图1.皮尔磁工业自动化(上海)有限公司高级技术经理许玮先生
制造业是工业文明发展的基石，当历史的车轮驶向"工业4.0"时期，我国印发了《中国制造2025》以应对新一轮产业变革，全面推动"制造大国"向"制造强国"转变。俗话说："细节决定成败"，那么在未来工厂加速布局转型过程中，机械安全和信息安全是其中不可或缺的两个部分。
在第22届中国国际工业博览会上，致力于安全的自动化专家--皮尔磁带来了融合工业4.0理念的自动化解决方案和工业安全技术。作为全球范围内的自动化解决方案供应商，皮尔磁不仅提供传感器、驱动和控制技术，还提供与自动化和机械安全相关的服务。为此，我们采访了皮尔磁工业自动化(上海)有限公司高级技术经理许玮，就皮尔磁应对疫情危机的策略，如何确保未来工厂中的人、机器和环境安全，以及行业未来发展等方面进行了深入探讨。
不畏危机以变应变
成立于1948年的皮尔磁，最初发展于实验室玻璃设备，然后是电子定时器，后来是继电器和可编程控制系统。该企业推出世界首款急停继电器"PNOZ"，并得到广泛应用，一跃成为该领域的技术领导者。此后，多样化安全相关应用和可编程逻辑控制器（PLC）的开发使皮尔磁积累了丰富的经验，为首款可编程安全控制器的研发奠定了基础。70多年来，在每一个关键的时间节点，皮尔磁都在顺应当前的市场需求，完成重要转型并推出具有里程牌意义的产品。
"由于经济低迷和新冠病毒危机，全球正经历一段困难时期，但皮尔磁拥有危机防范能力，凭借其获得的丰富经验和全新的数字工具，能够从容应对新冠病毒危机。"许玮说道，面对突发的疫情，皮尔磁产出了可重复使用的防护口罩，起初仅供内部使用，之后口罩产能提升为客户供应。不但如此，皮尔磁还在其服务范围内帮助客户推动数字化转型。在4月份，皮尔磁收到一家全球知名汽车零部件制造企业的求助--集团总部要求这家中国分公司最迟在2周内提供6台满足CE要求的全自动口罩机出口到法国和墨西哥，以解决当地工厂员工日常防护口罩短缺的问题。为此，皮尔磁迅速成立项目小组，凭借在CE认证方面的专业与经验，不断与设备制造商通力协作，最终在计划的时间周期内完成了设备改进和制造审核，出货前签署EC合格声明。
在本届工博会上，皮尔磁结合了自身专业的安全理念打造出更多的完整自动化场景应用，包括：自动糖果机的安全应用、工业4.0-模块化可扩展智能工厂、面向人机协作的碰撞测量系统PRMS、完整的自动化解决方案。其中，智能工厂展示方案融合了工业4.0理念，是面向未来自动化解决方案的集大成者，涵盖了目前最新最热的技术及理念，从2018年首次亮相工博会的智能工厂1.0，到今年的3.0，每一年都在功能升级。本次的智能工厂3.0展示方案在机器人工位增加了视觉检测系统，相较于传统依靠PLC计数的方案，更新后的工位既能有效减少前期编程等工作的时间，又能够根据现场的具体情况更灵活地调整机器人手臂抓取方向和行动路线，提高抓取的准确性。
图2.皮尔磁智慧工厂方案吸引参展者驻足关注
当然，新品展示区也是精彩纷呈。高效率是未来工厂的关键词之一，皮尔磁此次的新品--安全增量式编码器PSENenco对这方面有提高帮助。PSENenco可以用来监控安全运动，如速度、方向、加速度和静止情况，当结合所有皮尔磁安全控制器使用获得经过认证的安全解决方案，能确保机器安全高效运转，适用于汽车、包装、舞台工业等多种产业。信息安全方面，皮尔磁这次交出的答卷是"授权访问系统PITreader"。PITreader十分灵活，可以用作独立设备，或配合皮尔磁的控制器使用，帮助实现对设备和机器的访问权限系统控制，从而实现安全和信息安全。另外，基于RFID技术的授权访问系统PITreader也显示出皮尔磁的创新突破，声称其"有着目前市场上外形最小的操作头"，能够提供小空间下的最高级别操作保护，并且可选择胶粘版本，既节约了安装支架的成本，也节省了开孔和安装工时。创新是皮尔磁在变幻莫测的市场中处事不惊的法宝。许玮先生表示"我们的战略是抓住创新的理念，使之适应市场，适合工业应用。"
图3.皮尔磁新品展区
未来工厂的第一块基石：安全
"工业4.0"自德国提出后，全球制造业纷纷踏上向自动化、数字化、网络化和智能化转型升级的发展新征程。在这个趋势下，人机协作越来越紧密，未来的同事是机器人，从科幻电影变成了现实。"未来工厂"究竟是什么模样，可能不同领域的设想会有很大区别，但是每个"未来工厂"的建设初期就需要特别重视的一点，就是如何保证工业生产安全。
对此，许玮先生表示："智能网络是工业的重要契机，弹性化生产能协助制造企业充分运用工厂，在大量生产的基础上，制作定制化产品，藉以提升工厂的生产力。智能制造的趋势下，人与机器的合作越紧密，对更为安全的人机协作设计理念与技术的需求迫在眉睫。为确保所需的安全水平，必须考虑从传感器到逻辑再到执行机构的整体安全功能。只有这些因素互相协调作用，安全人机协作（HRC）才有保障。"
"未来工厂"除了机械安全外，信息安全也是不容忽视的。特斯拉CEO马斯克不久前证实，公司内华达州工厂险些遭遇严重网络攻击，这又一次给智造行业敲响了警钟。在智能制造的背景下，生产与IT联网的越发普及增加了非法篡改风险。不仅人员和机器需要保护，对数据和专业知识同样必须提供可靠保护，防止盗窃、未授权访问以及误用。所以需要建立整体安全理念，并将机械安全和工业信息安全考虑在内。
作为安全自动化技术领域的领导者，皮尔磁的解决方案能确保安全访问和数据安全。许玮先生介绍说："每个公司都有需要保护的领域，以避免不必要的访问。然而，重要是的不仅要保护人类不受机器的伤害，还需要确保机器不受人类的伤害。因此，必须将机械安全与工业信息安全同等对待。我们提供操作模式选择和访问授权系统PITmodefusion、模块化安全门系统、PNOZmulti2小型控制器、以及防火墙工业安全网桥。这种解决方案不仅考虑了机械安全需求，还为维修工程师以及其他人员和角色定义了权限。这样，用户的员工就不会受到机器可能带来的任何危险的伤害，机器也不会受到操作人员失误和操纵的影响。"
为安全和自动化生产提供整体解决方案
在实施设备和机械自动化时，皮尔磁不但可以为客户的员工提供完整的、安全的解决方案，还可以与客户一起开发精细的自动化理念以协调安全性和生产率，从建议到完整的解决方案完全符合客户的规范要求，而且不会影响自动化性能。
Komet是一家位于德国普罗琴根的家族企业，主要生产和销售各种肉类、香肠等易腐食品的真空包装机械。Sprinter是Komet公司最为畅销的机型之一，设备的核心是真空包装区。Sprinter一开始使用的是皮尔磁的可配置小型控制器PNOZmulti，但随着设备的不断创新升级，其需求的功能越来越复杂，对可操作性和安全性提出了更高的要求。因此，皮尔磁对它的控制方案也进行了升级，采用了模块化自动化系统PSS4000与可视化系统PASvisu相结合的方案，全权负责设备的整套工艺过程和安全管理。在不牺牲任何安全的前提下，实现了自动化控制和安全的融合。
PSS4000系统同时实现安全和自动化控制功能，使得Sprinter在设计上可以更轻、更紧凑，整个控制柜也因此显得十分"清爽"：除了中央控制器PSSuniversalPLC外，绿色的I/O模块用于标准功能，黄色的I/O模块用于安全功能，排列清晰，井然有序。而ASvisu实现的是系统的可视化，Komet为了做出自身产品的市场差异化，对可视化提出了很高的要求。皮尔磁开发的基于web的人机界面软件PASvisu，其可视化的功能使得自动化项目的配置更加简便，大大简化了安装和调试的过程，对于机器设备的操作员来说，也是获益良多。许玮先生强调，皮尔磁精通所有行业，包括包装、汽车行业、机器人应用、风电和铁路技术领域等，同时还考虑全球适用的所有标准和指令。
未来的发力点：机器人技术
谈及皮尔磁后疫情时代的发力点，许玮先生表示，皮尔磁接下来会持续为未来的自动化开发新的技术和产品，尤其是机器人技术领域。譬如，皮尔磁的服务型机器人模块将让客户轻松体验机器人技术，完全按照用户的要求装配个性化的机器人应用，以及为人机协作（HRC）提供的PRMS碰撞测量系统将为实现安全应用提供可靠支持。
图4.机器人安全碰撞检测
此外，皮尔磁对于AGV行业的标准非常熟悉，拥有成套的解决方案，达到ENISO3691-4中的相关安全功能所要求的PerformanceLevel，应用也非常灵活。以控制功能为例，既可以通过模块化的组件评估普通编码器或者安全编码器信号，实时检测小车的速度，切换相应范围的安全保护区域，也可以接入安全位置开关的信号来判断小车动力轮的行走方向，从而切换左转或者右转保护区域。除了安全防护之外，皮尔磁还可以提供直接用于AGV导航的环境测量数据，从而避免碰撞、保护货品和设备，减少不必要的系统停机。这依旧体现了皮尔磁的愿景："我们所做的每一件事都是为了让世界变得更安全"。
