从批量生产到可重构自动化

虽然高卷使汽车负担得起的群众，但型号T只有一种颜色黑色可用，而不是迎合每个人的偏好。

根据Prudential Equity Group LLC，到2007年，丰田将用全新或重新设计的汽车取代北美93%的销量;本田将取代108%;日产134%;福特73%;克莱斯勒79%;转基因占86%。这一天已经不远了，你将能够以普通汽车的价格订购你的定制运动豪华轿车。可重构自动化将是必不可少的。

现场可编程

可重构自动化系统由模块化组件组成，如执行器、夹具、工装、输入/输出(I/O)设备和软件。可以对这些组件进行快速配置，以形成特定任务的自动化工作单元。现场可编程门阵列(FPGA)技术是实现可重构自动化的关键。FPGA器件具有具有逻辑块矩阵的可重构数字电路结构，在此可以在设备制造后将逻辑网络编程到设备中。fpga是使用底层语言编程的，比如非常高速集成电路硬件描述语言(VHDL)或其他特定于供应商的图形开发环境。

例如，想象一下，您需要在早上用标签制造100个饮料罐。该过程要求罐头通过精确定时通过装配线。在这种情况下，您的控制系统将是运动控制器，其控制罐在制造过程中不同阶段的位置。

在下午班，你需要生产200罐饮料，100罐A标签，100罐B标签，两种类型，内容相似。在这种情况下，装配线从一端分成两部分，一部分生产标有A标签的罐头，另一部分生产标有b标签的罐头。为了有效地对罐头进行排序，控制系统需要将逻辑作为程序的一部分。你现在需要一个包含运动控制和逻辑的可编程自动化控制器(PAC)。

在晚上，您需要制造50罐尺寸和重量的饮料罐。这些重罐有时会导致振动，如果振动超过一定水平，需要停止装配线。控制系统现在需要包含运动控制，逻辑控制和振动监测。

如果没有可重构的自动化技术，你将不得不安装三个不同的控制系统——每种控制类型一个。使用可配置的I/O系统，您可以先为运动控制重新配置FPGA，然后为运动和逻辑控制重新配置FPGA。对于晚班，您可以将振动监测作为下载到fpga的程序的一部分，所有这些都无需人工干预。实际上，运行在主控制器上的控制软件可以调用Web服务来处理来自制造执行系统(MES)的数据。您的可重构自动化系统可以足够智能，以开始生产您有原材料库存的产品，或那些有更高需求的产品。

可重构自动化将是继大规模生产和柔性自动化之后的下一波制造业浪潮。准备从隔壁的工厂订购你梦想中的汽车吧。

Rahul Kulkarni，rahul.kulkarni@ni.com，是产品经理，工业数据采集和控制，国家仪器，德克萨斯州奥斯汀。