性，无论是价值数十亿美元的电子商务。公司，或者尝试增加电子商务、订单履行或制造业产出。公司。”乔伊丝说道。
对于新的基于PC的系统，这些自动化解决方案被证明是最可靠和最经济的。约翰逊说，在过去的五年里，他已经安装了80多台这样的IPC，其产品在运行中几乎没有出现过故障。“由于我们不必在IT空间使用空调机柜或安装PC，这种IPC技术为我们节省了50%以上的硬件成本，甚至超过了PLC。费用。"
虽然有些人对从传统PLC技术迁移感到不安，但他们主要关心的是性能和正常运行时间。都有操作系统。工业水平机控制器，但不同于硬件PLC，基于PC的控制更具成本效益，灵活和透明。从研发到调试和故障排除，系统集成商和自动化供应商工程师之间的密切合作非常重要。