プロセスの監視で生産性を確保

製造の効率や品質は、装置のデータによって定められると言っても過言ではありません。予兆保全や計画的な保守、迅速な段取り替えを実現するためには、センサの状態やトレーサビリティ、ワークに関する情報を常に把握しておくことが不可欠です。

We monitor your machines(PDF ファイル)

継続的なプロセス監視は、製造の適切な管理や稼働率を確保し、さらにコストの削減を実現します。Balluffのセンサはシステム制御に関するデータを提供するだけに留まりません。得られたデータは装置のデータとして、上位のシステムで、物流や調達、計画的な保守活動、静的なプロセス監視、そして日々の定期点検用の記録として活用されます。

装置監視用に開発されたBalluffのプロセスセンサとシステムは新規の生産システムへ直接導入するだけでなく、既存のシステムへ後付けで簡単に取り付けられます。Balluffのセンサは、自己診断機能を搭載したセンサとプロセス監視用のセンサを取り揃えています。前者がセンサ自身に関する状態の情報を提供するのに対し、プロセス監視用のセンサは圧力や温度など、周囲の環境状況を監視するために設計されています。

自己診断機能付き誘導型近接センサ

誘導型近接センサは産業現場において長年に渡り、金属ターゲットを検出する用途で使用されています。時の流れとともにこのセンサは常に進化を遂げ、接続されているケーブルの短絡、センサコイルの損傷、ワークとの衝突の恐れがある距離の検出など、様々な障害に対する自己診断を発すようになりました。

金属加工では、特にISO 23570-1 に準拠した DESINA センサが一般的です。この誘導型近接線センサでは、専用の出力線を介して、診断情報を確認することができます。DSC(Dynamic Sensor Control)対応のセンサの場合、センサはスイッチング信号だけでなく、エラー信号の他に警告や傾向の信号も出力します。これにより、製造時の品質偏差もリアルタイムに把握することができます。IO-Link対応の誘導型近接センサは、DSCが提供できるデータに加えて、センサ内部の温度に関するデータも提供します。そして何より、誘導型近接センサは、その非接触の検出原理により、メカスイッチと比べて、摩耗劣化がなく、短絡や汚染にも非常に優れた耐性を発揮します。

温度の安定性を活用した熱式流量センサ

可能な限り高いレベルの製品品質を保つ機械加工を行うためには、装置や付随するユニットは定められた最適な温度を保たなければなりません。

Balluffの熱式流量センサは、温度が常に一定に保たれるよう、効果的なプロセス監視を行います。このセンサは熱量測定の動作原理を基にした技術で流量を測定します。水や様々なクーラントなどのプロセス媒体の温度は、センサに内蔵された小さなヒートエレメントにより上昇します。媒体の流量速度や熱容量によって、短時間にわずかな温度変化が生じます。内蔵された温度センサは、データを解析するためプロセッサユニットへ伝送します。データは設定値と比較され、出力信号を介して通知されます。このようにして、流量センサは装置がオーバーヒートを起こす前に警告します。

熱式流量センサは、そのコンパクトなハウジングで簡単に設置することができます。1つのセンサタイプで様々な配管の呼び径で使用することができます。このセンサの圧力損失は非常にわずかなため、摩耗しにくく、経済的です。さらに、最大10MPaの高い動作圧が加わるアプリケーションにも対応します。

プロセス監視用の熱流量センサ

媒体接触式温度センサ

"常に冷却"、装置にとっては当然のことです。装置や付随するユニットを冷却するため、冷却回路を流れる媒体の温度は上昇します。装置の温度を一定に保つためには、この熱を取り除かなければなりません。Balluffの温度センサは、クーラントユニットを制御するための温度データを提供します。このデータはプロセス監視用のために、上位のシステムへも送ることもできます。温度は液体、または気体の媒体の接触により測定されます。インタフェースはアナログ信号とスイッチング信号です。このセンサは回転式ディスプレイを搭載したセンサとディスプレイを搭載しないトランスミッタから選択することができます。これにより、設置スペースに合わせたセンサをお選びいただけます。

クーラントユニット制御用の媒体接触式温度センサ

油圧ユニットのプロセス監視を行う圧力センサ

圧力センサのデータは、油圧ユニットを介して装置のデータとして提供されます。このデータは、製造工程内のプロセス監視だけでなく、不良品の識別にも活用できます。油圧制御を用いる製造工程のプロセス監視では、発生する圧力の測定により制御状態が判断できます。高速なサンプリングを行えば、短時間で大量のデータを取得でき、正常な状態からの偏差を瞬時に判断することができます。

さらに、圧力センサはプロセス媒体の静圧充填レベル測定にも使用可能です。圧力センサはゆっくりと変化する充填レベルを測定できるため、搬送や補充の自動的な実行やトリガとして使用できます。これにより、作業者の負担が軽減されるだけでなく、補充忘れのリスクも低減できます。

プロセス監視用の圧力センサ

診断機能付き高機能パワーサプライ Heartbeat®

Balluff の 高機能パワーサプライ Heartbeat® はプロセスセンサ、アクチュエータ、コントローラ、HMIへ、確実かつ効率的に電力を供給します。特に難しい課題のアプリケーションのために開発されたこのパワーサプライは、高い品質や長寿命、自己診断機能の搭載を実現しました。このパワーサプライは、60、120、240、480Wの容量を用意し、出力電圧は制御可能でリップルもほどんど生じません。パワーブースト機能により最大150%のピーク電力にも対応します。Balluff の 高機能パワーサプライ Heartbeat® は、最高品質のコンポーネントの採用により、長寿命を実現します。

このパワーサプライに搭載された3色のステータスLEDにより、装置や設備の負荷状態が継続的に示されます。パワーサプライ内部では継続的に内部の状態を監視しているため、故障を事前に警告することができます。また、ステータスLEDは電源内部の熱負荷や残りの寿命も表示します。これにより、電源を寿命まで確実に使い切ることが可能です。IO-Linkを備えたタイプであれば、プロセス監視用に、継続的に消費電流のデータを伝送します。つまり、劣化の兆候として起こる消費電流の緩やかな増加も検出することができます。

高機能パワーサプライ Heartbeat®は、制御盤の省スペースを実現する薄型ハウジングのIP20タイプと、カバーを必要としない、分散型設置を可能にするIP67タイプを用意しています。

高機能パワーサプライHeartbeat®

IO-Link 対応高機能パワーサプライ Heartbeat®

RFID によるツールの識別

RFID はプロセス監視にとって重要なコンポーネントです。この非接触技術によるツールの識別は、今や製造において欠かすことができません。RFID により、ツール関するメカ的なデータ、つまり各ツールに関する独自の情報を、ツールホルダに直接搭載されたRFIDタグに非接触で記録することができます。これにより、各工程で最適なツールを確実な割当てることができます。

Balluff の産業用 RFID システム BIS C(LF:低周波数)や BIS M(HF:高周波数)を用いれば、フライス盤やマシニングセンタの CNC 制御で常に正しいツールデータを使用できます。ツールのロード / アンロードの際にパラメータを常に更新します。これにより、その後のツールの活用が高い信頼性で制御されます。さらに装置の稼働をRFID で記録することにより、使用したツールの寿命をドキュメント化し、ツールの最適な活用を可能にします。これは特に、中規模のロットサイズでの量産の場合に有有益です。今やツールの識別は物流・調達目的にも使用されるケースがますます増えてきています。

多くの金属加工業者にとって、ツールは資産管理にとっても重要なコンポーネントです。近代の製造業ではプロセス監視に最大限の透明性が求められます。これが実現できる場合にのみ、柔軟性と品質に対する高い要求に対応でき、コストを最小限に抑えることができます。そのため、RFID はツールの追跡におけるキーテクノロジーとして注目されています。

産業用 RFID システム BIS M(13.56 MHz)

産業用 RFID システム BIS C(70/455 kHz)

状態監視のアプリケーション事例

  • いつでも完璧な透明性を確保

    組立て工程のワークの位置決め

    スマートな診断で信頼性を向上

    Industry 4.0 の実現には、情報の生成・伝送・処理は不可欠です。そのため、現場のセンサのインテリジェント化がますます重要になってきています。Balluff のマルチファンクション光電センサは、情報の収集と処理、稼働状況の記録を行います。さらに、このセンサは単なるスイッチング信号だけでなく、それ以上情報をIO-Linkを介して伝送します。

    赤色LEDを光源とするマルチファンクション光電センサ BOS 21M ADCAPは、組み立て工程のワークの位置決めに最適です。なぜなら、IO-Linkを介して設定できる4種類の動作原理から最適なもの選択することで、アプリケーションにとって、最も信頼性のある動作原理で検出することができるからです。

    そして、このセンサは受光の照射強度を自己診断情報として同時に伝送します。つまり、センサの汚れ具合を遠隔から把握することができるということです。これにより、設備の障害や停止が発生する前に、最適なメンテナンスの計画を立てることができます。また、洗浄後のセンサの設置状態が、最適であるかも確認することができます。さらに、このBOS 21M ADCAPには、投光側のLEDの光強度と輝度を継続的に監視できるため、センサの故障予知を行うことができます。

    その他に、様々なカウント / リセットモードを備えたカウンタ機能で、プログラミングを組むことなく、通過したワークのカウントを行うことができます。

    もし、精密な検出が要求されるアプリケーションには、マルチファンクション高精度レーザーセンサ BOS 21M HPL をお勧めします。このセンサに搭載された豊富な検出 / 評価モードにより、複雑な形状や極めて小さな物体の詳細を正確に検出することができます

  • ダイナミックにプレス圧を監視する高品質ユニット

    Balluffの圧力センサ BSP を用いれば、蓄圧からプレス圧を簡単に計測することができます。

    このセンサによってこのユニットは、油圧プレスのプレス圧をダイナミックに監視することができるという、ユーザーにとって非常に価値あるユニットとなります。

    特長

    • 油圧プレスのユーザーに最適
    • ダイナミックなプレス圧の監視に最適な高品質なセンサ
    ダイナミックなプレス圧の監視

  • Mold-ID – 金型の最適な活用

    RFIDによる金型の使用履歴の自動ドキュメント化により、予期せぬダウンタイムを削減できます。コントローラから完全に独立したショットカウンタにより、真のショット回数を記録することができます。すべてのデータは金型に直接搭載されたRFIDタグに記録されています。よって、金型の状態を装置上から確認でき、金型の寿命常に把握できます。

    特長

    • 金型の状態に関する情報をいつでも把握
    • スマートフォンまたは RFID ハンディークリーナーターミナルで、モバイルでのデータの確認
    Mold-ID による金型の最適な活用

  • 熟成タンクの充填レベル検出

    発酵プロセスを終えたばかりの若いビールは、しばらくタンクで熟成した後にビン詰めされます。Balluff の圧力センサ BSP は、熟成タンクの充填レベルを高い信頼性で監視します。

    特長

    • ステンレスハウジング、保護等級 IP69K、FDA 認証
    • タンクからやや離れた位置からでも、静圧で監視可能
    • IO-Link 対応
    • 衛生管理に配慮したプロセス接続部を用意
    熟成タンクの充填レベル検出

装置の状態監視

ここでは、機械データを利用したプロセス監視を Ethernet TCP/IP を介して上位の IT システムに提供する方法をご覧になれます。ご質問がございましたら、こちらのフォームをご利用ください。