Z powodu problemu technicznego nasza strona jest dostępna tylko w ograniczonym zakresie. Dotyczy to również naszego obszaru usług pobierania. Pracujemy już nad rozwiązaniem i prosimy o wyrozumiałość.Przemysł 4.0 / IIoT
Enkodery i pierścienie ślizgowe dla Przemysłu 4.0 / IIoT
Realizacja koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT w praktyce jest jednym z głównych wyzwań dla każdego konstruktora. Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie poszczególnych koncepcji Przemysłu 4.0 / IIoT. To konkretnie oznacza: które z możliwości oferowanych przez koncepcję Przemysł 4.0 / IIoT powinny być zastosowane?
Oprócz szerokiego asortymentu enkoderów i pierścieni ślizgowych „Industry 4.0 / IIoT ready” firma Kübler oferuje również wsparcie w zakresie wdrożenia.
Przemysł 4.0 / IIoT ready
Połączone w sieć i inteligentne produkty dają podstawy Przemysłu 4.0 / IIoT. Pozwalają na lokalizację urządzeń, ich identyfikację oraz określenie ich stanu.
„Industry 4.0 / IIoT ready” oznacza to : dodatkowe funkcje dla enkoderów ( oprócz klasycznej funkcji pomiaru i transmisji mierzonych wartości) oraz pierścieni ślizgowych ( oprócz typowej transmisji prądu, sygnałów i danych), które muszą również zapewniać możliwość łączenia produktów w sieć oraz rejestrować lub przesyłać dodatkowe informacje.
Łączność
Łączność oznacza zdolność do przekazywania dodatkowych informacji i / lub do łączenia w sieć. Może się to odbywać w formie dodatkowych interfejsów, takich jak OPC-UA (np. dla dodatkowej komunikacji Edge) lub w ramach komunikacji za pomocą interfejsu Industrial Ethernet, jak również interfejsu cyfrowego, jak BiSS lub SCS open link.
Identyfikacja
Identyfikacja to zdolność do przekazywania informacji technicznych za pomocą elektronicznej karty katalogowej / tabliczki znamionowej. Dodatkowo do maszyny mogą być przekazywane dalsze informacje (np. informacje o osi napędowej, na której zamontowany jest enkoder). Zasadniczo zawarte są tutaj wszystkie informacje wymagane w aplikacji do zarządzania przedmiotami fizycznymi.
Diagnostyki
Funkcje diagnostyki dostarczają istotnych informacji na temat stanu produktu (np. komunikaty o błędach) lub pośrednich informacji o aplikacji. Na przykład zintegrowany czujnik temperatury może sygnalizować przekroczenie dopuszczalnego zakresu temperatury roboczej. Lub zintegrowane czujniki drgań dostarczają informacji o stanie łożyska zespołu napędowego.
W szczególności silnie zintegrowane systemy bezłożyskowe mogą dostarczać wiarygodnych informacji. Funkcje dziennika i znacznika czasu w enkoderach z interfejsem Industrial Ethernet umożliwiają tworzenie histogramów czasu życia.
Adaptacja
Adaptacja oznacza zdolność do dostosowania się, która może mieć miejsce na dwóch poziomach:
- Na poziomie operacyjnym, parametry / ustawienia enkodera mogą być zmieniane podczas pracy, np. w celu optymalizacji procedur konfiguracyjnych lub wyeliminowania błędów pomiarowych poprzez cyfrowe przetwarzanie sygnału.
- Na poziomie systemowym można w każdej chwili dokonać aktualizacji oprogramowania
Zakres funkcji do realizacji koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT może zostać rozszerzony w późniejszym czasie w celu zapewnienia przyszłej rentowności systemu. Dlatego też wszystkie enkodery z interfejsem Feldbus i Industrial Ethernet firmy Kübler są standardowo wyposażone w funkcję aktualizacji oprogramowania sprzętowego.
Enkodery – Industry 4.0 / IIoT ready
To, których funkcji Przemysł 4.0 / IIoT potrzebuje enkoder, aby być „Industry 4.0 / IIoT ready”, zależy od ogólnej koncepcji. Decydującym czynnikiem jest tu rola, jaką przypisuje się enkoderowi. Albo jako niezależny obiekt (przedmiot fizyczny) koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT, albo jako jej część. Określa to, czy enkoder musi posiadać własną powłokę administracyjną, czy też musi być zintegrowany z istniejącą powłoką administracyjną.
Enkoder z własną powłoką administracyjną posiada funkcje nie tylko na „poziomie pola”, lecz także na „poziomie sterowania”, a nawet do bezpośredniej komunikacji Edge. Na najwyższym poziomie konfiguracji mówi się na przykład o enkoderze Industrial Ethernet ze zintegrowanym serwerem internetowym i dodatkowym protokołem OPC UA. Jednak w większości przypadków enkoder jest zintegrowany w obiekcie, np. w zespole napędowym. Obiekt Przemysł 4.0 / IIoT stanowi wówczas oś napędową składającą się z silnika, przekładni, enkodera, hamulca, falownika itd. W tym przypadku pojawia się pytanie, który z elementów w obiekcie otrzymuje powłokę administracyjną, a także przejmuje funkcje administracyjne. Enkoder może spełniać tę rolę (całkowicie lub częściowo) dzięki elektronicznej karcie danych zawierającej informacje nie tylko o samym enkoderze, lecz o całym zespole napędowym. Są to np. dane silnika, informacje o lokalizacji itp. Zasadniczo, powłoka administracyjna przedstawia wirtualną prezentację produktu (cyfrowy bliźniak – Digital Twin) oraz funkcje techniczne. Umożliwia to szeroki zakres zastosowań, od symulacji po zarządzanie przedmiotami fizycznymi.
Pierścienie ślizgowe – elementy umożliwiające koncepcję Przemysł 4.0 / IIoT
Pierścienie ślizgowe do transmisji Ethernetu przemysłowego zapewniają, że koncepcje Przemysł 4.0 / IIoT mogą być realizowane w każdym zakątku maszyny. Dla zastosowań, w których wymagana jest maksymalna dostępność, firma Kübler oferuje również rozwiązania bezdotykowe. Pierścienie ślizgowe są silnie zintegrowanymi elementami skomplikowanych maszyn. Mogą one dostarczać szczególnie duże ilości wiarygodnych informacji na temat stanu maszyny i wymagań dotyczących konserwacji. Dlatego firma Kübler stosuje pierścienie ślizgowe jako „elementy umożliwiające koncepcję Przemysł 4.0 / IIoT” i zintegrowała systemy czujników w swoich inteligentnych pierścieniach ślizgowych, nie zajmując przy tym dodatkowej, cennej przestrzeni montażowej. Precyzyjny pomiar i monitorowanie ruchów osi, wibracji i temperatury, w połączeniu z przechowywaniem histogramów cyklu życia, dostarcza wszystkich niezbędnych informacji do monitorowania stanu. Funkcje zarządzania przedmiotami fizycznymi są obsługiwane za pomocą elektronicznych kart danych specyficznych dla danej maszyny. Oba są ważne dla wdrożenia skutecznej konserwacji zapobiegawczej, a także umożliwiają tworzenie nowych ofert usług, takich jak „Product-as-a-Service (PaaS)”. W ten sposób pierścień ślizgowy jest przekształcany z pasywnego elementu transmisyjnego w aktywny element koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT.
Przypadki zastosowania
Przemysł 4.0 / IIoT otwiera nowe perspektywy i nowe pomysły na biznes. W porównaniu z obecnym światem automatyki, który jest głównie zorientowany na urządzenia, koncepcja Przemysł 4.0 / IIoT oferuje całościowe spojrzenie na system. Ponadto technologia ta umożliwia niezależny od producenta dostęp do danych urządzeń, dodatkowe, standaryzowane usługi oraz uproszczone zarządzanie urządzeniami. Wdrożenie powinno odbywać się krok po kroku i opierać się na praktycznych zastosowaniach lub wdrożeniach (przypadki zastosowania). Dlatego zalecamy, aby najpierw zdefiniować indywidualne przypadki zastosowania, a następnie zaplanować realizację techniczną.
Z punktu widzenia producenta urządzenia, partnera serwisowego (montaż, uruchomienie i konserwacja) oraz użytkownika (właściciela zakładu).
Chociaż konserwacja zapobiegawcza jest bardzo często wymieniana w związku z praktycznym wdrożeniem koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT, jest to tylko jeden z wielu przypadków zastosowania. Liczne korzyści płynące z zastosowania koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT stają się szczególnie widoczne przy definiowaniu przypadków zastosowania.
Zarządzanie przedmiotami fizycznymi
Chodzi tu o opis systemu z kartą danych technicznych, opisem funkcjonalnym i informacjami o lokalizacji, ale także o bezpośrednie odniesienie do informacji dostępnych w chmurze, takich jak dane CAD i informacje o cyklu życia. Krótko mówiąc, wszystko, co jest potrzebne do stworzenia cyfrowego bliźniaka (Digital Twin).
Interoperacyjność
Obejmuje wszystkie procesy od komunikacji niezależnej od systemu i międzysystemowej do komunikacji w chmurze. W rezultacie zarówno pojedyncze urządzenia (Devices), jak i chmura (Device Cloud oraz System Cloud) stają się integralną częścią komunikacji pomiędzy OT (Operation Technology) i IT (Information Technology).
Diagnostyka / Śledzenie danych
Poprzez pomiary, monitorowanie i wizualizację krytycznych procesów, dane są gromadzone, oceniane i udostępniane dla Big data. Dane te służą jako podstawa do konserwacji zapobiegawczej lub zarządzania energią, ale także do symulacji lub bardziej efektywnego uruchamiania urządzeń, maszyn i instalacji.
Uruchomienie osi napędowej za pomocą enkoderów z interfejsem Industrial Ethernet
Efektywne, szybkie i bezbłędne uruchomienie może być łatwo wdrożone w ramach koncepcji Przemysł 4.0 / IIoT. Elektroniczna tabliczka znamionowa silnika i enkodera, zapisana w powłoce administracyjnej enkodera, jak również informacje o zakresie pracy, maksymalnej prędkości obrotowej, maksymalnej temperaturze i wskazaniu miejsca instalacji, dostarczają użytkownikowi wszystkich ważnych informacji o instalacji. Linki do instrukcji obsługi, podręczników i danych CAD są również zapisywane bezpośrednio w enkoderze i dzięki temu są łatwo dostępne z serwera firmy Kübler. Najnowsze wersje oprogramowania lub specyficzne dla aplikacji parametryzacje mogą być pobierane bezpośrednio z chmury urządzenia poprzez dodatkowy interfejs OPC UA bez konieczności przechodzenia przez sterownik. Dane te mogą zostać przeniesione do systemu zarządzania przedmiotami fizycznymi, który wspiera planowanie produkcji.
Można również przeprowadzić odpowiednie symulacje z wyprzedzeniem, aby wykluczyć ewentualne błędy w planowaniu. Podczas samego uruchomienia enkoder obsługuje między innymi funkcję oscyloskopu opisaną w koncepcji Napęd 4.0 / IIoT, Niemieckiego Stowarzyszenia Producentów Sprzętu Elektrycznego i Elektronicznego (ZVEI) np. do szybkiego i łatwego definiowania specyficznych warunków uruchomienia. Pamięć błędów oraz obszerne ostrzeżenia i komunikaty o stanie pomagają w rozwiązywaniu problemów.
Pierścienie ślizgowe jako usługa Product-as-a-Service (PaaS)
W przypadku niemal każdej maszyny ważne jest, aby zredukować do minimum czasy przestoju. Bardzo często wpływ na nie mają cykle konserwacji zamontowanych pierścieni ślizgowych. Ponieważ pierścienie ślizgowe są silnie zintegrowanymi elementami maszyny, konserwacja lub naprawy są również odpowiednio kosztowne.
Kübler znalazł na to rozwiązanie: Dzięki zintegrowanemu systemowi czujników w pierścieniu ślizgowym można realizować funkcje monitorowania stanu. Stany robocze, takie jak liczba obrotów, maksymalne i średnie prędkości obrotowe, temperatury, okres użytkowania, wstrząsy i wibracje są rejestrowane i zapisywane. Efektem tego jest kompleksowe monitorowanie osi.
Zebrane dane są następnie przekazywane bezpośrednio do chmury i służą jako podstawa do konserwacji zapobiegawczej. Na podstawie tych danych zespół serwisowy firmy Kübler może np. zaplanować i przeprowadzić planowaną konserwację pierścienia ślizgowego. Zapewnia to maksymalną dostępność całej instalacji. Klient kupuje więc nie tylko produkt, lecz także zapewnia sobie stałą i niezawodną transmisję, całkowicie w ramach usługi „PaaS”, poprzez oferowane przez firmę Kübler usługi (od montażu i uruchomienia po konserwację lub naprawę).
Inteligentne pierścienie ślizgowe -Industrie 4.0 / IIoT
