Monitorovanie stavu pre jasný prehľad
Viac údajov pre efektívnu výrobu okien
Odvetvie priemyslu:Drevospracujúci priemyselZákazník:4B AG, Hochdorf, Švajčiarsko
4B-AG je popredná švajčiarska regionálna spoločnosť pre inteligentné obvodové plášte budov. Vyvíja priekopnícke riešenia fasád a okien, aby zákazníci mohli stavať, renovovať a pohodlne bývať ekologickým a spoľahlivým spôsobom bez dodatočných nákladov. Ako tradičná spoločnosť sú oddaní Švajčiarsku ako lokalite a v Hochdorfe vyrábajú širokú škálu okien.
Napriek všetkej tradícii a remeselnej zručnosti sa však spoločnosť 4B spolieha aj na nové technológie v oblasti monitorovania stavu a prediktívnej údržby.
Situácia
Drevené okná sa vyrábajú na tradičných drevoobrábacích strojoch. Aby sa dosiahla čo najlepšia kvalita, musia byť frézy vždy v optimálnom stave. V najhoršom prípade sa akékoľvek opotrebovanie alebo dokonca zlomenie jednotlivých rezných doštičiek zistí až po tom, ako sa už spracuje výrobná dávka. To môže znamenať, že všetky dovtedy vyrobené okenné prvky sa musia prepracovať alebo dokonca zlikvidovať a vyrobiť znova. To samozrejme nie je v záujme vynálezcu a je to časovo a finančne veľmi náročné.
Výzva
Systém na monitorovanie kvality výroby sa musí jednoducho používať a zároveň musí byť spoľahlivým zdrojom údajov o prípadných odchýlkach. Výzvou v tomto prípade bolo nájsť systém, ktorý by dokázal zmapovať zložité procesy v drevospracujúcom stroji.
Hlavným cieľom spoločnosti 4B je zabezpečenie kvality, predchádzanie zmetkom a maximálne jednoduché ovládanie bez komplikovaného prepojenia s existujúcim výrobným systémom. Okrem toho musí byť testovací systém schopný zvládnuť aj rôzne typy dreva a štruktúr bez toho, aby sa musel rozsiahlo preškoľovať. To by si vyžadovalo úsilie a čas, ktoré vo výrobe jednoducho nie sú k dispozícii.
Systém musel byť tiež vhodný na stacionárnu integráciu aj na mobilné aplikácie.

Riešenie
Spoločnosť Balluff ponúka snímač BCM na monitorovanie stavu v kombinácii so súpravou nástrojov na monitorovanie stavu CMTK, ktorá spĺňa rôznorodé požiadavky. Tento systém umožňuje jednoduché monitorovanie a vizualizáciu vibrácií, teploty a ďalších podmienok prostredia. A to bez toho, aby ste museli byť profesionálom v oblasti vibračnej techniky.
Snímač monitorovania stavu BCM má rozhranie IO-Link a bol vyvinutý tak, aby bolo možné čo najjednoduchšie a najpriamejšie zistiť, ako je na tom váš stroj. Snímač vás informuje o tom, či dochádza k nežiaducim vibráciám, či je teplota správna a či je poloha inštalácie stále taká, aká má byť.
Naša sada nástrojov na monitorovanie stavu - skrátene CMTK - sa ukázala ako ideálny sparingpartner pre BCM. Táto brána má štyri porty IO-Link a pripravenú vizualizáciu údajov a dátovú komunikáciu s IT sieťami priamo na palube. Všetky vzniknuté správy možno priamo preposielať e-mailom alebo stavovou správou.
Zistite, čo sa deje, rýchlo, priamo a jednoducho. CMTK tu ponúka úplne nové riešenia.
Ako bola implementovaná?
Snímače na monitorovanie stavu boli nainštalované priamo na hnacie motory spracovateľských strojov. Práve tam by neplánované zastavenie spôsobilo najväčšie úsilie.
Predtým, ako sa však systém mohol uviesť do prevádzky, bolo najprv potrebné určiť, ako vyzerá "dobrý a správny" profil vibrácií. Na tento účel sa zaznamenávali údaje a pozoroval sa priebeh hodnôt. Aký vplyv majú zmeny nástroja? Ako vyzerá bežná údržba? A čo je ešte dôležitejšie, aký vplyv majú poruchy, napríklad zlomená rezná doštička vo fréze?
Všetky tieto údaje sa zaznamenávali a používali na stanovenie hranice medzi "dobrým" a "zlým". Takto sa dajú rozpoznať všetky anomálie, ktoré sa vyskytnú, a dokonca aj malé, plazivé odchýlky.
Systém bol nastavený tak, aby bol operátor informovaný e-mailom, ak bola prekročená hranica a je potrebný zásah.

Čo sa tým dosiahlo?
Prvé úspechy systému sa prejavili veľmi rýchlo. Napríklad zlomená rezná doštička na profilovej fréze bola rozpoznaná v priebehu niekoľkých minút a nie až na konci sériovej výroby. Rýchla detekcia a zásah ušetrili veľa peňazí a zabránili ďalšiemu poškodeniu nástroja.
Aj hnací motor vykazoval "cez noc" iný profil vibrácií. Odkiaľ sa však tento jav vzal? Čo sa stalo? Po preventívnej výmene motora sa ukázalo, že guľôčkové ložisko na hnacom hriadeli bolo chybné a muselo sa vymeniť. To sa dalo zistiť včas len vďaka kontrole motora. Inak by v blízkej budúcnosti zlyhalo a problém by bol oveľa väčší a drahší.
Systém dosiahol vysokú úroveň akceptácie vo výrobe aj vďaka takýmto úspechom. "Ak snímač niečo hlási, niečo tam bude!" hovorí jeden z operátorov profilovej frézy. Okrem presných výsledkov merania sú výsledky ľahko vizualizovateľné a limity sa dajú jednoducho nastaviť.
Na základe tohto úspechu bola vyvinutá aj mobilná verzia, ktorá sa v súčasnosti rýchlo a jednoducho testuje na rôznych motoroch, ventilátoroch a čerpadlách.
Používaním snímačov BCM a súpravy nástrojov CMTK Condition Monitoring Toolkit od spoločnosti Balluff sme vždy o krok vpred. Okamžite rozpoznáme akúkoľvek odchýlku a môžeme priamo reagovať skôr, ako bude neskoro. To nám šetrí veľa času a peňazí.
Výhody
Používanie snímačov BCM v kombinácii s CMTK prinieslo spoločnosti 4B-AG mnoho výhod:
- Systém rozpozná poruchy okamžite a skôr, ako sa zväčšia
- Integrácia do systému bola dokončená rýchlo
- Operátori sú okamžite informovaní o odchýlkach prostredníctvom e-mailu alebo signálu
- Zariadenia sa používajú aj na cestách na "rýchlu kontrolu" toho, čo sa deje inde
- Systém zaujme optimálnym pomerom ceny a výkonu
Výrobky
Podrobne si pozrite senzor na monitorovanie stavu a sadu nástrojov na monitorovanie stavu tu:
Senzory monitorovania stavu
- Funkcia
-
Vibration analysis in time domain
Vibration analysis in frequency range
Rotational speed input
Contact temperature monitoring - Vibrácie, frekvenčný rozsah
-
2...4500 Hz (±10 %)
2...6000 Hz (±3 dB) - Vibrácie, počet meracích osí
- 3
- Vibration, measuring range
- -16…16 g
- Kontaktná teplota, rozsah merania
- -40…+80 °C
- Menovité prevádzkové napätie Ue DC
- 24 V
- Rozhranie
- IO-Link 1.1.3
- Pripojenie
- Cable with connector, M12x1-Male, 4-pin, 1.5 m, PUR
- Materiál puzdra
- Stainless steel 1.4404 (316L)
- Stupeň krytia IP
- IP67, IP68, IP69K
- Okolitá teplota
- -40...80 °C
- Sekundárne funkcie
-
Identification
Device Discovery
Switching Counter
Logic Blocks
Operating Hours Counter
Boot Cycle Counter
Voltage and Current Monitoring
Pin Assignment - Sekundárne funkcie na monitorovanie stavu
- Internal temperature monitoring
Súprava nástrojov na monitorovanie stavu
- Procesor
- 1.8 GHz / 400MHz
- Pracovná pamäť
- 2 GB RAM
- Pripojovacie sloty
-
2x LAN: RJ45-Female, 8-pin
4x IO-Link: M8x1-Female, 4-pin, A-coded
PWR: Phoenix MC1.5/3-STF-3.81
USB: USB 2.0 Standard-A - Rozmer
- 101 x 126 x 50 mm
- Ukladanie údajov
- 8 GB EMMC