Влияние датчиков на производство

С самого начала промышленной автоматизации в обрабатывающей промышленности использовались датчики. Первоначально они использовались для запуска механических реакций, чтобы уменьшить ручной труд. По мере развития сенсорных технологий устройства совершенствовались для сбора данных с отдельных машин, чтобы компании могли использовать эти данные для анализа производственных процессов и определения областей, требующих улучшения.

С появлением решений для мониторинга машин и промышленного Интернета вещей ручной анализ данных и простые механические реакции на входные данные датчиков стали неэффективными и ненужными. Благодаря экспоненциальному росту возможностей сбора данных и их анализа с невероятной скоростью и точностью сенсорные технологии эволюционировали, чтобы питать систему Интернета вещей, а не останавливать автоматизированные процессы.

Сегодня производство датчиков остается важной частью головоломки IoT и сбора данных. Производители обнаруживают, что хотя промышленные датчики будут необходимы в обозримом будущем (из-за устаревшего оборудования), достижения в области Интернета вещей помогли определить их роль в производственных цехах и при сборе данных.

Что такое производственные датчики?

Производственные датчики используются при сборе данных для измерения физических условий на машине. Они состоят из устройства, которое получает или измеряет входные данные и генерирует выходные данные. Эти данные можно использовать для запуска ответа машины или для сбора данных для анализа и хранения.

Промышленные датчики существуют для широкого спектра типов измерений. Сегодня интеллектуальные датчики могут передавать данные на границу облака, где интеллектуальное устройство или платформа могут обрабатывать и анализировать их перед отправкой в ​​облако. Затем эта информация может обеспечить выполнение действий, будь то заполнение производственной панели, инициирование запроса на обслуживание или просто сбор данных для исторического анализа.

Пример изготовления сенсора. Эти устройства могут подключаться к устаревшему или «тупому» оборудованию и отслеживать различные условия работы машины и окружающей среды.

Используя различные методы связи, такие как 5G, Wi-Fi, сотовая связь и EtherNet, сбор данных в режиме реального времени позволяет платформе получать информацию, которая помогает улучшить производственные процессы, снизить затраты и обеспечить профилактическое обслуживание. Но сами по себе датчики не собирают достаточно данных, чтобы получить представление об общем состоянии машины. Вот почему они остаются дополнением к комплексному решению для подключения, а не решением сами по себе.

Сенсоры представляют собой достаточно простые устройства. Они помогают разблокировать данные, которые никогда не предназначались для совместного использования, например, в случае «тупого» оборудования (т. е. оборудования, не поддерживающего IoT) или в случае, если оборудование изначально не предоставляет точку данных, которую -пользователь требует.

Платформы машинных данных позволяют собирать данные вместе с датчиками, чтобы гарантировать, что необработанные данные собираются со всего оборудования и стандартизируются в общую модель, чтобы обеспечить возможность принятия мер.

Только с датчиками производителям пришлось бы вручную собирать и стандартизировать данные. А затем вручную проанализируйте его или создайте приложения, которые позволяют анализировать и выполнять действия.

Типы датчиков, используемых в производстве

Какие типы датчиков широко используются в промышленных условиях?

1. Трехосевые акселерометры

В производственном оборудовании много токарных деталей. Трехосевой акселерометр отслеживает и измеряет вибрацию вращающихся частей и оборудования. Эти интеллектуальные датчики также могут измерять другие переменные, такие как смещение, ускорение и скорость. В сочетании с расширенной аналитикой IoT эти данные могут дать ценную информацию, позволяющую менеджерам и техническим специалистам узнать, работает ли машина в хорошем состоянии или отклонение является разовым событием или тревожным паттерном.

2. Температура

Движущееся оборудование выделяет много тепла, и многие отрасли промышленности используют дополнительное технологическое тепло для своего производственного цеха. Нагрев является отличным индикатором общего состояния машины. Датчики температуры помогают определить износ машины, поврежденные участки и перегрев, что приводит к сбоям и проблемам с контролем качества.

3. Датчики вибрации

Вибрация возникает не только на вращающихся частях. Датчики вибрации можно использовать с конвейерами, панелями и другими деталями машин, чтобы операторы и техники знали, когда что-то не так.

4. Датчики МЭМС (микроэлектромеханические системы)

Датчики MEMS — это датчики движения, которые отслеживают движение и производительность. В своей простейшей форме они обнаруживают движение и вызывают реакцию машины для перенастройки компонента оборудования. При обработке с ЧПУ они могут быть более сложными, отслеживая наклон, ускорение и гравитацию на сетке осей, чтобы поддерживать точность обработки.

5. Датчики крутящего момента

Высокоскоростные двигатели могут создавать мощный крутящий момент на машине. Эти силы еще более значительны под нагрузкой. Когда датчики крутящего момента контролируют двигатель или вал, информация может помочь производителям обеспечить качество, снизить износ машин и устранить проблемы до их возникновения. Эти интеллектуальные датчики часто комбинируются с другими датчиками для получения подробного представления о состоянии оборудования.

6. Датчики давления

Датчики давления контролируют любой компонент машины, использующий жидкость или газ, включая гидравлику, воду, химикаты, воздух и азот. Их можно настроить на подачу сигнала заводской системе мониторинга при достижении верхнего или нижнего пределов.

Управление данными для интеллектуальных датчиков

Интеллектуальные датчики раскрывают потенциал больших данных, поскольку они предоставляют данные, необходимые для работы расширенной аналитики Интернета вещей. Однако эти данные требуют контекстуализации и стандартизации, чтобы они могли принести пользу пользователям и системам.

Контекстный

Контекстные данные означают добавление релевантной реальной информации к данным датчиков, отправляемым на платформу IoT. Без контекста необработанные данные могут оказаться бесполезными для конечных пользователей. Например, для производителей важно отслеживание и анализ простоев. Но без участия оператора в вопросе «почему» простоя данные менее полезны.

Соответствующие данные

Недостаточно просто собирать данные — собранные данные должны быть релевантными. Это означает, что интеллектуальные датчики должны выбирать важную информацию и отбрасывать избыточную или ненужную информацию.

Стандартизированные данные

Датчики могут предоставлять данные, но работа платформы IoT заключается в обеспечении стандартизации данных для всего оборудования и устройств. Без стандартизации данных возникнет беспорядок различных типов данных, что не позволит заинтересованным сторонам и другим системам принимать меры.

Действующие данные

Данные об оборудовании имеют жизненно важное значение для повышения операционной эффективности и производительности, поскольку они дают точную картину производительности производства, которую можно донести до всего цеха в виде полезной информации. Полезные данные с уведомлениями в режиме реального времени позволяют операторам принимать упреждающие меры для сокращения времени простоя и сбоев в работе машин. Кроме того, это дает менеджерам полную оперативную информацию.

Как промышленные датчики улучшают производство

Промышленные датчики совершенствуют производство за счет интеграции с передовыми платформами Интернета вещей, чтобы предоставлять полезную информацию на производстве и за его пределами. Технология интеллектуальных датчиков вносит свой вклад в эту экосистему, обеспечивая превосходную видимость состояния оборудования, процессов, производства и многого другого.

В этой экосистеме промышленные датчики (в сочетании с прямым подключением к машинным данным там, где датчики не нужны) помогают собирать данные, которые могут улучшить производственные процессы, позволяют разработать программы профилактического обслуживания и снизить эксплуатационные расходы.

Применение цифровых датчиков в производстве

Цифровые датчики находят множество применений в производстве, в том числе:

Статистика на основе данных

В сочетании с передовым Интернетом вещей промышленные датчики собирают данные, которые могут быть возвращены пользователям в режиме реального времени в виде ценной и полезной информации. Это произвело революцию на заводе и в цехе, позволив персоналу контролировать, регулировать и улучшать операции.

Безопасность

Поскольку цифровые датчики являются частью системы, тесно связанной с аналитикой на основе ИИ, они могут обеспечить компании преимущества в плане безопасности. Это может включать в себя точную остановку работы при обнаружении опасности или уведомления в режиме реального времени аварийного персонала перед кризисом. Например, если станок испытывает большую нагрузку, чем обычно, его можно автоматически остановить, чтобы избежать катастрофического отказа инструмента.

Улучшенные программы обслуживания

Интернет вещей с цифровыми датчиками может обнаруживать отказ оборудования, позволяя обслуживающему персоналу начать процедуру до того, как оборудование выйдет из строя. Его также можно использовать для планирования технического обслуживания в оптимальное время.

Точные исторические данные

Многие производственные компании имеют дело с обширным соблюдением нормативных требований. Благодаря данным, возвращаемым технологией интеллектуальных датчиков и организованным в облаке, точные производственные записи обеспечивают лучшую прозрачность и цепочку поставок продукции. Это позволяет менеджерам устанавливать точные производственные ориентиры и прогнозировать производительность.

Процедура и уведомление о качестве

Многие производственные компании требуют строгого соблюдения СОП. Это особенно актуально в таких отраслях, как обработка с ЧПУ для медицины и аэрокосмической промышленности. Поскольку эти процедуры могут быть добавлены в качестве контекстных данных, датчики могут определять, не выполняются ли процедуры, и предупреждать менеджеров. То же самое относится и к уведомлениям о качестве, особенно важной функции в условиях жесткого регулирования.

Улучшить информационный поток и реакцию рынка

Сила данных в режиме реального времени заключается в их способности предпринимать немедленные и упреждающие действия. Это означает, что информация находится под рукой у всех на предприятии. Реакция на рыночные тенденции — хорошие или плохие — может помочь компании ориентироваться в быстро меняющихся условиях и оставаться конкурентоспособными.

Будущее датчиков в производстве

Сенсоры делают возможной по-настоящему сетевую работу, предоставляя диагностические данные в режиме реального времени, которые позволяют получать глубокое понимание с помощью расширенных аналитических механизмов в облаке. Это гарантирует производителям доступ ко всем данным об оборудовании, даже к устаревшим активам, и делает доводы в пользу того, что датчики будут продолжать играть роль в обозримом будущем.

Однако датчики сами по себе не способны управлять расширенными вариантами использования или эффективным мониторингом машин. Им требуются технические ресурсы для сбора, стандартизации и визуализации данных. Но датчики вместе с платформой Интернета вещей помогают обеспечить точный и надежный сбор данных в цеху.

MachineMetrics обеспечивает прямую интеграцию с системами управления машиной и дает возможность добавлять датчики для сбора гораздо большего количества данных в режиме plug-and-play, который немедленно преобразует данные в общую модель для всего оборудования. Кроме того, мы предлагаем предварительно созданные и настраиваемые отчеты для немедленного использования без дополнительной настройки.

Прямое подключение к машинам является важным компонентом системы MachineMetrics, как и преобразование данных. Платформа MachineMetrics превращает данные о машинах и датчиках в общую модель, на которую заинтересованные лица и системы могут полагаться для более эффективного и быстрого принятия решений.

Это гарантирует, что производители могут эффективно контролировать свое производство, создавая основу для постоянного улучшения с более продвинутыми вариантами использования.

Хотите полную оперативную видимость?

Заказать демо