Anduriga Digitaalse Kaksiku Juurde

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Ennustav hooldus ehk ennustav hooldus kirjeldab protsessi, mille käigus andurid jälgivad masinat või selle osi, registreerides ebakorrapärasuse vibratsiooni ja jagades seda. Selle hoiatuse põhjal saab vastava osa viivitamatult välja vahetada.

Tööpinkide näide näitab, kui kasulik see hooldus võib olla. Need täppisseadmed freesivad, keeravad ja lihvivad toorikuid millimeetri täpsusega, nad peavad töötama äärmiselt täpselt ja sujuvalt. Kerge vibratsioon võib põhjustada vigasid ja ebatäpsusi valmis toorikus. Andurid suudavad neid vibratsioone aegsasti tajuda ja hoiatada.

Nutikad tehnikad

Tootearenduse ümbermõtestamine

Need ennustavad hooldussüsteemid on tavaliselt siiski isoleeritud lahendused. Informatsiooni, et mõni komponent tuleks asendada, kasutatakse harva. Fraunhoferi tootmissüsteemide ja disainitehnoloogia instituudi IPK teadlased on siin välja töötanud uue lahenduse: Nad integreerivad andurid Interneti-platvormi, mis salvestab ühe või mitme tööpingi kogu elutsükli. See võimaldab ulatuslikku andmete analüüsi, mille abil saab masinaid või terveid tööprotsesse optimeerida.

Mida andurid saavad teha

Uue süsteemi süda on anduriplaat, mis sisaldab müügil olevat andurikiipi - mikroelektromehaanilist süsteemi (MEMS). Need MEMS-id on väikesed räni komponendid, mille pinnal on omavahel ühendatud erinevad tehnilised komponendid. Näiteks saavad nad mõõta keskkonnastiimuleid, näiteks vibratsiooni, ja töödelda neid ühendatud protsessoriga. MEMS ja protsessor moodustavad koos andurisõlme.

Claudio Geisert Fraunhoferi IPK-st selgitab: “Selliseid MEMSe paigaldatakse miljonid kordi autodesse ja nutitelefonidesse. Need on odavad ja meie jaoks siiski piisavalt täpsed.” Tähtis: andurisignaalide töötlemine toimub otse andurisõlmel. Protsessor tuvastab tõrke automaatselt ja saab selle teabe edastada.

Teadlased näitavad, kuidas see lahendus saab vaadata Hannoveri messi 2020 Fraunhoferi ühisstendil saalis 6, stend A26. Selleks on nad valinud tööpingi keskse elemendi: kuulkruvikeeraja, millega masinas olevat toorikukandjat liigutatakse spindlil eriti täpselt edasi-tagasi. Kui see spindl kulub, põhjustab see soovimatuid vibratsioone, mis võivad põhjustada tooriku defekte.

Tööpingi digitaalne kaksik

Teave saadetakse asjade Interneti platvormile (IoT platvorm), mis annab häirekeskusele märku, mis seejärel otsustab, mida teha. Näiteks määratletakse õige aeg spindli vahetamiseks, et vältida seisakudest tingitud tootmisseisakuid. Teiseks, see Interneti-platvorm sisaldab tööpingi niinimetatud digitaalset kaksikut - digitaalset koopiat, mis sisaldab masina ajalugu ning kõiki olekuid ja tööparameetreid.

Claudio Geisert

Kui defektne spindl lõpuks asendatakse, saab digitaalne kaksik ka teabe, et see sisaldab nüüd uut komponenti. Masinate operaatorid võiksid näiteks teada saada, kas süsteemide teatud protsessid suurendavad märkimisväärselt kulumist. See võimaldab tööprotsesse vastavalt kohandada. Ja tööpinkide tootjad saavad näiteks väärtuslikku teavet oma süsteemide täiendava optimeerimise kohta.

Nutikas inseneripäev

Tootmise digiteerimine nõuab tootearenduse ümbermõtestamist. Smart Engineering Day pakkumised otsuse toetust valiku kõige sobivamad meetodid, kujundamist ja arukate toodete ja masinad.

Rohkem infot

Masina terviklik pilt

Seostamisel reaalne masin asjade Interneti platvormi ka omad eelised teenindajatele kohapealses masin. Lahendusega skannib tehnik esmalt masinal QR-koodi, et kontrollida, kas ta töötab õige masinaga. See on eriti oluline ettevõtetes, kus võib leida terveid masinaid. Komponenti saab ka skannida ja võrrelda digitaalse kaksiku andmetega - nii, et teist komponenti ei kogemata asendataks. Samuti võib töötaja tahvelarvuti abil kutsuda välja komponendi eemaldamise ja paigaldamise juhised.

Kui remont on tehtud, saab katsesõidu alustada otse masinast. Kui kõik läks hästi, vajutab töötaja nuppu OK ja annab signaali komponendi värskendamiseks ka digitaalses kaksikus.

"Masina ja andurite ühendamisega IoT platvormiga saame esmakordselt tervikliku pildi masinast või kogu autopargist, " ütleb Claudio Geisert. See võimaldaks suurtel ettevõtetel kogu oma masinapargil silma peal hoida eraldi kohtades. Fraunhoferi IPK lahendus on juba välja töötatud sellisel määral, et seda saab kasutada tööstuses.