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
Przemysł 4.0: era automatyzacji i robotyzacji produkcji – Konferencja Techniczna w Bydgoszczy
11 kwietnia w City Hotel Bydgoszcz odbędzie się Konferencja Techniczna „Automatyzacja i robotyzacja produkcji – kierunek Przemysł 4.0” organizowana przez Axon Media. Spotkanie skierowane jest do praktyków, którzy poszukują innowacyjnych rozwiązań w zakresie automatyzacji oraz ...
Automatyka zabezpieczająca w instalacjach energetycznych
Z artykułu dowiesz się: jak prawo charakteryzuje konieczne elementy bezpieczeństwa instalacji energetycznej,kto ponosi odpowiedzialność za bezpieczeństwo takiej instalacji,z czym wiąże się scalenie urządzeń ciśnieniowych na ...
Jak właściwie dobrać nitonakrętki?
Czym są nitonakrętki? Gdzie znajdują swoje zastosowanie? Są one niezbędnym elementem konstrukcyjnym, który wykorzystywany jest przede wszystkim w montażu oraz łączeniu elementów. Nitonakrętka to metalowy element konstrukcyjny wykorzy...
Zaskakujący porządek uciskanych stopów
W stopach niklowo-kobaltowo-chromowych atomy niklu układać się mogą pod wpływem nacisku w regularne wzory - pokazały symulacje międzynarodowego zespołu. Do tej pory sądzono, że takie uporządkowania mogą tworzyć się jedynie pod wpływem obróbki termicznej.
ZBUD polski producent urządzeń transportu bliskiego i pozycjonerów spawalniczych
ZBUD to firma, która rozwija się i rośnie w siłę już prawie 40 lat. Obecna w Polsce i za granicą zdobyła renomę, produkując urządzenia dźwignicowe. Ceniona za niezawodną jakość oraz komfort współpracy, celnie odpowiada na potrzeby współczesnego rynku. Produkowane przez firmę...
Dni Otwarte w DIG Świtała! Temat główny: prasy krawędziowe
W firmie DIG Świtała w dniach 4-8 marca 2024 odbyły się kolejne dni otwarte – tym razem tematem wiodącym spotkania były prasy krawędziowe. Co działo się na spotkaniu i czego mogli spodziewać się goście? Odwiedzający mieli mo...
Wybrane maszyny i urządzenia stosowane w procesach gięcia
W niniejszym artykule dokonano przeglądu maszyn i urządzeń wykorzystywanych w procesach gięcia rur, profili, drutu oraz sprężyn. Przedstawiono charakterystykę giętarek wybranych producentów dostępnych na rynku polskim. Urządzenia podzielono na: giętarki trzpieniowe, giętarki b...
Metody łamania wiórów w obróbce skrawaniem – cz. II
Z artykułu dowiesz się: jakie są sposoby łamania wiórów;od czego zależy wybór metody łamania;jakie są wady i zalety poszczególnych metod. Dobór odpowiedniej metody łamania...
1/4 firm w kraju nie wie, że są objęte dyrektywą
– Szacuje się, że około 60 proc. organizacji może nie być jeszcze przygotowanych na spełnienie wymogów unijnej dyrektywy NIS2 – mówi Paweł Śmigielski, country manager Stormshield. Mowa o dyrektywie w sprawie środków na rzecz wysokiego wspólnego poziomu cyberbezpieczeństwa na...
Elementy hali stalowej – charakterystyka
Hale stalowe są jednymi z najbardziej popularnych obiektów budownictwa przemysłowego. Z tego też powodu elementy konstrukcyjne hali stalowej są bardzo dobrze poznane i opisane w wielu źródłach literaturowych, co pozwala na optymalne wykorzystanie ich nośności.
Właściwości warstwy wierzchniej wybranych stopów metali po cięciu laserem
Z artykułu dowiesz się: jakie są wady i zalety technologii cięcia laserowego;od czego zależą właściwości materiału po cięciu;jakie badania przeprowadzono. Proces wytwarzan...
Analiza procesu spawania plazmowego – cz. I
Z artykułu dowiesz się: jaki jest wpływ parametrów spawania na jakość złączy;gdzie stosuje się technologię spawania plazmowego PTA;jak zachodzące w łuku plazmowym zjawiska wpływają na proces cięcia.
Rola węgla kamiennego w zrównoważonej transformacji energetycznej
W idealnym świecie wszyscy mieszkańcy Ziemi zdecydowaliby, że rezygnują z technologii emitujących CO2 do atmosfery i od teraz żyją ekologicznie. Idealny świat jednak nie istnieje. Funkcjonowanie tego, który znamy nadal w dużej mierze uzależnione jest od energii wytwarzanej z...
Logo na elewacji – zmora Kierownika Budowy i GW
W branży budowlanej, zwłaszcza w przypadku budynków przemysłowych, takich jak hale i obiekty wielkopowierzchniowe oznakowania są tak samo istotne jak pozostałe elementy wyposażenia. Jednak, gdy nadchodzi moment umieszczenia logo na ...
Bezpieczeństwo pracy z laserami czyszczącymi
Na czym polega technologia czyszczenia laserowego i jakie są jej zalety? Co wyróżnia lasery czyszczące spośród innych technologii? Uniwersalność procesu czyszczenia laserowego sprawia, że może być z powodzeniem stosowan...
W magazynach widać stabilizację popytu i podaży oraz czynszów
Na rynku przemysłowym i logistycznym widać coraz większą równowagę pomiędzy zapotrzebowaniem na powierzchnię, a nowymi inwestycjami. Obecnie w budowie jest 2,8 mln mkw. nowej przestrzeni, z czego połowa powstaje spekulacyjnie – wynika z raportu „Market Outlook 2024” CBRE. Najw...
Kalendarium wydarzeń
Relacje
„Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szanse dla szarej i zielonej stali”
23 listopada w Centrum Informacji Naukowej i Bibliotece Akademickiej w Katowicach odbyła się konferencja „Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szans...
Sprawdź więcejEMO 2023 – Mazak Go Green
Podczas targów EMO 2023, które odbyły się 18-23 września br. w Hanowerze, firma Yamazaki Mazak zaprezentowała swoją wizję zaawansowanych rozwiązań technologi...
Sprawdź więcejEnergetab 2023
Za nami trzy intensywne dni 36. międzynarodowych targów energetycznych ENERGETAB. Były one niezwykle pracowite dla 433 wystawców, którzy starali się zaprezen...
Sprawdź więcejI Mazowieckie Sympozjum Obróbki Skrawaniem
W dniu 22 czerwca br. na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Warszawskiej odbyło się I Mazowieckie Sympozjum Obróbki Skrawaniem, współorganizo...
Sprawdź więcej