來(lái)自維護(hù)的挑戰(zhàn)

　　對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)上的系統(tǒng)維護(hù)都是屬于一種事后控制，即在故障已經(jīng)發(fā)生時(shí)候予以處理，這意味著停機(jī)時(shí)間，以及因此而帶來(lái)的不良品率上升和生產(chǎn)效率的下降，另一個(gè)方面則在于，傳統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械系統(tǒng)的故障往往依賴于技師的豐富經(jīng)驗(yàn)。那些有著豐富經(jīng)驗(yàn)的老師傅可以通過(guò)諸如軸承、電機(jī)的聲音對(duì)潛在的故障做出判斷，或者把螺絲刀搭接在被診斷設(shè)備(如電機(jī)上)，借助回饋的振動(dòng)變化來(lái)判斷。但是，問(wèn)題是這必須依賴于人的經(jīng)驗(yàn)。

　　設(shè)備的故障通常由以下幾個(gè)方面的原因造成：首先是人員的誤操作;其此是設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的問(wèn)題，例如機(jī)械系統(tǒng)的震動(dòng)、溫度對(duì)設(shè)備的疲勞造成的潛在設(shè)備故障;第三是運(yùn)行的磨損，例如，齒輪、軸承、皮帶、減速機(jī)構(gòu)等長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)下的磨損。

　　這種事后維護(hù)往往是被動(dòng)的，必須通過(guò)停機(jī)檢修來(lái)實(shí)現(xiàn)。如今的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備越來(lái)越多、為了滿足靈活的市場(chǎng)需求而使得設(shè)備互聯(lián)，某個(gè)環(huán)節(jié)的當(dāng)機(jī)會(huì)給整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)災(zāi)難。自動(dòng)化系統(tǒng)的作用就在于此，它依賴于一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題，并且不依賴于某個(gè)操作人員的經(jīng)驗(yàn)。

　　設(shè)備診斷新思維-預(yù)防性維護(hù)

　　從自動(dòng)化技術(shù)的角度來(lái)看，如果我們能夠預(yù)先判斷設(shè)備的潛在損壞可能，及時(shí)準(zhǔn)備備件，就可以在其出現(xiàn)故障時(shí)即時(shí)解決。問(wèn)題是如何精確判斷哪些設(shè)備會(huì)出現(xiàn)故障?如何概率分布?

　　為了健康，通常人們都會(huì)定期的參加體檢，那么對(duì)于設(shè)備是否可以同樣如此呢?貝加萊正是基于這一理念設(shè)計(jì)了新的生產(chǎn)維護(hù)系統(tǒng)解決方案——通過(guò)定期對(duì)來(lái)自設(shè)備的信息進(jìn)行采樣，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析判斷，給出維護(hù)報(bào)警與報(bào)告，以便于維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改善生產(chǎn)過(guò)程。這一被稱為“預(yù)防性維護(hù)”的解決方案由幾個(gè)部分組成：

　　1.感知&診斷-機(jī)器的健康體檢

　　通過(guò)對(duì)設(shè)備的電流、震動(dòng)、壓力、偏差等變量的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)判斷。所謂能觀能控，即預(yù)先的控制首先依賴于在線的測(cè)量，給出機(jī)器相關(guān)的參數(shù)。

　　它會(huì)監(jiān)測(cè)到參數(shù)包括：

　　--機(jī)器的不平衡;

　　--軸承和減速機(jī)構(gòu)的偏差

　　--刀具磨損

　　2.推理與計(jì)算-維護(hù)控制

　　在獲得機(jī)器設(shè)備的身體狀態(tài)后，通過(guò)推理和計(jì)算可以判斷出未來(lái)的設(shè)備潛在的損壞趨勢(shì)和可能，通過(guò)建模計(jì)算來(lái)做出判斷，從而給出系統(tǒng)警報(bào)，來(lái)做出預(yù)防性維護(hù)的準(zhǔn)備。

　　這包括分析：

　　--動(dòng)態(tài)的維護(hù)間隔

　　--機(jī)器發(fā)展的趨勢(shì)

　　--…

　　3.有效的改善

　　這些參數(shù)將提供生產(chǎn)人員設(shè)備預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)的潛在問(wèn)題，并得以預(yù)先的示警從而獲得預(yù)先的改善系統(tǒng)性能和準(zhǔn)備，例如：降低系統(tǒng)的負(fù)荷、進(jìn)行預(yù)先的更換和準(zhǔn)備備件、改善機(jī)械系統(tǒng)工作狀態(tài)使得恢復(fù)至一個(gè)可靠的工作狀態(tài)，例如，可以通過(guò)更換軸承或?yàn)檩S承添加潤(rùn)滑油，或者調(diào)整機(jī)械的安裝水平等。

　　“預(yù)防性維護(hù)”方案設(shè)計(jì)

　　這一解決方案包含了由硬件采樣模塊、傳感器、軟件系統(tǒng)，它可以有多種形式設(shè)計(jì)架構(gòu)，考慮到具體的情況，例如：原有系統(tǒng)獨(dú)立的“預(yù)防性維護(hù)”方案，基于B&R的整套方案-維護(hù)作為整個(gè)控制系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)。

　　1.環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊X20CM4810

　　這一模塊由4個(gè)IEPE通道用于加速度傳感器的信號(hào)接入，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重力加速度的高精度測(cè)量：

　　--24位分辨率

　　--采樣頻率20kHz

　　--監(jiān)控多達(dá)32種損壞方式的頻率信號(hào)

　　除了硬件本身的設(shè)計(jì)外，在模塊內(nèi)部的智能處理芯片能夠在本地處理信號(hào)，并計(jì)算和分析采樣數(shù)據(jù)，提供系統(tǒng)最終獲得的振動(dòng)狀態(tài)信息。

　　--集成的標(biāo)簽曲線計(jì)算

　　-內(nèi)部特性值計(jì)算能力

　　2加速度傳感器

　　包括頂端和側(cè)端接口的兩種不同傳感器檢測(cè)模式，提供高速的采樣能力;同時(shí)也具有對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的能力，可以按照要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種模式的采樣。

　　--采樣精度達(dá)到200ug

　　--測(cè)量范圍+/-50g

　　系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　通過(guò)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要和關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控(例如：那些長(zhǎng)期處于高速工作狀態(tài)的機(jī)械件如紡機(jī)里的羅拉、印刷的版輥驅(qū)動(dòng)軸、負(fù)荷較重的支撐移動(dòng)平臺(tái)、反復(fù)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等)，安裝傳感器，并連接至X20CM4810模塊。通過(guò)傳輸給X20處理器進(jìn)行分析-可以運(yùn)行在Windows系統(tǒng)也可以在RTOS上運(yùn)行分析軟件。由于X20系統(tǒng)本身也提供基于IT技術(shù)的訪問(wèn)，因此，它可以被遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)訪問(wèn)VNC、Web Server的方式進(jìn)行，甚至可以通過(guò)iPhone、iPAD這樣的流行遠(yuǎn)程終端設(shè)備來(lái)訪問(wèn)。

　　在貝加萊集成架構(gòu)設(shè)計(jì)下，預(yù)防性維護(hù)可以被完美集成到Automation Studio中，可以對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)提供開(kāi)放的軟件開(kāi)發(fā)。

　　預(yù)防性維護(hù)帶來(lái)的收益

　　這一維護(hù)的全新理念帶給不同的應(yīng)用者不同的收益，這包括以下幾個(gè)方面：

　　1.對(duì)于生產(chǎn)者

　　對(duì)于系統(tǒng)生產(chǎn)者而言，這是一個(gè)非常重要的功能和解決方案，它能夠使得生產(chǎn)的當(dāng)機(jī)時(shí)間得到大幅度的降低、設(shè)備的綜合利用率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量也可以得到保障，對(duì)于這筆投資而言，其潛在的產(chǎn)出顯然是巨大的。

　　2.對(duì)于設(shè)備制造商(OEM)

　　顯然，對(duì)于機(jī)械制造商而言，預(yù)防性的維護(hù)使得設(shè)備更具競(jìng)爭(zhēng)力。這不僅僅在理念的意義，而在于現(xiàn)實(shí)的意義，提高設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)能力必然贏得客戶。

　　3.對(duì)于系統(tǒng)集成商

　　對(duì)于系統(tǒng)集成商，通過(guò)B&R系統(tǒng)的IT-Based維護(hù)，集成商可以通過(guò)VNC Server、Web Server對(duì)這些遠(yuǎn)程機(jī)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，從而預(yù)先的判斷到機(jī)器的潛在故障，從而提供預(yù)防性維護(hù)建議與提供更好的服務(wù)來(lái)贏得客戶的信任。

　　此解決方案的使用范圍極廣，它完全基于一種全新的設(shè)備維護(hù)新概念，而非針對(duì)某個(gè)特定的機(jī)器設(shè)計(jì)。當(dāng)然，對(duì)于那些聯(lián)線生產(chǎn)并且長(zhǎng)期運(yùn)行的系統(tǒng)尤為必要，例如：汽車生產(chǎn)線、電子半導(dǎo)體、太陽(yáng)能晶硅、啤酒飲料灌裝系統(tǒng)、金屬加工、瓦楞紙生產(chǎn)等。如果你需要提高你的設(shè)備利用率，降低當(dāng)機(jī)時(shí)間，這就是一個(gè)很好的選擇。

（轉(zhuǎn)載）