下一代看板

自从丰田公司开发出用于生产的看板系统，看板系统已在全球范围内取得了巨大成功。该系统以超市​​货架的补货流程为基础，体现了日本工程技术的先进性。该技术通常用于生产和物流过程，早已扩展到软件开发和项目管理中。然而，曾经过反复试验的产品原型——基于生产的看板系统，仍然具有巨大的优化潜力。尽管其优势众所周知，但许多方面都不是那么有利，博世互联工业（BCI）产品库存管理负责人 Omar Rahman 指出：“手动记录库存容易出错，这些错误会导致系统清单和实际清单之间出现差异。”倍加福子公司 Neoception 的数字化工程师 Tobias Kehl 也指出了看板系统的局限性：“由于数字技术的使用普遍很少，因此在提高看板网络信息的透明度和一致性方面仍有巨大潜力。”

由于数字技术的使用普遍很少，因此在提高看板电路信息的透明度和一致性方面仍有巨大潜力。

Neoception 的数字化工程师 Tobias Kehl

自从博世为客户提供看板工艺所需的组件，并在自己的生产和物流中也会使用这些组件，因此，该公司对开发适用于工业4.0的系统抱有浓厚的兴趣。最终的解决方案必须便于大型跨国公司集成到未开发的新项目中，并且适用于改造中小型企业中的现有系统。 “为了实现如此复杂的物联网应用，我们在2018年成立了博世互联工业。500名员工专门从事工业4.0、数字化和网络应用，包括制造、物流和软件专家。” BCI 副总裁 Matthias Hülsmann 解释了博世业务部门的架构。他接着解释说，要将看板系统提升到一个新的水平，仍然需要外部专家的专业知识：“真正突破性的解决方案需要合适的工业传感器，因此我们调查了与博世合作亲密的相关公司：谁可以带来必要的专业知识，并有兴趣参与该项目？”

经过与倍加福的探索性讨论后，我们彼此建立了合作伙伴关系。其决定因素是，总部位于曼海姆的自动化专家不仅在传感器技术方面拥有数十年的经验，而且拥有专门从事为工业4.0解决方案开发软件的子公司 Neoception。倍加福博世集团大客户经理 Bernd Fischer 说：“ 倍加福对该项目非常感兴趣，Neoception 团队也同样热衷能够与博士等全球知名的合作伙伴一起致力于改进看板系统。”

倍加福对该项目非常感兴趣，Neoception 团队也同样热衷能够与博士等全球知名的合作伙伴一起致力于改进看板系统。

倍加福博世集团大客户经理 Bernd Fischer

新成立的跨学科团队立即投入工作，致力于实现运营技术（OT）和信息技术（IT）之间端到端连接的共同目标。“简单来说，我们的目标是对传统看板架中所有的典型元素进行数字化映射和控制，如单个轨道和小型装载机——包括与机架的管理、供应和无错使用相关的所有流程， ” Hülsmann 解释道。基于这一目标，团队开发了专门适用于该应用的传感器和软件。

倍加福拥有丰富的技术系列产品（包括 RFID ），十分适用并具备主要优势。非接触式识别技术可以轻松可靠地确定哪些物料已到达生产供应区域。更高层级的博世系统可用于确定哪些轨道应缓冲这些材料。除固定式读头外，RFID 码带还可以轻松检测运动中的 RFID 标签。

在第二个关键阶段，团队重点监控各个机架段。在此阶段，每个隔间都配备有一个光电灯带、一个专用的机架控制器和一个用于显示发光工作指令的 LED 模块。这部分解决方案的核心无疑是具备智能软件评估功能的专用灯带，正如倍加福定制应用产品经理 Sebastian Pesch 解释的，“使用单个视觉背景抑制器检测机架上的小型载物架，几乎可以实时识别软件中的模型，并得出其运动轨道。LED模块根据此信息使用彩色信号来指示盒子是否已放置在正确的轨道上。另外，架杆配备不同的长度，可以轻松地根据相应机架的尺寸进行调整。”

机架控制器也是专门为此应用开发的，它充当传感器、LED 和更高层级控制器之间的链接。在决定连接灯带、LED 模块和机架控制器时，团队仍是优先考虑系统的高度灵活性，这就是为什么他们使用具有穿刺技术的 AS-Interface 扁平电缆。

这个灵活的解决方案意味着用户可以对轨道之间的不同距离做出动态反应，并将至多50个机架连接到单个更高层级的控制器。正如 Pesch 所说，这带来了其他重要优势：“确保所有组件易于安装，有助于实现我们的总体目标：全新的解决方案可用于新工厂，也可用于改造。只需进行一些改进，便可以将手动的看板工作流程转变为电子地图，从而提高透明度和效率。” 博世互联工业也认为这一概念具有开创性：“市场上现有的解决方案要么使用 RFID、无线技术，要么使用传统的机械开关。然而，所有这些方法都存在严重的缺陷。我们的解决方案大大提高了可靠性和成本效率，还提供了端到端数字信息流，”集群内部物流 BCI 产品管理的 Stephan Schumacher 评论道。

查看运行中的系统，明显已经超出了很高的预期：佩戴 RFID 腕带，博世生产人员迅速高效地将小型载物架放置在机架上。信号灯为下一步工作提供明确的指示，并指示物品存放中的任何错误。HMI 上连接的仪表板会自动显示工作流程信息，也可以手动记录信息。机架状态堆栈指示灯上的绿色指示灯表示所有组件都正常工作。为了实现这种顺畅的交互，需要开创性的软件组件以及在硬件组件开发过程中的深入考虑。

由 BCI 开发的 Nexeed 工业应用系统中的库存管理应用，用于计划、控制和内部物流流程。该应用作为 ERP 和机架主控制器之间的接口，该机架配备倍加福子公司 Neoception 编程的软件。一旦库存管理应用指示灯向操作员显示要装载哪个机架，传感器就会检测到插入机架的小型装载机。由 Neoception 控制器软件操作，工业计算机（IPC）生成操作员是否需要访问、访问频率以及访问机架位置的信息。如果操作员访问错误的机架，则会立即检测到错误并发出信号。只有在纠正错误并货箱放置在指定的货架上后，实时的物料过账才算完成。

此外，该软件可以使用来自库存管理应用的货箱尺寸信息来验证物理箱的数量是否与虚拟物料库存匹配。这意味着可以通过电子货架指示器和库存管理应用对货架上的库存进行可视化和持续监控，并根据零件的供应和使用率实时更新。当机架上的库存下降到预定极限值时，系统会自动提交补充库存的请求，并启动相关部件的运输过程。通过 IPC 汇总传感器数据，解释检测到的模型，并将结果转换为经过验证的过程事件。

“此外，我们为主控制器开发的服务为本地组件提供设备和权限管理，并监控现场传感器和网关的状态。通过缓冲过程事件可以避免 ERP 或仓库管理系统过载，与各种云服务建立一个简单安全的连接。”Kehl 解释了所有功能。

在博世生产部门进行了广泛的测试之后，博世互联工业、倍加福和 Neoception 作为平等的销售合作伙伴一起进入市场。BCI 已将该应用以库存管理的形式集成到 Nexeed 工业应用系统中。倍加福和 Neoception 提供了“数字看板管理系统”的解决方案，Neoception 实现将该系统集成到其他软件系统中。

到2019年年底，我们的伙伴关系已经成功迈出了一大步。倍加福和 Neoception 赢得了博世供应商奖，并获得了博世创新奖的第二名，Fischer表示很高兴荣获该奖项：“倍加福和 Neoception 再一次证明了自己，在需要传感器和接口专业知识智能结合的成熟工业4.0项目中，我们是值得信赖的有能力的业务合作伙伴。” 在谈到 BCI 如何看待该项目取得成功时，Hülsmann 说：“采用全新的、完全数字化的看板机架，能够提高客户生产的灵活性和过程稳定性，优化流程并降低库存成本，更值得一提的是，该解决方案可以对系统进行改造，BCI、倍加福和 Neotection 提供完整的硬件和软件解决方案，将为看板管理领域带来新的商机和展望。”

BCI、倍加福和 Neotection 提供完整的硬件和软件解决方案，将为看板管理领域带来新的商机和展望。

博世互联工业副总裁 MatthiasHülsmann