到目前為止,機器監(jiān)控的作用還很有限。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)則為我們提供了一種全新的方式來獲取和存取設(shè)備中的數(shù)據(jù),從而幫助我們更好地理解這些信息的重要性,從而提高設(shè)備的效率。將這些信息與作業(yè)技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成了一種智能化的自動化系統(tǒng),它可以對遠程裝置進行監(jiān)控和管理,預(yù)測性維護,并對流程進行最優(yōu),并最終為企業(yè)帶來利潤。
雖然自動化與智能化的自動化是相互關(guān)聯(lián)的,但它們是不同的。自動化的核心是使用機械和技術(shù),以增加生產(chǎn)的效率,并在減少成本的同時,增加生產(chǎn)力。增加智能部件是實現(xiàn)從傳統(tǒng)的自動控制向主要的技術(shù)進步的一個重要步驟,在操作員和機器之間插入新的通信層,顯著提高了投資回報率。
邦納工程站在智能化自動化發(fā)展的最前沿,以一體化的方式研發(fā)高科技產(chǎn)品,讓設(shè)備擁有“聲音”,并能向使用者實時地傳遞大量重要的運行信息。在過去的55年里,一直致力于為世界各地的客戶提供傳感器,測量解決方案,照明和指示燈,機械安全產(chǎn)品,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)技術(shù),以及其它產(chǎn)品,為其 IIoT 產(chǎn)品組合提供了堅實基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動決策
智能化的自動控制不僅僅是一個傳感器,它可以識別一個輸送帶上的對象,并且用一個指示燈告知操作員零件是否處于適當(dāng)?shù)奈恢谩V悄芑淖詣涌刂凭褪前褌鞲衅魃系馁Y料收集起來,然后轉(zhuǎn)換成有價值的資訊,而不只是有沒有零件。該數(shù)據(jù)可用于指導(dǎo)企業(yè)制定重要的生產(chǎn)計劃,如材料采購時間,員工生產(chǎn)時間安排,設(shè)備維修計劃安排,生產(chǎn)線升級等。
比如,在金屬沖壓操作中,由于數(shù)據(jù)智能化的限制,可以通過對以往不能獲取的信息進行分析,從而對設(shè)備的可用性、性能、質(zhì)量等進行分析,這些都是OEE的基本要素。品質(zhì)及作業(yè)表現(xiàn)可藉由可算出有多少好零件的光感測器進行監(jiān)測,并對氮緩沖器的壓力進行分析,從而將低壓與品質(zhì)降低掛鉤。設(shè)備的可用性可以很容易地被安裝在馬達的電力線上的一個電流監(jiān)視感應(yīng)器來監(jiān)測。
在當(dāng)前的監(jiān)控數(shù)據(jù)中,也可以對裝置的能耗進行追蹤。通過把電流測量和供電電壓進行綜合,并對其進行一段時間的監(jiān)控,工廠管理者就能更加精確地知道該裝置的運行成本。這一數(shù)據(jù)不但能夠表明哪個設(shè)備的運行是最經(jīng)濟有效的,還能為將來的裝置做決定,只要將已有的裝置維修費用與耗能更低的新裝置相比較。
傳統(tǒng)的大型制造商會邀請振動專家對電機、軸承進行月度或季度的檢測,追蹤檢測結(jié)果,并嘗試在故障發(fā)生之前主動糾正問題。另一些公司會定期維修,或者當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時替換它們。然而,大量的傳感數(shù)據(jù)可以被用來進行預(yù)測性維護:確定什么時候需要維護,并且設(shè)備出現(xiàn)故障之前主動解決這些問題。
另一個例子是利用數(shù)據(jù)來提高壓縮空氣系統(tǒng)的效率和正常運行時間。通過在壓縮機電機上添加振動、溫度和電流傳感器,并在下游添加壓力傳感器,數(shù)據(jù)可以隨著時間的推移進行分析,以跟蹤趨勢。若感應(yīng)器偵測到電機的溫度開始不正常的升高,便可將技術(shù)員送至壓縮機處進行檢查。或者,如果電機開始運行更頻繁,系統(tǒng)壓力變化太大,則可能是空氣泄漏的跡象。技術(shù)人員能夠及時跟蹤故障,從而避免不必要的能耗和花費。
邦納數(shù)據(jù)云端服務(wù)等云平臺使得傳感器數(shù)據(jù)能夠通過可視化的方式進行遠程存儲和可視化。操作員也可以通過 email或者短信,在發(fā)現(xiàn)有任何變化后,立即向其發(fā)出提示,即時通知操作員任何檢測到的更改。
遠程監(jiān)視是實現(xiàn)智能化自動化最大的好處。根據(jù)需要,完整的端對端IIoT解決方案可以通過有線以太網(wǎng)連接,通過蜂窩連接無線傳輸,還可以通過云端服務(wù)進行數(shù)據(jù)傳送,這樣就可以把需要的人和地點聯(lián)系起來。即使使用者不在現(xiàn)場,也能根據(jù)實際情況作出生產(chǎn)和維護決策。這對改善風(fēng)險管理很有幫助,比如可以遠程監(jiān)測長管線滲漏,或者是在陰暗骯臟的環(huán)境中追蹤貨物的準(zhǔn)確位置。
為了實現(xiàn)智能自動化,邦納提供各種集成了IO-Link的設(shè)備,這是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。該協(xié)議可讓來自不同制造商的設(shè)備和軟件之間輕松進行通信和共享數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的無縫互操作性。因為邦納的IO-Link設(shè)備也發(fā)送離散信號,所以可以使用標(biāo)準(zhǔn)的無屏蔽3芯M12電纜。這些現(xiàn)成的電纜套件成本低廉且易于快速安裝,只需根據(jù)長度進行調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)化的布線也消除了接線和引腳錯誤,并減少了安裝時間。
為簡單設(shè)備更換IO-Link設(shè)備,不需要有豐富的技術(shù)知識。利用資料儲存方式,傳感器設(shè)備裝置可儲存于IO-Link主機的端口。即便是沒有受過培訓(xùn)的操作人員,一旦傳感器受損,也能迅速地將其替換掉。正確的設(shè)備配置將自動加載,新的感應(yīng)器即可使用。不需要使用說明書,配置文件或者固件升級。
改進后的另一種降低成本的方法是,將被動接口塊替換為可插拔式的光纖連接器電路板,這樣可以簡化連接,使工業(yè)控制器可以將所有的信號都送回到一個單一的網(wǎng)絡(luò)上,該網(wǎng)絡(luò)匯總和輸出所有信號,通過一個單獨的以太網(wǎng)連接到一個控制室。它減少了布線、成本、安裝和調(diào)試時間、復(fù)雜性和允許更小的控制柜。幾百條個人電纜到一個控制室可以被替換為六條光纖電纜。
如果不具備IO-Link裝置,則可利用邦納IO-Link轉(zhuǎn)換器,將原有的硬件與IO-Link主站相連。這些轉(zhuǎn)換器可以把各種訊號轉(zhuǎn)換成IO-Link,讓操作者可以存取感測器層級的資料,而不必重新設(shè)計那些昂貴又復(fù)雜的機器。
在邦納的IIoT產(chǎn)品組合的核心是Snap Signal,一個能提供實用機械數(shù)據(jù)的模塊化軟硬件套件。數(shù)據(jù)信號幾乎可以從任何制造商的任何新的或現(xiàn)有的來源捕獲,并且轉(zhuǎn)化成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)定。然后,為了方便使用,可以把數(shù)據(jù)分配到本地,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或者云端。這樣就能完成并簡化諸如數(shù)據(jù)采集,分析,以及可視化這些復(fù)雜的工作。因為Snap Signal可以整合在工廠內(nèi)的所有傳感信號,所以邦納可以建立一個 I/O系統(tǒng),充分利用新舊設(shè)備提供的豐富數(shù)據(jù)。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),Snap Signal利用設(shè)備的實時數(shù)據(jù)流,不管是離散的,模擬的,還是其它的。雖然這些設(shè)備類型之間往往是互不兼容的,但是轉(zhuǎn)換器可以獲取它們的數(shù)據(jù)流,然后把它們轉(zhuǎn)化成匹配的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),比如IO-Link或者 Modbus。該方法通過對多個傳感器進行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化處理,使老的傳感器能夠很容易的進行整合,實現(xiàn)多個IIoT生態(tài)系統(tǒng)之間的無縫連接。
Snap Signal將性能數(shù)據(jù)與預(yù)測信息相結(jié)合。例如,監(jiān)控罐中液體體積的雷達傳感器可以通過容器側(cè)面的指示器燈條顯示該液位。當(dāng)罐的液位很低時,連接的控制器可以設(shè)置整個指示器閃爍,通知操作員或向其他地方的操作員發(fā)送文本消息,通知他們需要填充罐以避免中斷生產(chǎn)。將溫度和濕度傳感器與同一系統(tǒng)連接起來可以監(jiān)控附近的機箱,確保它不會過熱并導(dǎo)致PLC或其他電子設(shè)備故障。指示燈,傳感器,連接器和邏輯控制器可以一起使用,以提高效率和減少停機時間。
邦納公司的DXMR90系列控制器充分體現(xiàn)了智能化的特點。這種緊湊的可編程設(shè)備整合了多路相連的信號,對數(shù)據(jù)進行處理,同時也為IIoT提供了入口。內(nèi)置的邏輯控制器能完成數(shù)據(jù)分析,狀態(tài)監(jiān)控,預(yù)測性維修, OEE分析,診斷,整體故障排查的動作規(guī)則和腳本來進行本地處理。
通過這些前瞻的解決方案,邦納公司正致力于推進更加智能化的自動化,并將 IIoT技術(shù)應(yīng)用于世界范圍內(nèi)各個規(guī)模的企業(yè)。
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