自2002年進入中國市場以來，憑借領先的精密定位技術及解決方案，Physik Instrumente（PI）集團在國內科研領域迅速建立起良好的品牌形象。近幾年，PI開始進入國內工業自動化市場，為制造企業帶來高精密運動定位解決方案，并在3C電子、激光加工、半導體生產及檢測、光纖通訊等細分市場上逐漸嶄露頭角。近期，本刊采訪了PI普愛納米位移技術（上海）有限公司華南區域銷售經理程鑫，他為大家詳細介紹了目前PI在工業自動化領域的開發進展。
積極布局工業自動化領域
總部位于德國的PI集團是全球精密定位技術市場的領導廠商之一，在使用壓電或電機驅動器的標準及OEM產品的開發和制造方面，PI有著40多年的歷史，產品線涵蓋直接驅動組件、平臺、掃描儀、促動器、運動控制器及軟件、多軸精密定位平臺等。伴隨著當前中國工業制造領域對生產系統的精度等級、產能、可靠性和靈活性要求日益提升，為PI創新型精密運動技術及產品提供了一片廣闊的開發天地。
對此，程鑫表示道：“PI開發的精密定位運動平臺，是決定自動化設備加工精度等級的關鍵部件之一。基于PI多年來豐富的定位技術開發經驗與積累，令到我們能夠充分理解客戶的實際生產需求；同時，PI還擁有自主研發的精密定位、位移檢測、運動控制器及軟件等核心技術，因此可以為客戶量身定制特殊的系統解決方案，從而全方位滿足半導體制造、激光加工等行業對于生產系統精度不斷攀升所提出的應用要求。”
據介紹，在進入國內工業自動化市場的近幾年時間里，PI每年的業務基本保持30%左右的增長率，尤其是在半導體生產及檢驗、精密激光加工、光纖通訊等細分行業中取得到了迅速的發展。“即使是在今年，由于外部經濟環境的影響，整體工業自動化市場普遍下滑，但PI的增長勢頭依然不減，我們認為，這主要得益于國家對制造業轉型的大力推動，以及制造企業對技術升級、改造的迫切需求。”程鑫補充道。
PI先進的高精度定位運動系統具備低納米級的精度，及高速度、高可靠性等特征，可為設備制造企業提供從數微米行程的壓電陶瓷促動器，到通過壓電電機驅動的定位平臺，以及復雜的六足位移臺、龍門系統等，幫助客戶實現高性能定位平臺的協調運動，以獲得高吞吐量，提高產能和生產效率。
強強聯手，提升生產效率
PI進軍工業自動化領域的另一項秘密武器就是——ACS優秀的運動控制技術。眾所周知，ACS Motion Control是一家以運動控制為中心、提供基于EtherCAT工業以太網協議的機器控制系統整體方案供應商，在中國工控市場上享有良好的品牌口碑。2006年，PI收購了ACS運動控制的大部分股份，由此ACS加入到PI的大家庭中，借助PI精密的定位平臺技術與ACS高性能的運動控制技術，強強聯手，共同開拓中國高端裝備制造產業。
“一套完善的制造加工系統要達到高精度水平，除了要有精密定位平臺做支撐以外，還需要功能強大的運動控制技術做保障，正是通過對兩者的整合，PI能夠為客戶帶來一整套高精度運動和定位技術解決方案，讓控制更靈活、精度更高，響應更快，以協助客戶提升生產效率。”程鑫說到。
業界領先的更新率和控制算法、同一平臺可控制多個驅動器、反饋單元和傳感器、支持多軸/多IO實現各種復雜運動、模塊化且彈性的靈活配置等等，都是ACS在驅控技術開發上的顯著優勢。在半導體檢測、平板顯示器檢測和計量、激光切割/微加工、光纖封裝和對準等生產場景中，ACS驅控技術能夠滿足這些應用對驅控系統提出的自動對焦高度控制、高精密加工、多軸協調運動、事件與運動觸發控制、復雜的運動事件和序列控制等嚴苛的要求。特別值得一提的是，ACS功能強大且高帶寬的EtherCAT工業以太網運動控制解決方案，不但實現了通過PLC或PC與主機之間的通信，并且還支持第三方EtherCAT驅動和IO輸入輸出，令整體系統的可擴展度大幅提升。
定制化解決方案樹立標桿
現階段，中國已經成為PI集團在亞洲最重要的開發市場，并且已在上海、北京、深圳設立了分公司，據了解，目前PI中國的業務量占到集團總部的20%左右，且持續保持高增長的態勢。為了更好地服務本地市場，目前PI在中國建立起了專門的市場服務和支持團隊，針dui客戶的實際使用需求進行系統整合，開發定制化技術方案，加快對本地市場的響應速度，未來PI還將計劃逐步擴大本地生產規模，以跟上中國市場高速發展的步伐。
據介紹，針對PCBSMT、電子點膠、激光材料加工、增材制造等工業自動化典型應用場景，PI正在與這些行業內的一些標桿型企業展開合作，借助PI的定制化高精度運動定位解決方案，協助制造企業實現更高的加工精度、位置再現性、高動態和高生產效率，在行業中樹立起先進示范效應。
例如，在工業激光加工應用中，針對大面積激光加工對高精度、高吞吐量、同步二維加工的特殊要求，PI將高精度運動控制系統、ACS高性能運動控制器/驅動器，以及SCANLAB領先的掃描儀技術結合起來，形成了一整套定制化激光加工解決方案（XLSCAN）。系統基于高精度、高速度的線性電機平
臺和平面掃描儀，支持高精度和高穩定性的工件定位；同時實現了振鏡與平臺運動控制器的協調同步控制，且通過EtherCAT工業以太網標準協議集成掃描儀、激光器信號，使得系統可達微米級加工精度，具有更大的工藝區、更高的吞吐量，消除了由于平鋪或拼接掃面頭的多個視場而引起的潛在不連續性，大大提高了PCB轉孔和大規模激光打標等應用的產量和精度，縮短了加工時間，提升了制造企業的生產效率。
另外，利用龍門結構控制系統的高速度、高精度特點，來提高電子元件生產效率，是目前制造企業的一大需求趨勢，因而也成為了自動化行業中的開發熱點之一。為此，PI推出的龍門控制解決方案圍繞高精度、高動態、長行程，運用PI在工程設計方面豐富的專業知識，可提供機械軸承、空氣軸承或混合式方案，在快速步進和穩定的XY位移平臺上，整合先進的運動控制算法，進一步優化了高動態和高機械穩定性，XY上單次行程達2米，適用于模板切割、元件拾放、對準和檢查等制造環節。盡管當前世界經濟仍然存在諸多不確定因素，但中國制造業向高價值產業鏈的升移已成大勢所趨。PI對中國工業自動化的發展充滿信心，隨著未來企業在國內市場布局的加快，PI將為中國工業自動化邁向更高水平的下一階段而貢獻自己的力量。
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