Predykcyjny monitoring maszyn – innowacje
Czy możliwe jest ciągłe monitorowanie stanu maszyn pod względem najczęstszych usterek z powodu uderzeń, zmęczenia podzespołów bądź tarcia? Czy da się z wyprzedzeniem w określonym terminie przewidywać i planować prace konserwacyjne, zanim wystąpią poważne uszkodzenia lub awarie powodujące przestoje produkcji? Takie pytania zadaje sobie wielu przedsiębiorców, którzy w swoich fabrykach i zakładach produkcyjnych chcą stosować rozwiązania i systemy Przemysłu 4.0. Odpowiedź? Tak – wystarczy wdrożyć predykcyjny monitoring, ochronę i konserwację maszyn.

Predykcyjny monitoring, technologia przemysłowej ochrony maszyn, zintegrowana bezpośrednio z istniejącą platformą sterowania zamontowaną u danego klienta to jeden z elementów czwartej rewolucji przemysłowej i stosowanych również w Polsce rozwiązań z zakresu smart factory. W odróżnieniu od zastosowania idei monitorowania okresowego maszyny w tego typu systemie podlegają ciągłej i stałej ochronie. A „zdrowie” maszyny to nic innego jak zdrowy biznes.
Skuteczność
Gwarancja skuteczności procesu to między innymi bezproblemowa integracja powiązana bezpośrednio z systemami przemysłowego ethernetu. Do obsługi alarmów automatycznych służą proste wskaźniki działające w czasie rzeczywistym. Jednocześnie pozostaje możliwość przechwytywania do zaawansowanej analizy surowych sygnałów i nie ma potrzeby stosowania szaf sterowniczych czy skomplikowanego okablowania. Skuteczne monitorowanie stanu prostych maszyn w sieci działa dzięki zwiększonym możliwościom IO-Link i dostępności łatwych sposobów łączenia.
Sprawdzony przemysłowy system IO-Link ułatwia włączanie technologii Przemysłu 4.0. bezpośrednio do własnej, istniejącej platformy sterowania klienta. Bez konieczności stosowania kosztownych dodatkowych sieci, bramek i udziału zespołów IT. Mastery wysyłają sygnały stanu do elementów sterujących oraz mogą wysyłać przetworzone i surowe sygnały dotyczące wibracji do systemów wyższego poziomu. Wszystko to w celu zaawansowanej analizy.
Wartość
Czy sprostanie wymaganiom pomiaru różnych wartości w jednej obudowie czujnika jest możliwe? Z pomocą tutaj przychodzi predykcyjny monitoring – czujnik wibracji VVB z komunikacją IO-Link. Pozwala ona na pomiar i przetworzenie istotnych wskaźników z punktu widzenia zabezpieczenia maszyny oraz udostępnienie ich za pomocą komunikacji IO-Link.
Możemy mierzyć prędkość skuteczną drgań v-RMS odpowiadającą za ogólny stopień zużycia maszyn, np. według zbioru norm ISO 10816. Dodatkowo pomiar wartości skutecznej przyspieszenia a-RMS pozwala na wykrycie niekorzystnego tarcia elementów maszyny. Wartość szczytowa a-Peak natomiast odpowiada za wykrycie różnego rodzaju udarów oraz innych uderzeń. Dodatkowo współczynnik szczytu – Crest Factor pozwala na wykrycie degradacji łożysk. Ostatnim ważnym wskaźnikiem jest temperatura, które może wystąpić w przypadku nieodpowiedniego smarowania łożysk lub powstania silnego tarcia.
W celu szczegółowej analizy lub analizy przyczyn w przypadku uszkodzenia czujnik dostarcza również dane surowe zarejestrowanego przyspieszenia. Są one wysyłane na żądanie w postaci BLOB (Binary Large Object) i przesyłane przez IO-Link. System może rejestrować stan roboczy maszyny nawet co cztery sekundy i przesyłać dane do systemów wyższego poziomu przez kilkanaście minut.
Dostępność
Co rzeczywiście oznacza predykcyjny monitoring i zastosowanie Przemysłu 4.0. w diagnostyce maszyn? – To odpowiednia informacja, przekazana w odpowiednim czasie, odpowiedniej osobie. W praktyce jest ona w sposób idealny obrazowana przez tak zwany wskaźnik zdrowia maszyn – Overall Equipment Effectivness. OEE to ocena efektywności wykorzystania maszyn przez producenta. W ujęciu procentowym pokazuje, ile maszyny wykonały z tego, co teoretycznie są w stanie wykonać. Poziom 100% oznacza, że produkujemy tylko dobre części oraz elementy. Najszybciej jak to jest możliwe i bez żadnych przestojów – mówi Krzysztof Smaga, inżynier ds. aplikacji w ifm electronic, spółce produkującej czujniki i systemowe rozwiązania smart factory stosowane w przemyśle międzynarodowym.
Na finalny wskaźnik OEE przekładają się trzy czynniki. Pierwszy to dostępność, która mierzy nieplanowane i planowane przestoje. Stuprocentowa dostępność oznacza, że urządzenie zawsze pracuje podczas czasu produkcyjnego. Drugi czynnik – wydajność. Ten pomiar mierzy cykle pracy i drobne przestoje – stuprocentowa wydajność komunikuje, że maszyna pracuje z maksymalną możliwą prędkością. Trzeci czynnik to jakość, gdy mierzy się ilość odpadów oraz elementów, jakie wymagają optymalizacji. Stuprocentowa jakość sygnalizuje, że urządzenie produkuje wyłącznie dobre elementy. Pomnożenie tych trzech wartości procentowych da wynik w postaci wskaźnika OEE. Dla wartości większości fabryk, powinien oscylować w granicach 60-65%, lecz producenci klasy światowej osiągają tutaj rezultaty na pułapie 85%.
Rzeczywistość
Wykorzystanie nowoczesnych czujników, co podkreślają eksperci, przełoży się zatem w prostej linii na minimalizację strat na polu dostępności, wydajności i jakości. Pojawi się możliwość zarządzania nieplanowanymi i planowanymi przestojami, skrócą się postoje, ograniczone zostaną wydłużone cykle, pozyskane będą także oszczędności w odrzutach startowych i produkcyjnych. Monitorowanie napędów, przekładni czy narzędzi w fabryce, czyli diagnostyka drganiowa pozwolą na określenie konkretnych parametrów stanu łożyska, niewyważenia, uderzenia, niewłaściwego ustawienia, poluzowania czy tarcia. Do nietypowych wibracji diagnozowanych przez nowoczesne czujniki smart factory można zaliczyć również niewspółosiowość, luzy, degradację, kawitację, a w przypadku temperatury suchobieg, brak przepływu powietrza czy zapchanie filtrów.
– Dodatkowo oprócz diagnostyki drganiowej, która może być mierzona za pomocą specjalistycznych czujników, do serwerów zajmujących się monitoringiem maszyn w fabryce, trafiają dane dotyczące ciśnienia, temperatury, przepływów, powietrza, stanu napędu, oleju czy zużycia energii. Wszystkie te źródła danych o maszynie, skorelowane z innowacyjnością zastosowań i rozwiązań z palety Industry 4.0. to szansa nie tylko na nowoczesność, ale i oszczędności wynikające z optymalizacji produkcji zakładów przemysłowych z niemal każdego sektora oraz branży – podkreśla Aleksandra Banaś, prezes zarządu ifm electronic. Uzupełnieniem systemowym są także komplementarne zastosowania z gamy Smartobserver, pozwalające na wykorzystanie narzędzi informujących o aktualnym stanie parku maszyn oraz ich podgląd w czasie rzeczywistym niezależnie od miejsca lokalizacji i przemieszczania się. Wartością dodaną są też pakiety aplikacyjne gotowe do instalacji dedykowanej dla danego zakładu fabrycznego czy integracja z systemami automatyzacji zleceń. Powierzenie przeprowadzenia audytu maszyn pozwoli określić krytyczne elementy i zoptymalizować całe procesy w długofalowej perspektywie.
Mogą zainteresować Cię również

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...
Redukcja hałasu w przemyśle – wyzwanie wymagające kompleksowych działań
Hałas w zakładach przemysłowych pozostaje jednym z głównych czynników wpływających zarówno na komfort pracy, jak i na relacje zakładów z otoczeniem. Utrzymanie jego poziomu w akceptowalnych granicach to nie tylko wymóg prawny. Jest to przede wszystkim element budowania kultury...

Wrzesień pełen przemysłowych premier: FASTECH Expo i Aluminium Tech Expo 2025 w Ptak Warsaw Expo
Wrzesień 2025 roku zapowiada się jako miesiąc przełomowych wydarzeń dla branży przemysłowej w Polsce. Ptak Warsaw Expo w Nadarzynie stanie się areną dwóch kluczowych targów: FASTECH Expo oraz Aluminium Tech Expo. Targi te, choć odbywają się w różnych terminach, oferują unikaln...
Analiza wpływu modyfikacji geometrii na pasowanie połączeń wielowypustowych wytwarzanych z zastosowaniem metody FFF
Dokładność geometryczna jest jednym z fundamentalnych kwalifikatorów poprawności procesów wytwarzania części maszyn i urządzeń. Jest ona wynikiem wielu składowych, stanowiących o całościowym efekcie procesu produkcyjnego. W celu zape...

Rynek magazynowy mniej spektakularny, ale bardziej przewidywalny. Dobre wieści dla sektora outsourcingu procesowego
Pierwszy kwartał 2025 roku potwierdził, że polski rynek powierzchni magazynowo – przemysłowych, mimo braku rekordowych wyników, pozostaje stabilny i dojrzewa operacyjnie. Według danych AXI IMMO oraz CBRE, całkowity popyt na te powierzchnie przekroczył 1,1 mln mkw., co oznacza ...
Jakość procesu cięcia laserowego blach stalowych – wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowych
Przeprowadzono analizę czynników i parametrów decydujących o jakości procesu cięcia laserowego. Zestawiono blachy stalowe o gwarantowanej przez producentów jakości cięcia laserowego laser grade steels. Opisano wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowy...

Metody i techniki eliminacji wad w procesie tłoczenia
Procesy kształtowania blach stalowych za pomocą obróbki plastycznej są jedną z wielu technik wytwarzania elementów metalowych stosowanych w przemyśle od lat, a mimo to wymagających rozwiązań niektórych problemów technologicznych pojawiających się przy kształtowaniu blach stalo...

Wpływ chłodziwa i oprawki narzędziowej na chropowatość powierzchni obrabianej w procesie frezowania stali Vanadis 4
Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych procesu frezowania stali Vanadis 4 Extra w rożnych warunkach doprowadzenia chłodziwa do strefy obróbki oraz pokazuje, jak ważny jest dobór odpowiedniej oprawki narzędziowej do określonych zadań obróbkowych. ...

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...

Wybrane problemy stateczności w projektowaniu konstrukcji według Eurokodów
Zagadnienia stateczności konstrukcji budowlanych stanowią jeden z trudniejszych działów mechaniki budowli, z którym projektanci konstrukcji zmagają się na co dzień. Niezależnie od tego, czy projektujemy klasyczną drewnianą więźbę dachową, stalową belkę podsuwnicową, czy też sł...

Jak zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej?
Aby zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej, warto stosować się do kilku dobrych praktyk, które obejmują zarówno szkolenie operatorów, jak i odpowiednią konserwację oraz kontrolę parametrów urządzenia.
Fizyczne i technologiczne podstawy procesu spawania łukowego w osłonie gazowej GMA – cz. 2
W drugiej części artykułu przedstawiono technologiczne podstawy spawania GMA. Z artykułu dowiesz się:

Bezpieczeństwo maszyn. Analiza ryzyka w oparciu o normę PN-EN ISO 12100:2012
Maszyny dopuszczone do użytku na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania tzw. dyrektywy maszynowej. Jednym z warunków jej spełnienia, umożliwiającym oznakowanie maszyny znakiem CE, jest wykonanie analizy ryzyka. Maszyny wp...

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024
Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...
IGP-DURA®one 56 i IGP-Effectives®: synergia zapewniająca wysoką wydajność w technologii malowania proszkowego
W branży farb proszkowych do ochrony powierzchni kluczowe znaczenie mają wydajność, zrównoważony rozwój i jednolity odcień. Firma IGP Powder Coatings podjęła znaczący krok w tym kierunku, łącząc serię niskotemperaturowych farb proszkowych IGP-DURA®one56 z unikalną technologią ...

Nowa Mapa Drogowa dla GOZ nie może pomijać mniejszych przedsiębiorstw
Polskie przedsiębiorstwa potrzebują nowej, międzysektorowej Mapy Drogowej dla Gospodarki o Obiegu Zamkniętym (GOZ). Obecny dokument, choć kiedyś spełniał swoją rolę, wymaga aktualizacji. Musi sprostać rosnącym wyzwaniom, stojącym zwłaszcza przed małymi i średnimi przedsiębiors...
Kalendarium wydarzeń
Relacje
OpenHouse 2024: z wizytą u TRUMPF Polska
TRUMPF Polska z sukcesem zorganizowała Dni Otwarte OpenHouse 2024, które odbyły się 12 i 13 września br. Wydarzenie przyciągnęło ponad 200 gości reprezentują...
Sprawdź więcejPolitechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. &...
Sprawdź więcejSeminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej