Промышленный Интернет вещей и рост умной пневматики

Мы все слышали шумиху об Интернете Вещи (IoT) и их революционное влияние на производство. Но, к сожалению, внедрение технологии промышленного Интернета вещей происходит не так быстро, как предсказывали сторонники этой концепции.

Что мешает нам увидеть широкое распространение промышленного Интернета вещей, особенно в пневматике?

Для конечных пользователей, ответственных за обслуживание машин и их работу, путь ясен. Вы можете настроить систему IoT для предоставления данных с машины и обеспечения того, чтобы системы или компоненты на этой машине работали в пределах их нормального диапазона. В этом отношении конечные пользователи - это те, кто настаивает на внедрении промышленного Интернета вещей.

Отключение часто бывает с машиностроителями. У них может быть несколько клиентов, подталкивающих их к решениям IoT, поэтому OEM-производители спрашивают:«Как вы это реализуете? У кого есть продукт для этого? И что мы должны отслеживать? »

Пневматика уже некоторое время имеет различные диагностические функции. Например, сегодня мы можем определить, является ли мощность слишком низкой или слишком высокой, или есть короткое замыкание в системе ввода-вывода, которое вызвало какой-то сбой. А теперь мы делаем еще один шаг вперед, предлагая датчики и возможность использовать системы ввода-вывода для наблюдения за тем, что управляет исполнительными механизмами. Аспект, с которым люди борются, заключается в следующем:«У меня есть все эти данные, но что они означают? Как превратить эти данные в полезную информацию? » Сегодня это большой камень преткновения.

Теперь основное внимание уделяется тому, что вы можете сделать с этими данными, чтобы преобразовать их в полезную информацию и отреагировать на сбой или даже предсказать его. Например, программируемый датчик Emerson Aventics ST4-2P уже много лет входит в нашу линейку продуктов. Он измеряет расстояние перемещения и скорость пневматических цилиндров. Мы можем ощущать скорость поршня в цилиндре. Но мы также можем использовать эти данные, поступающие от датчиков, для контроля подушек и амортизаторов внутри цилиндра, чтобы убедиться, что они работают в пределах определенного окна спецификации. Если вы интерполируете эти данные, вы сможете найти способ убедиться, что цилиндр работает должным образом, и быстро определить, когда это не так.

Сегодня вы можете просматривать данные в ПЛК, а с помощью такого шлюза, как интеллектуальный пневматический монитор Aventics, вы можете анализировать данные для создания полезной информации, чтобы выяснить, что происходит с машиной.

Работающие OEM-производители с помощью пневматических компонентов, таких как изображенный здесь Emerson Aventics, можно разработать архитектуру Интернета вещей, чтобы обеспечить наличие соответствующих датчиков и их обнаружение, чтобы машина могла работать постоянно.

Давайте, например, посмотрим на потребление энергии. Вы можете измерить давление воздуха, поступающего в систему. Вы можете измерить поток и сопоставить его с событием и сделать вывод, что при включении данного клапана вы получаете определенный поток, а это означает, что если этот поток отклоняется при следующем включении клапана, должно быть, что-то не так с системой. Возможно, вылезла трубка или изношены уплотнения в цилиндре. Вы знаете, что что-то не так, но что вы делаете с этой информацией и как вы используете его - это то, что отличает машиностроители от попыток реализовать способы использования возможностей Интернета вещей.

И OEM, и производитель компонентов несут ответственность за решение проблем, обнаруженных на основе данных. Наш подход к IoT - это не «IoT в коробке». Это носит консультативный характер. OEM-производители и конечные пользователи обычно хотели бы иметь дополнительный мониторинг, чтобы убедиться, что их машинные процессы контролируются правильно. Мы можем работать с OEM-производителем, чтобы разработать архитектуру Интернета вещей, чтобы убедиться, что соответствующие датчики находятся на своих местах и ​​обнаруживают нужные вещи, чтобы помочь этой машине работать постоянно.

Важно то, что производители компонентов, устанавливающие оборудование, должны разговаривать друг с другом и понимать, как пневматика вступает в игру, чтобы можно было установить настоящее партнерство при разговоре с клиентами об IoT. Когда вы дойдете до полевого уровня, у вас будет пневматика, приводы, контроллеры и системы ввода-вывода. Ключ состоит в том, чтобы знать, как данные передаются между этими элементами, и убедиться, что данные попадают туда, куда им нужно, будь то локально на веб-сервере или в облачной системе.

Возвращаясь к примеру с энергопотреблением:лучший способ добиться экономии энергии - выключить компрессор. Звучит просто. Хотя мы не можем производить компрессоры и не делаем системы управления для компрессоров, с помощью интеллектуальной пневматики мы можем Сообщите системе управления компрессором, какова потребность в воздухе в следующие 12 часов. И после этого органы управления могут соответственно выключить компрессор, потому что ему может не понадобиться весь этот воздух. Это всего лишь один пример того, как компоненты и системы «разговаривают» друг с другом, чтобы влиять на экономию энергии.

Клиенты постепенно начинают знакомиться с концепцией более высокого уровня анализа и обмена данными. Что еще более важно, это зависит от того, с кем вы разговариваете в процессе проектирования машины. Раньше, когда мы работали с конструкторами машин, мы обсуждали такие вещи, как мощность и воздушное соединение. Теперь в обсуждение необходимо включить такие факторы, как сетевые подключения, безопасность и VPN-подключения.

Сейчас как никогда важно включить ИТ-отдел в архитектуру проектирования и обсудить, как выглядят эти соединения и как перемещаются данные. Вопросы безопасности также важны, особенно для конечных пользователей, поэтому вам необходимо привлечь ИТ-специалистов на раннем этапе проектирования, чтобы понять, что это за данные, сколько данных, куда данные направляются и как они будут подключаться. Раньше в этом не было необходимости.

Как все это будет работать вместе, чтобы улучшить ситуацию для производителя? Одно из видений - сделать процесс обслуживания максимально автономным. Для нас это означает, что пневматический контур или, в конечном итоге, машина имеет 100% безотказную работу и никогда не выходит из строя. Очевидно, компоненты изнашиваются; клапаны и цилиндры проходят указанный срок службы и нуждаются в замене. Но данные нужны для прогнозирования сбоя до того, как он произойдет, поэтому на помощь приходит профилактическое обслуживание.

Например, одно приложение прогнозирует снижение производительности таких вещей, как пневматические клапаны. Основываясь на контрольном показателе жизненного цикла и кредитах жизненного цикла B10, мы можем использовать данные для отслеживания того, когда данный клапан достигнет 75 миллионов циклов и его нужно будет заменить. Оператор может получить сообщение о прогнозируемой неисправности и заменить клапан до того, как производство будет остановлено.

Используя данные от датчиков, мы также можем предсказать, когда амортизатор на конце исполнительного механизма ухудшится, обнаружив увеличение скорости цикла, даже на несколько миллисекунд. Это вызовет тревогу или даже отправит автоматическое электронное письмо поставщику компонентов, что необходимо завершить техническое обслуживание или что компонент готов к замене. Система может даже генерировать заказ, и новый компонент будет автоматически отправлен заказчику, поэтому установку можно будет запланировать, чтобы минимизировать время простоя производства.

Конечная цель - использовать данные для предоставления информации, чтобы гарантировать, что машины никогда не откажут; что они сами ставят диагноз; и чтобы конечные пользователи знали, что происходит, и машина просто продолжала работать.

Марк Денсли - директор по развитию бизнеса подразделения автоматизации предприятий Emerson Automation Solutions.