General Motor公司的動(dòng)力傳動(dòng)工廠中采用分散控制網(wǎng)絡(luò)，與整個(gè)工作流程完美融合，使裝配流水線具有極高的靈活性。PLC、CNC、HMI、RFID系統(tǒng)和高層級(jí)的以太網(wǎng)協(xié)議運(yùn)行于GM公司網(wǎng)絡(luò)上。

        位于美國(guó)Ohio Toledo的General Motors公司動(dòng)力傳動(dòng)工廠的GF6軸前置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)產(chǎn)品流水線能力正在顯著提升，每天可以為雪佛蘭Malibu和新型雪佛蘭Cruze汽車完成2200套傳動(dòng)系統(tǒng)的目標(biāo)。然而，這一事件真正的創(chuàng)新之處在于流水線編程、改造施工、工件流轉(zhuǎn)、加工作業(yè)及后續(xù)作業(yè)的實(shí)現(xiàn)、傳動(dòng)部件組裝等各種任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法上的改變。由于采用了這些新方法，GM公司實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線改造時(shí)間從周到小時(shí)的縮減，還有很多其他好處。
　　幾年前，當(dāng)GM公司的工程師開(kāi)發(fā)這條流水線時(shí)，他們?cè)噲D尋找加速生產(chǎn)線改造的方法和靈活性更高的自動(dòng)化系統(tǒng)，以生產(chǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)。他們最終選擇了Siemens Industry公司的技術(shù)作為他們的自動(dòng)化供應(yīng)商，以及來(lái)自于密歇根州Rochester Hills的Elite Engineering公司作為其裝配線配置軟件供應(yīng)商。開(kāi)放式的硬件和通訊電纜橋架便于維護(hù)人員操作。
　　GM公司從位于密歇根州Troy的Siemens Automotive Center of Competence獲得了PLC、CNC、HMI、RFID系統(tǒng)和更高層級(jí)的以太網(wǎng)協(xié)議、Profinet，并將其運(yùn)行于GM公司的網(wǎng)絡(luò)上。通過(guò)采用這種硬件和通訊技術(shù)，Elite Engineering公司搭建了其柔性裝配配置系統(tǒng)（FACS）。Siemens Automotive Center of Competence的工程師Reinhold Niesing解釋道：“[Elite]提供了配置和監(jiān)視系統(tǒng)，而我們（Siemens）提供了運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)需要同步運(yùn)行，一旦需要做生產(chǎn)更改或者改進(jìn)，它們就可以為GM公司提供配置選項(xiàng)。”
　　 George Jewell是GM公司負(fù)責(zé)在Toledo工廠安裝FACS的工程師，他說(shuō)FACS并非是一款教科書(shū)般的產(chǎn)品生命周期管理工具，而是一款生產(chǎn)流水線生命周期管理軟件。它先天的適應(yīng)性意味著采用同一種硬件可以以不同的速率、不影響生產(chǎn)地、遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于從前所需時(shí)間地完成不同的任務(wù)。現(xiàn)在，GM公司在墨西哥、中國(guó)、印度、泰國(guó)、韓國(guó)和美國(guó)等不同工廠采用FACS，不久在加拿大和東歐也將采用。
　　開(kāi)發(fā)策略
　　據(jù)Jewell稱，流水線開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵就是在每一個(gè)站點(diǎn)使用一致的甚至是同樣的邏輯模塊。這允許在流水線的所有部分對(duì)設(shè)備或者裝配操作做快速修改。
　　GM公司控制部經(jīng)理Bob Raven說(shuō)道：“這種極具價(jià)值的功能在滿足我們生產(chǎn)原則的同時(shí)帶來(lái)了極高的靈活性，進(jìn)而從根本上支持并持續(xù)改進(jìn)了GM 公司Powertrain產(chǎn)品在過(guò)程、控制標(biāo)準(zhǔn)化上所做的努力。”
　　通過(guò)硬件、軟件和通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，可以控制工程成本，維護(hù)作業(yè)也可以更有效率。Jewell說(shuō)，Siemens以“即插即用技術(shù)加上我們對(duì)過(guò)程的深入理解”回應(yīng)了競(jìng)爭(zhēng)者。他也指出，系統(tǒng)中的運(yùn)行組件無(wú)需完整的系統(tǒng)配置也可以工作，這進(jìn)一步完善了分散體系結(jié)構(gòu)。
　　控制硬件
　　通過(guò)創(chuàng)建與工廠整個(gè)工作流程完美融合的分散控制網(wǎng)絡(luò)，GM公司和Siemens公司為整個(gè)系統(tǒng)創(chuàng)造了一種最優(yōu)化的模塊，同時(shí)兼具靈活的體系結(jié)構(gòu)。
　　這種完全集成的自動(dòng)化方法不僅僅采用了多種硬件，還在既相互依賴又具靈活性的適應(yīng)性的控制體系中融合了所有的代碼開(kāi)發(fā)方式、安全功能和通訊功能。這種集成方式在工廠中的模塊、開(kāi)放式控制器和I/O卡件處隨處可見(jiàn)。在這些部件中，配置并包含Siemens公司的Simatic
S7 CPU、Siemens公司的安全集成驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和所有I/O，還包括射頻（RF）天線，用于讀取RFID標(biāo)簽信息。
　　采用分散式和無(wú)機(jī)柜的設(shè)計(jì)，GM公司將高度集成的RFID控制與便捷存取技術(shù)結(jié)合起來(lái)。Profinet在工廠中提供了高性能的、可靠的網(wǎng)絡(luò)，最小化了帶寬沖擊或者額外的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。Profinet無(wú)需特殊的硬件，這節(jié)省了成本。Jeremy
Bryant說(shuō)：“只有幾個(gè)組件在Profibus系統(tǒng)上通訊，所有其他的I/O和自動(dòng)化組件都通過(guò)Profinet通訊。”
　　所有的操作、可視化和診斷功能都在被稱為T(mén)ransline HMI Lite CE工具包的兼容控制體系中實(shí)現(xiàn)。此工具包為整個(gè)工廠中大多數(shù)的加工工具、傳送流水線、機(jī)器人、裝配設(shè)備、傳感設(shè)備和視覺(jué)系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的用戶操作和診斷功能接口。它還可以用戶自定義，以滿足用戶的特殊需求和偏好。Transline HMI Lite C為SIFACS系統(tǒng)提供了有用的信息。
 　　信息集線器
　　與GM公司的過(guò)程專家和Elite Engineering公司合作，Siemens公司創(chuàng)造了SIFACS，它是一種針對(duì)每一個(gè)裝配作業(yè)和測(cè)試站點(diǎn)，在GM公司主IT系統(tǒng)中集成了控制硬件和軟件的解決方案。SIFACS極大地聚焦于將核心PLC軟件模塊和站點(diǎn)功能與傳送帶上每一個(gè)工件的RFID標(biāo)簽做深度整合。它是流水線信息管理系統(tǒng)的集線器，因?yàn)樗鼭M足了GM服務(wù)器和FACS配置站點(diǎn)的所有需求，并將其通過(guò)Profinet傳輸。SIFACS與FACS的產(chǎn)品線生命周期管理功能與所有的PLC、HMI、電機(jī)啟動(dòng)器、變頻器、安全集成驅(qū)動(dòng)器和其他加工設(shè)備、轉(zhuǎn)配和測(cè)試站點(diǎn)的控制作業(yè)連接。同樣，所有RFID標(biāo)簽、智能傳感器、RS-232接口、手持掃描器和其他I/O設(shè)備的反饋信息都由SIFACS跟蹤并捕獲，用于產(chǎn)品管理的細(xì)致分析。
　　這樣一來(lái)，系統(tǒng)的生產(chǎn)就被嚴(yán)格控制，無(wú)需使用筆記本電腦，使用可以替換的微型存儲(chǔ)卡就可以實(shí)現(xiàn)流水線站點(diǎn)的重新配置。PLC邏輯、硬件配置和過(guò)程數(shù)據(jù)都嵌入在存儲(chǔ)卡上，此存儲(chǔ)卡與1個(gè)Profibus端口和3個(gè)以太網(wǎng)端口接口，用于安裝通訊功能。
　　流水線上所有的智能設(shè)備也與SIFACS
解決方案接口，包括鎖緊、泄露檢測(cè)和沖壓系統(tǒng)，加上條形碼讀碼器、條形碼打印機(jī)、機(jī)器關(guān)節(jié)和夾持設(shè)備、視覺(jué)系統(tǒng)以及協(xié)議網(wǎng)關(guān)。在操作層面上，即使用于工廠顯示的安東板上的數(shù)據(jù)也通過(guò)SIFACS與內(nèi)植的IT系統(tǒng)整合。GM控制工程師Greg Nazareth示范在FACS服務(wù)器上重新配置流程。
　　新系統(tǒng)集成了Elite Engineering公司的Efacs功能，它建立并監(jiān)視連接，管理配置、過(guò)程和狀態(tài)數(shù)據(jù)交換控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，包括模型配置數(shù)據(jù)管理。據(jù)Jewell稱，F(xiàn)ACS和SIFACS的其他先進(jìn)功能正在GM公司的全球工廠實(shí)踐。
　　自動(dòng)化和信息的整合使生產(chǎn)過(guò)程合理、靈活。無(wú)需針對(duì)每一個(gè)新模型重新開(kāi)發(fā)控制硬件和站點(diǎn)硬件。流水線能夠持續(xù)調(diào)整、不會(huì)被打斷。員工可以實(shí)時(shí)獲悉流水線的當(dāng)前性能控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，甚至可以獲得能夠立即實(shí)施的改進(jìn)建議。
　　GM公司的Toledo工廠在其2百萬(wàn)平方英尺的工廠上投資了八億七千兩百萬(wàn)美金用于改進(jìn)傳動(dòng)產(chǎn)品生產(chǎn)，此項(xiàng)投資獲得了回報(bào)。節(jié)能后輪驅(qū)動(dòng)油壓6L80傳動(dòng)產(chǎn)品生產(chǎn)線與GF6傳動(dòng)產(chǎn)品共用一塊空間，后者正在配備了新型控制功能的新流水線上生產(chǎn)。當(dāng)需要重新平衡、或者產(chǎn)品生產(chǎn)需要增加或者減少、亦或者生產(chǎn)線需要引入新產(chǎn)品時(shí)，改造可以快速進(jìn)行。
　　Jewell說(shuō)道：“從在Ramos Arizpe（墨西哥）工廠第一次安裝此系統(tǒng)到現(xiàn)在Toledo工廠安裝此系統(tǒng)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，我們看到了巨大收獲。需要幾個(gè)月才能完成的工作現(xiàn)在只需要幾周就可以完成，以前需要幾周才能完成的工作現(xiàn)在幾個(gè)小時(shí)就可以搞定。作業(yè)時(shí)間縮短，加上改造和生產(chǎn)線平衡已經(jīng)證明了投資的價(jià)值。”