從示波器模塊到擁有傳感器的伺服電機(jī)，從內(nèi)嵌監(jiān)測(cè)芯片的Automation PC到擁有嵌入式智能的振動(dòng)分析模塊，貝加萊可以讓您無(wú)需使用任何外部單元而對(duì)機(jī)器了如指掌。由于每個(gè)貝加萊系統(tǒng)都已配備環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，因此它也就成為每臺(tái)應(yīng)用貝加萊自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)器的組成部分。基于持續(xù)環(huán)境監(jiān)測(cè)的預(yù)防性維護(hù)有助于避免計(jì)劃外的停機(jī)，并降低備件的采購(gòu)成本。將環(huán)境測(cè)量作為開(kāi)閉環(huán)控制回路的輸入條件，可以顯著延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，并有助于大幅降低機(jī)器成本。
機(jī)械工程師的研發(fā)努力正在逐步得到回報(bào)，因?yàn)樯a(chǎn)設(shè)備的功能與性能在持續(xù)上升。這意味著更少的機(jī)器要求生產(chǎn)出相同數(shù)量和復(fù)雜性的產(chǎn)品，這樣可以降低生產(chǎn)成本，并使機(jī)械制造商更具競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，這種效率的提升也使生產(chǎn)者更加信賴(lài)單獨(dú)的機(jī)器設(shè)備。每小時(shí)能夠生產(chǎn)更多產(chǎn)品意味著停機(jī)一小時(shí)所付出的代價(jià)也更高。而且任何操作過(guò)機(jī)器設(shè)備的人都知道，永遠(yuǎn)不可能完全避免停機(jī)。
維護(hù)策略的再思考
傳統(tǒng)的維護(hù)策略有一個(gè)共同點(diǎn)：在機(jī)器可用性中的最后那幾個(gè)百分點(diǎn)往往價(jià)格很高。對(duì)于被動(dòng)的以損壞為導(dǎo)向的維護(hù)策略而言的確如此，在這里系統(tǒng)組件被驅(qū)動(dòng)殆盡，當(dāng)它們出現(xiàn)故障的時(shí)候只有被替換。在此方案中確保機(jī)器可用性的唯一方式是，確保足夠的庫(kù)存?zhèn)浼瑩碛泻细竦木S護(hù)人員以及在短時(shí)間內(nèi)可用的必要設(shè)備。然而，最普遍使用的傳統(tǒng)策略是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按固定時(shí)間間隔進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。雖然這種方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以讓維護(hù)性停機(jī)更有計(jì)劃，但是它涉及到相當(dāng)大的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，因而并非是萬(wàn)靈藥。一方面，雖然原件遠(yuǎn)未達(dá)到使用壽命的極限，但是你需要采購(gòu)相應(yīng)的備件。另一方面，你無(wú)法可靠地預(yù)防計(jì)劃外的停機(jī)，諸如當(dāng)不對(duì)稱(chēng)的勞損在定期維護(hù)前導(dǎo)致某些部件失效。
盡量縮短停機(jī)時(shí)間以及針對(duì)維護(hù)工作草擬一份戰(zhàn)略規(guī)劃 - 這些都是任何一位相關(guān)負(fù)責(zé)經(jīng)理無(wú)法回避的目標(biāo)，他們不僅會(huì)在評(píng)估新機(jī)器的時(shí)候關(guān)注采購(gòu)價(jià)格，而且還會(huì)關(guān)注機(jī)器在整個(gè)生命周期內(nèi)的總成本。在最大限度地降低維護(hù)成本的同時(shí)，盡量延長(zhǎng)機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間會(huì)顯著影響總擁有成本。這足以使我們對(duì)一般意義上的維護(hù)策略進(jìn)行重新思考。
基于機(jī)器的預(yù)防性維護(hù)
優(yōu)化機(jī)器維護(hù)成本的最佳方式是使用基于環(huán)境的預(yù)防性維護(hù)取代定期維護(hù)。當(dāng)被監(jiān)測(cè)的參數(shù)發(fā)生變化的時(shí)候，表明即將出現(xiàn)故障，需要對(duì)維護(hù)日程進(jìn)行安排。這樣做的好處是，組件可以繼續(xù)提供數(shù)值，直到非常接近它們使用壽命的極限值，通常這一時(shí)點(diǎn)相比傳統(tǒng)估計(jì)的維護(hù)間隔更加靠后。由于所需要的維護(hù)可以在定期安排的生產(chǎn)間隙期間執(zhí)行，因此這不會(huì)影響生產(chǎn)的可計(jì)劃性。因?yàn)橹挥惺艿接绊懙慕M件才需要被替換，所以維持備件庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)得以極大地降低。這種方法還可以有效地避免因忽略維護(hù)而導(dǎo)致的故障發(fā)生。
對(duì)于可能發(fā)生的任何情況而言，貫穿整臺(tái)機(jī)器的環(huán)境參數(shù)必須得到持續(xù)的監(jiān)測(cè)，而且該數(shù)據(jù)必須被正確的評(píng)估，以此來(lái)確定哪些部件需要維護(hù)。“這可以基于簡(jiǎn)單的信號(hào)和測(cè)量值，諸如通過(guò)X20或X67 I/O模塊采集的溫度或壓力，”貝加萊業(yè)務(wù)經(jīng)理Bernhard Eder解釋道。“最重要的是，貝加萊還可以提供一些專(zhuān)用模塊，諸如集成切換時(shí)間檢測(cè)或示波器功能的閥島控制模塊。”
在貝加萊自動(dòng)化系統(tǒng)中本來(lái)就集成了很多用于監(jiān)測(cè)環(huán)境信號(hào)的其它產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括擁有內(nèi)置電機(jī)監(jiān)測(cè)功能的ACOPOS伺服驅(qū)動(dòng)器，帶自診斷集成電路的貝加萊Automation PC。最新推出的是X20系列振動(dòng)分析模塊。
“采用傳感器技術(shù)獲取信號(hào)的確非常重要，但是單單有傳感器還不夠，”Werner Paulin解釋道。Paulin自從1997年加入公司以來(lái)，已經(jīng)擁有豐富的國(guó)際應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，他目前擔(dān)任貝加萊（中國(guó)）的國(guó)際銷(xiāo)售經(jīng)理一職。“對(duì)維護(hù)間隔進(jìn)行日程安排并在合適的時(shí)間替換組件的關(guān)鍵是對(duì)所記錄的信號(hào)進(jìn)行正確的解析。這是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)問(wèn)題形成過(guò)程的唯一方式。”
測(cè)量，評(píng)估和通信 - 都集成在一個(gè)模塊內(nèi)！這種緊湊型一體化的解決方案只有貝加萊能夠提供。
可選功能成為標(biāo)準(zhǔn)
這就是為什么已存在數(shù)十年的環(huán)境監(jiān)測(cè)遲遲無(wú)法對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)生影響的原因。其中所涉及的復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題通常需要使用大型且昂貴的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)解決，進(jìn)而需要材料科學(xué)和振蕩物理學(xué)方面的專(zhuān)家對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編程。因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，它們一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)造成巨大的損失。
不斷縮小規(guī)模的微電子器件已經(jīng)不再需要使用昂貴的外部接線(xiàn)。例如，貝加萊模擬量輸入模塊X20AI2636標(biāo)配的基本功能包括遲滯比較器。貝加萊X20CM4810環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊目前正在一些被挑選的試點(diǎn)客戶(hù)處工作，它可以將從加速度傳感器中讀取的信號(hào)轉(zhuǎn)換成70多個(gè)特定值。這樣就能通過(guò)單個(gè)通道監(jiān)測(cè)復(fù)雜的振蕩模式。
開(kāi)發(fā)人員不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)就可以在貝加萊Automation Studio中對(duì)被監(jiān)測(cè)的要素進(jìn)行配置，解決了很多軟件及接口的相關(guān)問(wèn)題。在運(yùn)行時(shí)，一些重要的值通過(guò)POWERLINK被發(fā)送至系統(tǒng)CPU，然后在應(yīng)用軟件中被直接使用。“機(jī)械制造商第一次有能力將環(huán)境監(jiān)測(cè)作為完全集成化的標(biāo)準(zhǔn)功能，而非僅僅是一項(xiàng)高級(jí)選項(xiàng)，”P(pán)aulin強(qiáng)調(diào)說(shuō)。“因此，他們可以在降低估算風(fēng)險(xiǎn)的前提下為客戶(hù)提供可用性的保證。”
貝加萊系統(tǒng)診斷管理器是一款功能強(qiáng)大的工具，為操作員，技術(shù)員和管理員提供了可移動(dòng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)。
不僅是使用壽命
機(jī)器操作員還可以從公司內(nèi)部物流系統(tǒng)集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能中獲益。例如，當(dāng)機(jī)器識(shí)別到需要維護(hù)的時(shí)候，它會(huì)自動(dòng)將備件需求的提示信息發(fā)送給維護(hù)或采購(gòu)部門(mén)。從而防止訂單被忽視或被放錯(cuò)位置，在不需要維持大量備件庫(kù)存的情況下，確保在需要的時(shí)候能夠立即獲得合適的備件。
然而，維護(hù)并非是動(dòng)態(tài)的預(yù)處理環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)用的唯一領(lǐng)域。被記錄下來(lái)的環(huán)境數(shù)據(jù)還可以被發(fā)送到自動(dòng)化軟件中以提供一些額外功能。“例如，這使你可以調(diào)整速度從而延長(zhǎng)維護(hù)前的時(shí)間，或者補(bǔ)償遲滯或切換延遲從而維持最佳的操作條件，”Eder說(shuō)道。“這種自適應(yīng)的操作可以進(jìn)一步提高組件可用性并延長(zhǎng)其使用壽命 - 最終意味著更有效率的資源利用率和更低的單位成本。”
通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)可以顯著提高一臺(tái)機(jī)器的使用壽命和可用性以適應(yīng)操作和定期維護(hù)。“除了機(jī)械振動(dòng)之外，貝加萊還可以提供多種信號(hào)采集和評(píng)估選項(xiàng)來(lái)對(duì)個(gè)別機(jī)器組件的當(dāng)前環(huán)境做出響應(yīng)。”Werner Paulin，國(guó)際銷(xiāo)售經(jīng)理 - 中國(guó)
如果你堅(jiān)持采用傳統(tǒng)的維護(hù)策略，那么你就需要為機(jī)器可用性中的最后那幾個(gè)百分點(diǎn)支付很高的費(fèi)用。“采用基于持續(xù)環(huán)境監(jiān)測(cè)的預(yù)防性維護(hù)可以大幅降低該費(fèi)用。”Bernhard Eder，業(yè)務(wù)經(jīng)理 - 定制化解決方案
