PC-based 控制與 EtherCAT 引領線控底盤技術新紀元
作為汽車零組件領域的全球領導者，ZF 憑藉其創新與永續技術，始終走在移動變革的最前沿。作為線控底盤系統（chassis-by-wire systems）的先驅，ZF 正在為其線控剎車產品佈署同樣的先進製造技術，以實現更快速、高效且高品質的生產。ZF 在其中國廠區的生產線中，配置了多條具有精密核心製程的裝配線。為應對相關的挑戰，該產線採用倍福完整的產品組合與全套解決方案。
倍福為 ZF 新生產線提供的自動化解決方案，採用配備 TwinCAT 軟體的高效能 C6675 控制櫃式工業電腦，並整合搭載 XFC 技術的EtherCAT I/O 模組、AX5000 與 AX8000 系列伺服驅動器，以及 XTS 智能輸送系統。ZF 中國區電磁閥芯部門先進製造工程負責人卜鈺琳（Bu Yuli） 證實了這套 PC-based 控制技術的無縫整合效率：「導入倍福解決方案後，我們首先觀察到電磁閥芯的生產週期從每單位 2.6 秒顯著縮短至 2.4 秒。這項改善代表生產力的大幅提升，而這僅透過改用 Beckhoff 控制器與 EtherCAT 通訊技術即可實現。」
倍福 PC-based 控制技術採用工業級標準，運用多核心處理器等標準 PC 硬體，在此案例中更透過高效能 x86 架構實現卓越運算能力。這使系統能同時處理複雜控制任務與大型資料庫，並滿足先進工業自動化的高效能需求。結合 EtherCAT 的超高速即時回應與高速資料傳輸特性，先前因訊號互相干擾造成的延遲現象也獲得顯著改善。更重要的是，過採樣技術（oversampling technology）和 TwinCAT 3 Scope 分析工具有助於快速識別潛在可優化項目，有效縮短程式開發過程中的瓶頸時間。
平台整合與成本優化
「這套基於 PC 的控制平台不僅能無縫整合製造執行系統（Manufacturing Execution Systems, MES）與物聯網應用，更可與 ZF 測試系統完美協作。ZF 先進製造工程部門測試負責人石文杰（Shi Wenjie） 解釋道：「此平台化的解決方案不僅簡化系統建置與維護流程，還顯著節約成本，更全面提升整體營運效率。
ZF 選擇 C6675 控制櫃式工業電腦用於此生產線，正是基於其標準化與模組化的硬體設計，可以根據需求靈活實現配置與升級。其高效能特性同時意味著，原先分散的軟體系統，如資料擷取、分析與運動控制，如今可整合至 C6675 單一控制器中，從而降低總體成本。此外，透過 TwinCAT Interface for LabVIEW™ 或倍福 I/O 模組與伺服驅動器，如今也能實現過去需依賴其他控制平台才能執行的任務。展望未來，基於 AI 的品質檢測工具也將透過 TwinCAT 3 Machine Learning 進行整合，進一步提升生產效率。
多個使用者協同高效調試
隨著越來越多機械與設備功能透過軟體實現，由多組程式團隊共同開發控制程式與進行調試作業，已成為目前常態標準模式。這種模式在調試過程中可能會帶來多重挑戰，例如版本控制系統的存取限制、設備端的軟體狀態與本地端不一致，以及因無法回溯的變更而導致的錯誤。「我們大規模產線經常需要多名工程師協同進行整合與調試，過去確實存在協作難題。」生產線開發部門的先進製造工程負責人田曉飛（Tian Xiaofei）補充說明。
TwinCAT 支援多個使用者調試功能，允許多名工程師同時在同一專案中作業，且無需具備版本控制的特定知識。版本控制功能已內建於標準工作流程中，能將目前專案狀態自動傳送至目標系統，並建立包含所有變更紀錄的歷史軌跡——包括使用者名稱、時間戳記及每項變更的註解說明。「透過多個使用者調適功能，我們在調試階段不僅提升了效率，更節省了時間。歷史紀錄功能更能協助我們追蹤程式的全程變更。」田曉飛（Tian Xiaofei）肯定說道。
XTS 實現靈活高效的組裝作業
ZF 先進製造部經理施一辰（Shi Anton）表示：「我們已在多條產線導入倍福 XTS 智能輸送系統，在確保靈活性與效率的同時，完成關鍵零件的組裝作業。XTS 動子可獨立、精準且快速定位，使我們能夠實現高品質的零件組裝。更重要的是，可獨立控制的動子能讓生產線進行動態配置。透過載入不同配方參數，動子可停留於預定位置，實現生產線上產品的一鍵式轉換。此外，XTS 的特殊拓撲支援功能有助於實現緊湊產線設計，並最大化廠房空間利用率。」
在裝配過程中，即便僅有少量產品可能存在缺陷，即時檢測技術仍至關重要，以確保煞車控制系統的可靠性。XTS 透過對動子位置與速度的精準控制，有效提升檢測效率。動子靈活的運動模式能將缺陷產品送向分析站進行人工檢測 —— 這是傳統輸送系統難以實現的優勢。ZF 先進製造經理李皛（Li Xiao）解釋道：「採用 XTS 系統，顯著提升我們產線的生產靈活性。既可透過運動控制功能使我們實現更短的生產週期，也可透過程式化的彈性確保了不同位置間的流暢轉換。XTS 寬敞的載料空間與多功能布局，讓我們能在不需將產品從載具上移除的情況下，測試更複雜的生產流程。」 「我們也看到未來 XPlanar 平面磁懸浮輸送系統在改善現有組裝與製造流程方面的發展潛力。然而，我們仍需更多時間驗證其於特定應用場景的適用性。」
結論
ZF 表示，倍福 PC-based 控制技術，特别是 XTS 技術，在線控底盤產線中展現了卓越的效能表現與適應性。憑藉更快的週期時間、高效的平台整合、多個使用者調試以及先進的控制功能，ZF 在生產力和產品品質兩方面都取得了顯著的提升。「ZF 致力持續創新，透過整合 XPlanar、TwinCAT Vision、MX-System 及 XFC 等新技術，全面提升未來產線的競爭力與適應性。」李皛（Li Xiao）總结道。
