毫無疑問，以工業(yè)4.0為代表的智能工廠趨勢正在成為全球制造業(yè)的目標(biāo)。除了技術(shù)本身，如何教育和培訓(xùn)更適應(yīng)工業(yè)4.0時代的人才，也是面向未來不可忽視的重要內(nèi)容之一。

如今，基于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)組件建立培訓(xùn)模型，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)測試各種自動化方案——這已經(jīng)成為工業(yè)現(xiàn)代化職業(yè)培訓(xùn)的主要教學(xué)手段。借助ifm的智能傳感技術(shù)，總部位于德國伊瑟隆的K?ster Systemtechnik公司很好地打造了一套智能工廠培訓(xùn)模型。

這套智能工廠教學(xué)模型采用的是標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級PLC、用于顯示和操作的全圖形觸控面板、RFID技術(shù)以及支持IO-Link數(shù)據(jù)通信的現(xiàn)代化傳感器技術(shù)。他們的三軸龍門架可用于展示各種運(yùn)輸或機(jī)加工情形，即學(xué)員以后在工作中也會遇到的各種情景——盡管尺寸和復(fù)雜性有所不同，但它們的自動化原理是相同的。

1 那么這款智能工廠模型，是如何讓工業(yè)4.0落到實(shí)操的？

●帶IO-Link接口的智能傳感器

來自ifm公司的支持IO-Link數(shù)據(jù)通信的各種智能傳感器，構(gòu)成了智能工廠模型的基礎(chǔ)。其采用的現(xiàn)代化組件遠(yuǎn)不只是提供單純的開關(guān)信號輸出，還能通過IO-Link通信提供深入到傳感器層級的透明度。

例如，ifm的O5D100光電測距傳感器采用激光飛行時間測量技術(shù)，可提供毫米級精度的距離值。它不僅能檢測物體是否存在并通過開關(guān)信號進(jìn)行報(bào)告，還能檢測物體的高度。其測量值通過IO-Link通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)字化傳輸。

事實(shí)上，IO-Link通信協(xié)議已成為傳感器領(lǐng)域不受制造商限制的成熟標(biāo)準(zhǔn)。基于IO-Link的ifm智能傳感器參數(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，開關(guān)值既可以通過PC設(shè)置，也可以通過PLC的控制器程序直接設(shè)置，也可在必要時在運(yùn)行期間更改。此外，這些ifm傳感器還可傳輸診斷數(shù)據(jù)。例如，光電傳感器可以檢測鏡頭的臟污并在無法再保證可靠檢測時發(fā)出警告消息。這種自監(jiān)測功能可以實(shí)現(xiàn)有效的維護(hù)。

ifm的智能傳感器都可以通過ifm的AL1100 IO-Link主站進(jìn)行通信。該現(xiàn)場模塊可以通過M12螺紋來連接傳感器和執(zhí)行器，并通過Profinet協(xié)議處理與PLC的所有通信。在真正的工廠中，這些分布式模塊具有顯著簡化布線的優(yōu)勢。而由于能對單個IO-Link傳感器進(jìn)行尋址，當(dāng)連接或更換設(shè)備時，它們還可排除接線故障或混淆問題。

●通過RFID進(jìn)行識別

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，識別解決方案已經(jīng)變得不可或缺，因?yàn)樗鼈冊诋a(chǎn)品追蹤或產(chǎn)品處理方面發(fā)揮著決定性作用。為此，智能工廠模型也配備了RFID讀寫頭。ifm公司的DTI515采用扁平設(shè)計(jì)，并安裝在工作表面下方。模型的工件底部有一個ID標(biāo)簽?？梢詫?shù)據(jù)寫入該標(biāo)簽，并在工件位于RFID讀寫頭上方時進(jìn)行讀取。與其他傳感器相同，后者也通過IO-Link與主站模塊通信。

2 將前沿的自動化技術(shù)巧妙地結(jié)合在小空間中

盡管看起來規(guī)模不大，但智能工廠模型的技術(shù)深度非?？捎^，學(xué)員可以在很小的空間中在該模型上開發(fā)和模擬無數(shù)過程。德國的下薩克森州也發(fā)現(xiàn)了這一潛力，并為23所學(xué)校各配備了多達(dá)12個智能工廠模型。

因此，來自ifm公司的IO-Link智能傳感器系列、通信主站和RFID讀寫頭，為這一潛力巨大的工廠模型奠定了基礎(chǔ)，讓工業(yè)4.0在實(shí)踐中觸手可及，最終為工業(yè)4.0時代的人才培養(yǎng)提供了重要的教學(xué)手段。