據統計，全球貨運行業，每天約有 170 萬個包裹丟失或被盜。傳統追蹤方式依賴條形碼或二維碼，僅能在特定節點進行掃描，但在運輸途中的各站點間幾乎無法實現有效追蹤。英國初創公司 Reelables 憑借其藍牙與 5G 智能標簽，實現了從倉庫到客戶家門口的全程實時包裹追蹤。面對持續攀升且日益旺盛的市場需求，Reelables 迫切需要提升生產速度，這正是倍福基于 PC 和 EtherCAT 的控制技術的用武之地。

　　新型 Reelables 標簽生產系統結構極為緊湊，且可通過倍福多點觸控控制面板便捷操作

　　Reelables 公司創始人 Brian Krejcarek 的創業靈感源于一個特別的時刻：他在爬山時突然發現自己忘了帶潤唇膏。這一想法逐漸演變成了一個更宏大的愿景：要是能有一種方法可以主動追蹤物品，讓你在出門前就知道自己遺漏了什么，那該多好？Reelables 最初設想的企業對消費者（B2C）模式最終轉向了企業對企業（B2B）模式，因為他們認識到，在貨運代理、物流和倉儲等領域蘊藏著更大的商機。

　　該公司的目標是打造一款成本極低且可規模化生產的追蹤標簽，這種標簽可以附著在幾乎任何物品上，最終用持續廣播位置信息的主動追蹤器取代傳統的條形碼或二維碼。目前 Reelables 生產兩種類型的智能標簽：

　　藍牙追蹤標簽：適用于各行業的資產追蹤，尤其適用于延誤成本高昂的高價值物流場景

　　熱敏標簽：精度可達 ±0.5°C，應用于海鮮運輸等冷鏈應用場景

　　據 Reelables 公司介紹，物流企業與終端客戶都能從實時追蹤技術中獲益。這些標簽形狀和尺寸與信用卡相仿，做成卷筒形式，可直接集成到自動化貼標流程中，從而完全取代傳統的紙質或塑料標簽。

　　與自動化專家的合作

　　Oliver Boswall-Perks 于 2019 年加入 Reelables 公司，擔任機電一體化工程師，負責提升公司的生產能力：“Reelables 是唯一一家生產印刷電池標簽的企業。這帶來了諸多優勢：首先，我們的智能標簽被歸類為包裝材料，因此無需海關申報；其次，這些標簽可通過標準廢棄物處理流程進行處理，符合我們客戶的可持續發展目標。”

　　搭載 TwinCAT 軟件的 C6930 控制柜式工業 PC 構成生產系統的高性能控制核心

　　Oliver Boswall-Perks 曾在之前的工作中與倍福有過合作，因此他聯系了倍福英國分公司的業務拓展經理 Bradley McEwan。“Reelables 公司帶著一個極具說服力的驗證成果找到我們 — 一款在業內逐漸風靡的智能藍牙標簽 — 但他們早期的生產設備并不具備規模化生產的能力。”McEwan解釋道，“他們需要將使用非工業硬件的手動生產流程轉變為全自動的高速產線。”

　　在與倍福合作之前，Reelables 團隊在十小時的班次內僅能生產數千枚標簽。隨著需求不斷增長，團隊對生產系統進行逐步升級，層層優化，始終致力于提高生產速度、產量以及產品質量。“這就像是一個先有雞還是先有蛋的經典難題。”Bradley McEwan 補充道，“你得有產品推向市場，但在有市場需求之前，又無法在生產基礎設施上投入大量資金。隨著公司標簽開始熱銷，他們迫切需要一套能夠契合公司業務發展節奏的全自動化系統。”

　　雙方的合作始于在 Reelables 位于倫敦的場地舉行的一次面對面會議。倍福實地考察了該公司的現有生產配置，并與 Oliver Boswall-Perks 及其團隊深入交流，了解他們期望達成的目標。基于此，倍福利用一系列離散制造模塊構建了一個新系統，并將自身的 TwinCAT 自動化軟件集成其中。

　　技術實施

　　新的生產系統基于倍福自動化平臺構建，該平臺與 TwinCAT 和 EtherCAT 實現了全面集成。 除 TwinCAT 軟件外，該系統還配備了工業 PC、驅動技術、EtherCAT 端子模塊、實時視覺系統以及用作 HMI 的多點觸控控制面板。Reelables 公司還因率先采用 TwinCAT Vision 與 Motion 集成技術而獲益匪淺。其系統運行于倍福的 SPT 應用框架之上 — 這是該框架在英國的首次應用。該架構支持未來設備的輕松擴展與集成，具有極高的可擴展性。該框架為設備序列控制提供了一種結構化、模塊化的方法，且完全符合 PackML 標準。“真正關鍵的是倍福不僅僅提供硬件。”Oliver Boswall-Perks 補充道，“其專家團隊還協助我們打造了機器視覺、運動與邏輯控制協同工作的完整系統。這種程度的支持非常難得，尤其是對于我們這種規模的公司而言。”

　　項目專家：倍福產品工程師 Chris Knight 與機電一體化工程師 Oliver Boswall-Perks（從左至右）

　　Reelables 公司還引入了倍福的專業開發服務。倍福產品工程師 Chris Knight 牽頭開展編程工作，與 Reelables 團隊駐場協作數月，共同開發設備代碼、邏輯控制以及序列控制。“我們團隊規模很小，只有十個人，Chris Knight 的專業見解對我們而言無比珍貴。”Oliver Boswall-Perks 補充道，“他帶來了豐富的專業知識，推動我們加快了項目進度，還幫助團隊迅速熟悉了這套系統。他在指導我們開展工作，以及為我們對接倍福更廣泛的運動與視覺專家網絡方面發揮了關鍵作用，極大地加快了整個進程。”

　　通過光學質量控制實現性能提升

　　TwinCAT Vision 系統在質量控制環節發揮著至關重要的作用。當每個標簽在生產線上移動時，該系統會捕捉其高分辨率圖像，精確計算標簽的旋轉角度和位置偏差，檢測是否存在缺陷，并確保實現微米級的點膠精度。尤為關鍵的是，該系統還能識別并跳過后續工序中可能不合格的標簽。

　　如今，該系統能夠同時捕捉多個標簽的圖像，實現更快的處理速度和更高的產品一致性。這使得 Reelables 公司能夠在高速生產的同時保證產品質量，目前每個班次可生產數萬枚標簽，與之前的系統相比，產量提升了 150%。“改用 TwinCAT 意味著我們能夠將實時視覺檢測集成到生產流程中，而以往這部分工作只能依賴人工完成。”Oliver Boswall-Perks 表示，“現在，不僅生產速度更快了，而且產品質量絲毫沒有下降，實際上，產品一致性還更高了。”

　　展望未來

　　Reelables 公司正在為每一枚標簽構建完整的數字記錄，在生產線的多個檢測點采集數據。這些數據將被輸入到一個 AI 驅動的分析系統中，該系統旨在根據點膠質量、芯片貼裝精度、基材狀態、環境因素等參數預測故障風險。系統能夠實時采取糾正措施，例如跳過芯片貼裝或點膠步驟，以節約資源并提高良率與生產效率。

　　下一代視覺系統也正在研發中，該系統將在關鍵檢測站點部署多臺相機，所有相機都由一臺倍福工業 PC 統一管理。這一基礎設施為機器學習模型提供了有力支撐，這些模型在不久的將來將具備對故障進行精準分類的能力，能夠明確判斷故障是源自生產環節，還是發生在實際使用場景中，從而在生產過程與實際應用表現之間形成閉環。

　　為滿足標簽日益增長的市場需求，Reelables 公司正在擴大生產規模，新增兩條緊湊型產線和一套高產能的 Stratus R22M 系統，該系統的設計產能為每小時生產數萬枚標簽。Stratus R22M 的四臺核心設備中，已有三臺完成建造或全面設計，這使得 Reelables 公司能夠大幅提升產能并縮短交付周期。“與倍福的合作，于我們而言，具有深遠的變革意義，徹底改變了我們的發展軌跡。”Oliver Boswall-Perks 總結道，“如今，我們已為下一階段的發展以及更長遠的目標，做好了全方位準備。”

　　關于德國倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術的德資企業，創立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者，倍福定義了自動化領域的許多標準，是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業 PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作伙伴，業務遍及 70 多個國家和地區。

　　倍福于 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶于上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于風力發電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網于 2014 年成為中國國家推薦性標準，并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基于 PC 的控制技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。

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