時間:2018-06-14 13:17:48來源:FritzCleveland 來源:控制工程網(wǎng)
【不再擔心停機——采用無線技術提升整體設備效率(OEE)】現(xiàn)場設備的實時連接使更多操作可見,并支持數(shù)據(jù)驅動的決策。通過使用與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)相關的技術,操作員和工廠管理人員可以訪問設備級數(shù)據(jù),深入分析機器性能和過程效率低下的原因。
由于可以實時遠程監(jiān)視機器狀態(tài),出現(xiàn)問題時,無論運行人員是否在場,都可以解決問題。工作人員可從一個方便的位置監(jiān)視工廠車間內(nèi)的多臺機器。在小問題發(fā)展成大問題之前,運行人員就可以及時解決問題。
無線技術可以為用戶提供現(xiàn)場設備級別的遠程監(jiān)視功能,并幫助用戶使用這些數(shù)據(jù)幫助提高整體設備效率(OEE)。
無線I/O設備的應用更容易
過去,無線系統(tǒng)安裝困難、維護復雜。近年來,無線技術取得了顯著的進步?,F(xiàn)在,許多遠程監(jiān)控解決方案可以提供可靠的、集成到一個裝置的無線通信,而且價格低廉。這些無線I/O設備易于安裝,如果監(jiān)視要求發(fā)生變化,它還易于卸載并移動到新位置。
無線I/O設備可以收集數(shù)字和模擬傳感器數(shù)據(jù),并將此數(shù)據(jù)轉發(fā)到中心收集點進行分析。多個傳感器可以連接到單個節(jié)點,單一無線網(wǎng)絡中最多可以安裝47個節(jié)點。這意味著在轉發(fā)到主機控制的系統(tǒng)進行分析之前,多個傳感器讀數(shù)會聚合到一個網(wǎng)關設備中。
串行數(shù)據(jù)廣播進一步擴展了無線I/O網(wǎng)絡。串行數(shù)據(jù)廣播是一種back-haul設備,它接收來自其它串行數(shù)據(jù)廣播的數(shù)據(jù),或串行連接到網(wǎng)關,并將數(shù)據(jù)轉發(fā)到另一個遠程串行設備。鏈式數(shù)據(jù)廣播可以擴展網(wǎng)絡,以滿足許多應用程序的遠程監(jiān)控需求。
整體設備效率的考量
OEE是生產(chǎn)制造過程效率的計算,涉及3個主要因素:可用性、性能和質(zhì)量??捎眯砸蛩乜紤]減少總運行時間的事件,包括計劃停機(如產(chǎn)品轉換)和非計劃停機。性能因素考慮在運行過程中降低制造流程速度的因素。質(zhì)量因素則是不符合質(zhì)量標準的零件或產(chǎn)品(必須報廢或返工的部件,導致時間的浪費)。
考慮這些因素的OEE計算結果,以百分比值表示,100%意味著生產(chǎn)出來的部件都是質(zhì)量好的、高性能的、沒有任何停機。計算結果為分析生產(chǎn)流程中主要的低效因素,提供了可操作的數(shù)據(jù)支持。
為了降低OEE損失,并盡量減少其影響,發(fā)現(xiàn)效率低下發(fā)生的時間和地點至關重要。這就是為什么從傳感器和指示器燈訪問數(shù)據(jù)變得非常重要。在機器上安裝的傳感器和指示器燈記錄的數(shù)據(jù)可以幫助計算OEE并確定提高機器、過程和人員效率的步驟。
在機器運行時,趨勢跟蹤設備和過程數(shù)據(jù)趨勢,有助于確定損失發(fā)生的時間和地點。但是,手動監(jiān)視生產(chǎn)機器的狀態(tài)非常耗時。根據(jù)設備大小,手動監(jiān)視機器狀態(tài)會減慢生產(chǎn)速度,并需要更多的時間,而這些時間可以在其它方面獲得更大的收益。
例如,通過無線系統(tǒng),使用帶有無線電基座的塔燈,不僅可以提供機器狀態(tài)的本地指示,而且還可以提供每個燈光模塊的遠程狀態(tài)。通過記錄機器狀態(tài)指示器(如塔燈)的狀態(tài),用戶可以跟蹤各個機器的運行時間和周期計數(shù),以便及時更新。
通過數(shù)據(jù)分析可以幫助確定瓶頸是由于機器還是人為造成的。收集機器狀態(tài),可幫助用戶識別造成生產(chǎn)損失的原因。這些信息是用于識別和驅動效率改進所必需的,而在以前根本不可能存在。
最近,制造商提供的準確的機器實時運行數(shù)據(jù),可以幫助用戶確定生產(chǎn)目標沒有實現(xiàn)的原因。運行人員抱怨機器故障造成機器停機,而維護人員則抱怨是運行人員造成的。通過數(shù)據(jù),設施管理人員可以確定到底發(fā)生了什么。
機器的預測性維護
除了監(jiān)控機器性能指標,無線傳感器網(wǎng)絡還可以檢查機器的健康狀況。機器的預測性維護很有挑戰(zhàn)性,因為如果沒有適當?shù)墓ぞ?,很難檢測到微小的性能變化。使用無線系統(tǒng)進行遠程狀態(tài)監(jiān)視,在預測性維護方面起著關鍵作用,并有助于防止代價高昂的停機。
舉一個簡單的例子,振動是一個關鍵的機器參數(shù)。機器振動經(jīng)常是由不平衡、錯位、松動或磨損的部件引起的。隨著振動的增加,機器也會受到損壞。
通過遠程監(jiān)控馬達、水泵、壓縮機、風扇、鼓風機和變速箱,當監(jiān)測發(fā)現(xiàn)振動增加,就可以在它們變得嚴重之前及時處理問題。無線振動和溫度傳感器通過測量RMS速度作為機器的"檢查指示燈",可以在很寬的機器頻率范圍內(nèi)最均勻的振動測量。
安裝振動傳感器后,用戶必須收集足夠的振動數(shù)據(jù),以便為機器建立基線。最初將閾值設置為基線的1.5或2倍。當閾值超過時,無線振動和溫度傳感器可以提供局部問題的指示,信號可以發(fā)送到中心位置的無線塔燈,或通過電子郵件,或通過文本報警。振動和溫度數(shù)據(jù)也可以發(fā)送到無線邏輯控制器或可編程控制器進行收集和分析。
遠程監(jiān)測能力使制造商更容易識別和補救造成其設施內(nèi)浪費的原因。通過使用無線技術,制造商可以快速、輕松地收集計算OEE所需的數(shù)據(jù),并獲得有價值的預測性維護指標,以最大限度地提高其機器性能。
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