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★ 邦納電子（蘇州）有限公司 王小飛

提前通知設(shè)備管理人員即將發(fā)生故障的機(jī)器，讓現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員保持在線(xiàn)工作，而遠(yuǎn)程管理人員則可以實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)狀況并提供解決方案；智能廠(chǎng)房的每個(gè)車(chē)間都連接到了云端，管理人員可以實(shí)時(shí)獲取原材料消耗進(jìn)度或裝配線(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)……這些都是未來(lái)工廠(chǎng)如何運(yùn)作的細(xì)節(jié)。毫無(wú)疑問(wèn)，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)并將繼續(xù)成為工業(yè)4.0背后的最大推動(dòng)力。

IIoT的固有優(yōu)勢(shì)，包括智能監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)、資產(chǎn)優(yōu)化以及最重要的智能決策，使其正迅速成為一種不可替代的技術(shù)。由于機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、端對(duì)端（M2M）通信和自動(dòng)化等不同技術(shù)的融合，IIoT不再是“下一個(gè)大事件”。我們已經(jīng)進(jìn)入了IIoT時(shí)代。

電機(jī)振動(dòng)溫度監(jiān)控助力預(yù)測(cè)性維護(hù)

邦納的電機(jī)振動(dòng)溫度監(jiān)控屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的預(yù)測(cè)性運(yùn)維分支，從一個(gè)很小但應(yīng)用很廣的方向出發(fā)，屬于經(jīng)濟(jì)通用型預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案。邦納這套解決方案根據(jù)實(shí)際使用中電機(jī)的振動(dòng)和溫度數(shù)據(jù)，評(píng)估進(jìn)行維護(hù)的時(shí)間，防止意外的設(shè)備故障。邦納給客戶(hù)打造的電機(jī)點(diǎn)檢及維護(hù)工單管理系統(tǒng)利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)、軸承、減速箱等設(shè)備的在線(xiàn)點(diǎn)檢，管理人員客戶(hù)隨時(shí)查看過(guò)程及結(jié)果，并提供維護(hù)工單管理功能，設(shè)備維修過(guò)程及記錄均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。特有的振動(dòng)傳感器及無(wú)線(xiàn)跳頻擴(kuò)頻技術(shù)保障了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

圖1 電機(jī)振動(dòng)溫度監(jiān)控解決方案

隨著預(yù)測(cè)性維護(hù)的普及，最近兩年，越來(lái)越多的最終用戶(hù)提出電機(jī)振動(dòng)溫度監(jiān)控的需求，越來(lái)越多的廠(chǎng)家、集成商也提出各自的電機(jī)預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案。但很多客戶(hù)對(duì)于電機(jī)預(yù)測(cè)性運(yùn)維解決方案的實(shí)施及效果都有一定的顧慮，而邦納的電機(jī)振動(dòng)溫度運(yùn)維系統(tǒng)完全可以消除用戶(hù)對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)的顧慮。

如預(yù)測(cè)性維護(hù)中采集哪些數(shù)據(jù)，如何安裝傳感器，如何選擇采集頻率和周期等，都需要建立在掌握機(jī)理模型和行業(yè)Know-how的基礎(chǔ)之上。邦納的振動(dòng)溫度傳感器，機(jī)理模型基于國(guó)際監(jiān)測(cè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)ISO 10816，輸出振動(dòng)的均方根速度值（RMS）。用戶(hù)可以基于均方根速度值的電機(jī)健康狀態(tài)分析，不需要技術(shù)專(zhuān)家，也不需要對(duì)機(jī)理模型進(jìn)行研究。

圖2 國(guó)際振動(dòng)監(jiān)測(cè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)ISO 10816

工業(yè)數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)和使用權(quán)問(wèn)題一直都是敏感話(huà)題。從類(lèi)別上來(lái)看，工業(yè)數(shù)據(jù)大致可以分為兩種，一種是設(shè)備數(shù)據(jù)，一種是工況數(shù)據(jù)。工況數(shù)據(jù)涉及企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)信息，最終用戶(hù)并不希望進(jìn)行數(shù)據(jù)分享。電機(jī)的振動(dòng)和溫度數(shù)據(jù)屬于第一種設(shè)備數(shù)據(jù)，原則上屬于不敏感數(shù)據(jù)。當(dāng)然，邦納也充分尊重用戶(hù)的意愿，根據(jù)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的要求，可以提供本地化和基于云平臺(tái)的兩種解決方案。

圖3 邦納振動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)本地和云平臺(tái)展示

IIoT生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程改進(jìn)

邦納的Snap Signal系列產(chǎn)品可幫助用戶(hù)構(gòu)建一直想要的IIoT生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流程改進(jìn)，促進(jìn)狀態(tài)監(jiān)控，并為用戶(hù)的智能工廠(chǎng)提供更好的整體可視性。Banner通過(guò)一系列提供簡(jiǎn)單即插即用協(xié)議轉(zhuǎn)換的線(xiàn)間轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種無(wú)縫轉(zhuǎn)換可以解鎖數(shù)據(jù)并橋接不同的傳感器、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。Snap Signal的S15和R45轉(zhuǎn)換器代表了在簡(jiǎn)單性方面的突破，實(shí)現(xiàn)了以前不共享相同協(xié)議的設(shè)備之間的通信。解鎖流程之間的通信并擴(kuò)展設(shè)備的舊設(shè)備或新設(shè)備的功能使利用機(jī)器級(jí)數(shù)據(jù)變得簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效。

圖4 邦納Snap signal整體解決方案

Snap Signal通過(guò)構(gòu)建一個(gè)覆蓋架構(gòu)，從現(xiàn)有設(shè)備中解鎖有價(jià)值的信息。信號(hào)從現(xiàn)有的傳感器和其他設(shè)備中捕獲。如果需要更多的信息，還可以添加新的傳感器。使用邦納的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，信號(hào)被收集到一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)。最后，這些信息被分發(fā)到上位系統(tǒng)并被使用。

某工廠(chǎng)的一條生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)量經(jīng)常比其他線(xiàn)路低。生產(chǎn)經(jīng)理想要確定造成灌裝效率低的環(huán)節(jié)，并量化這些環(huán)節(jié)給生產(chǎn)線(xiàn)造成的損失。解決這個(gè)問(wèn)題將決定如何增加其他產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量。問(wèn)題中的灌裝機(jī)比較舊，沒(méi)有辦法監(jiān)控產(chǎn)量。

圖5 “Uber”模式灌注機(jī)可視化解決方案

Snap Signal產(chǎn)品利用了已經(jīng)安裝的現(xiàn)有傳統(tǒng)傳感器，提供了對(duì)流程狀態(tài)和錯(cuò)誤條件的有價(jià)值的數(shù)據(jù)收集。產(chǎn)品經(jīng)理能夠監(jiān)控機(jī)器的性能，并通過(guò)發(fā)送給Banner Cloud Data Services（CDS）的傳感器數(shù)據(jù)幫助優(yōu)化產(chǎn)能。在Banner CDS中，管理人員能夠查看每分鐘的部件數(shù)量，可視化超時(shí)趨勢(shì)，并使用性能指標(biāo)來(lái)識(shí)別系統(tǒng)瓶頸，做出人員調(diào)度決策，并確定哪些線(xiàn)路升級(jí)提供了最佳的投入產(chǎn)出比（ROI）。

需要強(qiáng)調(diào)的是，此方案并沒(méi)有干擾用戶(hù)現(xiàn)有的流程。邦納采用了類(lèi)似“Uber”的模式，無(wú)需調(diào)整和更改控制柜或PLC，通過(guò)一個(gè)快速即插即用的解決方案，把傳感器和塔燈信號(hào)接入云端，來(lái)獲取已經(jīng)存在的信息。

物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)多種方式促進(jìn)各行業(yè)加速增長(zhǎng)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式并打造新的競(jìng)爭(zhēng)力。借助IIoT，制造商可以持續(xù)提升從運(yùn)營(yíng)、服務(wù)到工程和產(chǎn)品供應(yīng)的整個(gè)價(jià)值鏈的效率。邦納未來(lái)持續(xù)加大在智能監(jiān)控和快速打造物聯(lián)網(wǎng)方面產(chǎn)品和解決方案的投入，助力中國(guó)各行業(yè)客戶(hù)用戶(hù)搭上物聯(lián)網(wǎng)快車(chē)，打造面向未來(lái)的智能工廠(chǎng)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2022年6月刊