探秘德国工业院校的智能工厂培训模型，为工业4.0注入实操力量

毫无疑问，以工业4.0为代表的智能工厂趋势正在成为全球制造业的目标。除了技术本身，如何教育和培训更适应工业4.0时代的人才，也是面向未来不可忽视的重要内容之一。

如今，基于实际工业生产组件建立培训模型，并在此基础上开发测试各种自动化方案——这已经成为工业现代化职业培训的主要教学手段。借助ifm的智能传感技术，总部位于德国伊瑟隆的Köster Systemtechnik公司很好地打造了一套智能工厂培训模型。

这套智能工厂教学模型采用的是标准工业级PLC、用于显示和操作的全图形触控面板、RFID技术以及支持IO-Link数据通信的现代化传感器技术。他们的三轴龙门架可用于展示各种运输或机加工情形，即学员以后在工作中也会遇到的各种情景——尽管尺寸和复杂性有所不同，但它们的自动化原理是相同的。

1 那么这款智能工厂模型，是如何让工业4.0落到实操的？

●带IO-Link接口的智能传感器

来自ifm公司的支持IO-Link数据通信的各种智能传感器，构成了智能工厂模型的基础。其采用的现代化组件远不只是提供单纯的开关信号输出，还能通过IO-Link通信提供深入到传感器层级的透明度。

例如，ifm的O5D100光电测距传感器采用激光飞行时间测量技术，可提供毫米级精度的距离值。它不仅能检测物体是否存在并通过开关信号进行报告，还能检测物体的高度。其测量值通过IO-Link通信协议进行数字化传输。

事实上，IO-Link通信协议已成为传感器领域不受制造商限制的成熟标准。基于IO-Link的ifm智能传感器参数可以进行远程设置，开关值既可以通过PC设置，也可以通过PLC的控制器程序直接设置，也可在必要时在运行期间更改。此外，这些ifm传感器还可传输诊断数据。例如，光电传感器可以检测镜头的脏污并在无法再保证可靠检测时发出警告消息。这种自监测功能可以实现有效的维护。

ifm的智能传感器都可以通过ifm的AL1100 IO-Link主站进行通信。该现场模块可以通过M12螺纹来连接传感器和执行器，并通过Profinet协议处理与PLC的所有通信。在真正的工厂中，这些分布式模块具有显著简化布线的优势。而由于能对单个IO-Link传感器进行寻址，当连接或更换设备时，它们还可排除接线故障或混淆问题。

●通过RFID进行识别

在实际生产过程中，识别解决方案已经变得不可或缺，因为它们在产品追踪或产品处理方面发挥着决定性作用。为此，智能工厂模型也配备了RFID读写头。ifm公司的DTI515采用扁平设计，并安装在工作表面下方。模型的工件底部有一个ID标签。可以将数据写入该标签，并在工件位于RFID读写头上方时进行读取。与其他传感器相同，后者也通过IO-Link与主站模块通信。

2 将前沿的自动化技术巧妙地结合在小空间中

尽管看起来规模不大，但智能工厂模型的技术深度非常可观，学员可以在很小的空间中在该模型上开发和模拟无数过程。德国的下萨克森州也发现了这一潜力，并为23所学校各配备了多达12个智能工厂模型。

因此，来自ifm公司的IO-Link智能传感器系列、通信主站和RFID读写头，为这一潜力巨大的工厂模型奠定了基础，让工业4.0在实践中触手可及，最终为工业4.0时代的人才培养提供了重要的教学手段。