コンディション・モニタリング
効率的なウィンドウ製造のための詳細データ
産業分野木材産業顧客4B AG（スイス、ホッホドルフ
4B-AGは、インテリジェントな建物外壁を提供するスイスのリーディングカンパニーです。4B-AGは、お客様が追加費用をかけることなく、エコロジカルで信頼性の高い方法で快適な建築、改築、生活を実現できるよう、先駆的なファサードおよび窓のソリューションを開発しています。伝統的な企業として、スイスという立地にこだわり、ホッホドルフで多種多様な窓を生産している。
しかし、伝統と職人技にもかかわらず、4Bは状態監視と予知保全の分野でも新しい技術に頼っている。
状況
木製窓は、伝統的な木工機械を使って製造されている。最高の品質を実現するためには、フライスカッターは常に最適な状態でなければなりません。最悪の場合、個々の切削インサートの摩耗や破損に気づくのは、生産バッチがすでに加工された後です。これは、その時点までに生産されたすべてのウィンドウエレメントを再加工するか、あるいは廃棄して再度生産しなければならないことを意味します。もちろん、これは発明者の利益にはならず、非常に時間とコストがかかる。
課題
生産品質を監視するシステムは、使いやすく、同時に発生する可能性のある逸脱に関する信頼できるデータ源でなければならない。ここでの課題は、木工機械の複雑な工程をマッピングできるシステムを見つけることだった。
4Bの主な目的は、品質保証、不合格品の回避、既存の生産システムとの複雑な接続を伴わない最大の操作性である。さらに、検査システムは、大規模な再教育を必要とせず、さまざまな種類の木材や構造に対応できなければならない。これには、生産現場にはない労力と時間が必要となる。
また、システムは据え置き型とモバイル型の両方に対応する必要があった。
ソリューション
Balluff は BCM 状態監視センサを CMTK 状態監視ツールキットと組み合わせて提供し、多様な要件に対応します。このシステムにより、振動、温度、その他の環境条件の簡単なモニタリングと視覚化が可能になります。しかも、振動技術の専門家である必要はありません。
BCM状態監視センサはIO-Linkインタフェースを持ち、機械の状態をできるだけシンプルかつ簡単に知ることができるように開発されました。このセンサは、不要な振動が発生していないか、温度は適切か、設置位置は適切か、などを教えてくれます。
当社の Condition Monitoring Toolkit - 略して CMTK - は BCM の理想的なスパーリングパートナーであることが証明されている。このゲートウェイは4つのIO-Linkポートを持ち、既製のデータ可視化とITネットワークへのデータ通信を直接搭載している。発生したメッセージは電子メールやステータスメッセージで直接転送できる。
何が起きているのか、すばやく、直接、簡単に知ることができます。CMTKはまったく新しいソリューションを提供します。
どのように導入されたのですか？
状態監視センサーは、加工機の駆動モーターに直接取り付けられました。これはまさに、計画外の停止が最も労力を要する場所だからだ。
しかし、システムを稼動させる前に、まず「良好で正しい」振動プロファイルがどのようなものかを決定する必要がありました。そのために、データを記録し、値の経過を観察しました。工具の交換がどのような影響を及ぼすのか？通常のメンテナンスとはどのようなものか？さらに重要なことは、フライスカッターの切削インサートが破損したような不具合が発生した場合、どのような影響があるのか、ということです。
これらのデータはすべて記録され、「良い」と「悪い」の線引きに使われる。このようにして、発生した異常や、忍び寄る小さな偏差さえも認識することができる。
限界値を超えて介入が必要な場合は、オペレーターにメールで通知されるようにシステムを設定しました。
その成果は？
このシステムの最初の成果は、すぐに明らかになりました。例えば、プロファイルカッターの切削インサートの破損は、バッチ生産終了時ではなく、数分以内に認識されました。迅速な検出と介入により、多くの費用を節約し、工具のさらなる損傷を防ぐことができました。
駆動モーターもまた、"一晩中 "異なる振動プロファイルを示しました。しかし、これはどこから来たのでしょうか？何が起こったのでしょうか？予防措置としてモーターを交換した後、ドライブシャフトのボールベアリングに欠陥があることが判明し、交換する必要がありました。これはエンジンを点検していたからこそ発見が間に合った。そうでなければ、近い将来に故障し、問題はより大きく、より高価になっていただろう。
このような成功のおかげで、システムは生産現場でも高いレベルで受け入れられている。「センサーが何かを報告すれば、何かがそこにあるはずです！」とプロファイルフライス盤のオペレーターは言う。 正確な測定結果に加え、測定結果は視覚化しやすく、限界値の設定も簡単です。
この成功の結果、モバイルバージョンも開発され、現在、さまざまなモーター、ファン、ポンプで迅速かつ簡単にテストされています。
BCMセンサとBalluffのCMTK状態監視ツールキットを使用することで、常に一歩先を行くことができます。どんな偏差も即座に認識し、手遅れになる前に直接対応することができます。これにより時間とコストを大幅に節約できます。
利点
BCM センサを CMTK と組み合わせて使用することで、4B-AG には多くの利点が生まれました：
- システムが故障を即座に認識し、故障が大きくなる前に発見できる
- システムへの統合が迅速に完了
- オペレータは、電子メールや信号ですぐに異常を知らされる
- デバイスは移動中にも使用され、他の場所で起こっていることを「素早くチェック」できる。
- 最適な価格性能比が印象的なシステム
製品
状態監視センサーと状態監視ツールキットの詳細については、こちらをご覧ください：
状態監視センサー
状態監視ツールキット
状態監視センサー
- 機能
-
Vibration analysis in time domain
Vibration analysis in frequency range
Rotational speed input
接触温度 - 振動、周波数帯
-
2...4500 Hz (±10 %)
2...6000 Hz (±3 dB) - 振動、測定軸数
- 3
- Vibration, measuring range
- -16…16 g
- 接触温度、測定範囲
- -40…+80 °C
- 定格動作電圧 Ue DC
- 24 V
- インタフェース
- IO-Link 1.1.3
- 接続
- コネクタ付きケーブル、M12×1 オス、4 ピン、1.5 m、PUR
- ハウジング材質
- Stainless steel 1.4404 (316L)
- 保護等級
- IP67、IP68、IP69K
- 周囲温度範囲
- -40...80 °C
- Secondary features
-
Identification
Device Discovery
Switching Counter
Logic Blocks
Operating Hours Counter
Boot Cycle Counter
Voltage and Current Monitoring
Pin Assignment - Secondary features for condition monitoring
- Internal temperature monitoring
状態監視ツールキット
- メインメモリ
- 2 GB RAM
- 寸法
- 101 x 126 x 50 mm
- データメモリ
- 8 GB EMMC
- プロセッサ
- 1.8 GHz / 400MHz
- デバイス接続部
- 2x LAN: RJ45-ソケット, 8-ピン 4x IO-Link: M8×1-ソケット, 4-ピン, A-コーディング済 PWR: Phoenix MC1.5/3-STF-3.81 USB: USB 2.0 Standard-A