명확한 개요를 위한 상태 모니터링
효율적인 창 제작을 위한 더 많은 데이터
산업 분야:목재 산업고객4B AG, 스위스 호흐도르프, 스위스
4B-AG는 스위스를 대표하는 지능형 건물 외피 전문 기업입니다. 이 회사는 선구적인 파사드 및 창문 솔루션을 개발하여 고객이 추가 비용 없이 친환경적이고 안정적인 방식으로 건물을 짓고, 개조하고, 편안하게 생활할 수 있도록 지원합니다. 전통적인 기업으로서 스위스라는 지역에 전념하고 있으며 호흐도르프에서 다양한 창호를 생산하고 있습니다.
하지만 전통과 장인 정신에도 불구하고 4B는 상태 모니터링 및 예측 유지보수 분야의 새로운 기술에도 의존하고 있습니다.
상황
목재 창문은 전통적인 목공 기계를 사용하여 제조됩니다. 최상의 품질을 달성하기 위해서는 밀링 커터가 항상 최적의 상태를 유지해야 합니다. 최악의 경우, 개별 커팅 인서트의 마모나 파손은 생산 배치가 이미 처리된 후에야 발견됩니다. 이는 그 시점까지 생산된 모든 윈도우 요소를 재작업하거나 폐기하고 다시 생산해야 한다는 것을 의미할 수 있습니다. 물론 이는 발명가의 이익이 아니며 시간과 비용이 매우 많이 소요됩니다.
도전 과제
생산 품질을 모니터링하는 시스템은 사용하기 쉬워야 하며 동시에 발생할 수 있는 편차에 대한 신뢰할 수 있는 데이터 소스여야 합니다. 목공 기계의 복잡한 공정을 매핑할 수 있는 시스템을 찾는 것이 과제였습니다.
4B의 주요 목표는 품질 보증, 불량품 방지, 기존 생산 시스템과의 복잡한 연결 없이 최대한의 작동 편의성을 확보하는 것이었습니다. 또한 테스트 시스템은 광범위한 재교육 없이도 다양한 유형의 목재와 구조물에 대응할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 생산 현장에서는 불가능한 노력과 시간이 필요합니다.
또한 이 시스템은 고정식 통합과 모바일 애플리케이션 모두에 적합해야 했습니다.

발루프의 솔루션
발루프는 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 BCM 상태 모니터링 센서와 CMTK 상태 모니터링 툴킷을 함께 제공합니다. 이 시스템을 통해 진동, 온도 및 기타 환경 조건을 간단하게 모니터링하고 시각화할 수 있습니다. 진동 기술 전문가가 아니어도 가능합니다.
BCM 상태 모니터링 센서는 IO-Link 인터페이스를 갖추고 있으며 기계의 상태를 최대한 간단하고 쉽게 파악할 수 있도록 개발되었습니다. 이 센서는 원치 않는 진동이 발생하고 있는지, 온도가 올바른지, 설치 위치가 올바른지 여부를 알려줍니다.
상태 모니터링 툴킷(줄여서 CMTK)은 BCM을 위한 이상적인 스파링 파트너임이 입증되었습니다. 이 게이트웨이에는 4개의 IO-Link 포트와 기성품 데이터 시각화 및 IT 네트워크와의 데이터 통신이 기내에서 직접 이루어집니다. 발생하는 모든 메시지는 이메일이나 상태 메시지로 직접 전달할 수 있습니다.
무슨 일이 일어나고 있는지 빠르고 직접적으로 쉽게 확인할 수 있습니다. CMTK는 완전히 새로운 솔루션을 제공합니다.
어떻게 구현되었나요?
상태 모니터링 센서는 가공 기계의 드라이브 모터에 직접 설치되었습니다. 예기치 않은 정지가 발생하면 가장 많은 노력이 필요한 곳이 바로 이 곳입니다.
하지만 시스템을 가동하기 전에 먼저 "양호하고 정확한" 진동 프로파일이 무엇인지 파악해야 했습니다. 이를 위해 데이터를 기록하고 값의 변화 과정을 관찰했습니다. 공구 교체는 어떤 영향을 미칠까요? 정상적인 유지보수는 어떤 모습일까요? 그리고 더 중요한 것은 밀링 커터의 절삭 인서트 파손과 같은 결함의 영향은 무엇일까요?
이 모든 데이터는 기록되어 "양호"와 "불량" 사이의 선을 긋는 데 사용됩니다. 이러한 방식으로 발생하는 모든 이상 현상과 미세한 편차도 인식할 수 있습니다.
한도를 초과하여 개입이 필요한 경우 운영자에게 이메일로 알려주도록 시스템을 설정했습니다.

어떤 성과를 거두었나요?
시스템의 첫 번째 성공은 매우 빠르게 드러났습니다. 예를 들어, 프로파일 커터에서 파손된 커팅 인서트는 배치 생산이 끝날 때가 아니라 몇 분 안에 인식되었습니다. 신속한 감지 및 개입으로 많은 비용을 절감하고 공구의 추가 손상을 방지할 수 있었습니다.
드라이브 모터도 "밤새" 다른 진동 프로파일을 보였습니다. 하지만 이런 현상은 어디서 비롯된 것일까요? 무슨 일이 있었던 걸까요? 예방 조치로 모터를 교체한 후 구동축의 볼 베어링에 결함이 있어 교체해야 한다는 것이 밝혀졌습니다. 엔진을 점검했기 때문에 제때에 발견할 수 있었습니다. 그렇지 않았다면 가까운 시일 내에 고장이 났을 것이고 문제는 훨씬 더 커지고 비용이 많이 들었을 것입니다.
이 시스템은 이와 같은 성공 덕분에 생산 현장에서도 높은 수준의 수용도를 달성했습니다. 프로파일 밀링 머신의 한 작업자는 "센서가 무언가를 보고하면 무언가가 있을 것입니다!"라고 말합니다. 정확한 측정 결과뿐만 아니라 결과를 시각화하기 쉽고 한계 설정도 간단합니다.
이러한 성공의 결과로 모바일 버전도 개발되어 현재 다양한 모터, 팬 및 펌프에서 빠르고 쉽게 테스트되고 있습니다.
발루프의 BCM 센서와 CMTK 상태 모니터링 툴킷을 사용하면 항상 한 발 앞서 나갈 수 있습니다. 발루프는 편차를 즉시 인식하고 너무 늦기 전에 바로 대응할 수 있습니다. 이를 통해 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
장점
BCM 센서를 CMTK와 함께 사용함으로써 4B-AG는 많은 이점을 얻을 수 있었습니다:
- 시스템이 결함이 더 커지기 전에 즉시 결함을 인식합니다.
- 시스템으로의 통합이 신속하게 완료되었습니다.
- 운영자는 이메일 또는 신호로 편차를 즉시 통보받습니다.
- 이 장치는 이동 중에도 다른 곳에서 일어나는 일을 "신속하게 확인"하는 데 사용됩니다.
- 이 시스템은 최적의 가격 대비 성능으로 인상적입니다.
제품
여기에서 상태 모니터링 센서와 상태 모니터링 툴킷에 대해 자세히 살펴보세요:
상태 모니터링 툴킷
- 작업 메모리
- 2 GB RAM
- 슬롯 연결부
- 2x LAN: RJ45-소켓, 8-폴 4x IO-Link: M8x1-소켓, 4-폴, A-코딩 PWR: Phoenix MC1.5/3-STF-3.81 USB: USB 2.0 Standard-A
- 치수
- 101 x 126 x 50 mm
- 프로세서
- 1.8 GHz / 400MHz
- 데이터 메모리
- 8 GB EMMC
상태 모니터링 센서
- 기능
-
Vibration analysis in time domain
Vibration analysis in frequency range
Rotational speed input
접촉 온도 - 진동, 주파수 대역
-
2...4500 Hz (±10 %)
2...6000 Hz (±3 dB) - 진동, 측정축 개수
- 3
- Vibration, measuring range
- -16…16 g
- 접촉 온도, 측정 범위
- -40…+80 °C
- 정격 사용 전압, Ue DC
- 24 V
- 인터페이스
- IO-Link 1.1.3
- 연결
- 플러그 커넥터 포함 케이블, M12x1-플러그, 4핀, 1.5 m, PUR
- 하우징 재질
- Stainless steel 1.4404 (316L)
- 보호 등급
- IP67, IP68, IP69K
- 주변 온도
- -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