Inteligentne tworzywa sztuczne w przemyśle! …czyli monitorowanie stanu i konserwacja predykcyjna
igusW erze Przemysłu 4.0 inteligentne rozwiązania stają się kluczowym elementem efektywnego zarządzania produkcją i utrzymaniem ruchu. Firma igus, lider w dziedzinie tworzyw sztucznych, wprowadza nowoczesne technologie, które rewolucjonizują sposób monitorowania stanu maszyn i prowadzenia konserwacji predykcyjnej. Smart plastics firmy igus to innowacyjne tworzywa, wyposażone w zaawansowane czujniki, umożliwiające stałą kontrolę warunków pracy i stanu zużycia. Dzięki tym rozwiązaniom przedsiębiorstwa mogą nie tylko unikać kosztownych awarii i przestojów, ale także optymalizować swoje procesy konserwacyjne, zwiększając efektywność i żywotność swoich urządzeń. W niniejszym wywiadzie, Adam Jarosz, ekspert firmy igus, przybliży nam, czym są te inteligentne rozwiązania i jakie korzyści przynosi ich zastosowanie.
Powiązane firmy
W przemyśle corazczęściej mamy do czynienia z inteligentnymirozwiązaniami. Czy również w przypadku tworzywsztucznych możemy mówić o smart plastics?
Oczywiście, termin smart plastics zyskuje na znaczeniu w przemyśle. Są to tworzywa sztuczne, które są zintegrowane z czujnikami i systemami monitorowania, umożliwiając aktywne zarządzanie ich stanem i wydajnością. W igus rozwijamy technologie, które pozwalają naszym tworzywom sztucznym komunikować się z użytkownikami, dostarczając dane na temat ich zużycia i warunków pracy
Przemysł 4.0, Rewolucja Przemysłowa i smart plasticsigus. Czym się charakteryzuje ta rewolucja przemysłowa w odniesieniu do Państwa produkcji?
Rewolucja Przemysłowa 4.0 bazuje na inteligentnych maszynach, dla nas inteligentnych tworzywach sztucznych smart plastics i komunikacji z nimi. Kontakt człowieka z maszyną za pomocą zwykłych środków przekazu wydaje się niemożliwy. Jednak dzięki Rewolucji Przemysłowej, wykorzystaniu czujników, komputera, Internetu, chmury jako nośnika danych – maszyny mogą przekazywać informacje zwrotne człowiekowi, czyli mogą się z nim komunikować.
W przypadku inteligentnych tworzyw sztucznych igus termin ten jest używany w odniesieniu do komponentów, takich jak systemy zasilania e-prowadnikiem kablowym, przewody elastyczne chainflex i łożyska polimerowe, wyposażone w odpowiednie czujniki oraz systemy monitorowania stanu. Dzięki takiemu rozwiązaniu tworzywa mogą się komunikować z człowiekiem, a zastosowanie ich jest bardzo szerokie, możliwe niemal w każdej maszynie i branży. igus, używając inteligentnych tworzyw, realizuje cel, jakim jest tworzenie złożonych rozwiązań automatyzacji zgodnych z Przemysłem 4.0.
Jakie korzyści daje stosowanie smart plastics – inteligentnych tworzywsztucznych?
Komunikowanie się z polimerami daje nam możliwości monitorowania stanu zużycia – żywotności, dzięki temu również uniknięcia awarii, a to powoduje oczywiście uniknięcie dodatkowych kosztów. Po pierwsze, nie zatrzymujemy produkcji. Po drugie, podczas uszkodzenia jednego komponentu może dojść do uszkodzeń innych elementów danej maszyny. Po trzecie, nie musimy organizować serwisu do sytuacji nagłej, co jest dużo droższe niż zaplanowanie takiego przestoju. Po czwarte, odciążamy Utrzymanie Ruchu od ciągłych przeglądów i zatrzymywania w tym celu maszyny, planując zawczasu wymianę danego komponentu, który jest stale monitorowany podczas jego pracy. Naszym głównym celem jest bowiem monitorowanie zużycia i zapobieganie awariom.
Na jakiego rodzaju czujnikach opierają się rozwiązania smart plastic?
Dla przykładu, prowadnik kablowy, który stosowany jest na maszynach, jako zasilanie elementów w ruchu, może również mierzyć swoje zużycie. I tu warto wprowadzić ważne pojęcie jakim jest „monitoring stanu”. igus wprowadził szereg czujników, które umożliwiają badanie zużycia prowadnika kablowego. Jeśli prowadnik zużywa się, taka informacja natychmiast jest wysyłana poprzez e-mail, sms, kontrolkę świetlną, sygnał dźwiękowy lub informację na pulpicie operatora. Komunikat jest przekazywany niezwłocznie, np. w postaci tekstowej: „Uwaga! Twój prowadnik kablowy osiągnął zużycie na poziomie 75%. Należy wykonać konserwację”. Jest to jasny sygnał do tego, by wezwać serwis, zaplanować przestój lub wyłączenie maszyny z ciągu produkcji. Dzięki inteligentnym polimerom unikamy nie tylko wysokich kosztów nieplanowanych awarii, ale również związanego z nimi stresu. Szczególnie ważne okazuje się to wtedy, gdy do przestoju dochodzi w dni świąteczne lub inne dni wolne od pracy.
Czy czujniki w polimerowych rozwiązaniach można dołożyć do działających aplikacji?
Nawet jeśli maszyna jest wyposażona w łożyska lub zasilanie prowadnikiem kablowym bez czujników, można takie tworzywa uzbroić. W łożyskach najczęściej wymaga to wymiany wkładki, w której zatopiony jest czujnik zużycia. W prowadniku kablowym – należy dołożyć tylko czujnik tensometryczny oraz system monitorowania, który sczytuje wartość z czujnika. Dzięki temu, czujnik przekraczając założoną wartość, informuje nas o tym, dając sygnał zero-jedynkowy do danego sterownika, czyli wysyłając zaplanowaną przez nas wcześniej reakcję, np. wyłączenie maszyny.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Jeżeli chodzi o tworzywa sztuczne i ich historię stosowania w przemyśle, to taką technologię igus zaczął stosować w 2008 r. Pierwsze czujniki, które powstały, były to czujniki monitoringu stanu, czyli informujące o zużyciu lub uszkodzeniu. Natomiast rozwój technologiczny spowodował, że zaczęliśmy wprowadzać dodatkowe sterowniki kontrolujące na bieżąco parametry, takie jak prędkość, obciążenie, ilość cykli pracy, temperaturę pracy i wiele innych.
Jakie czujniki możemywyróżnić dla popularnego w przemyśle rozwiązania igus, jakim jestsystem zasilania prowadnikiem kablowym?
Podstawowymi czujnikami są:
- czujnik EC.P – czujnik siły ciągnąco-pchającej oparty na tensometrze, który, jak sama nazwa wskazuje, mierzy siłę ciągnąco-pchającą podczas jazdy prowadnika obciążonego przewodami. Kiedy zostanie ona przekroczona, np. w wyniku kolizji prowadnika, wyłączamy zasilanie jazdy maszyny – co powoduje uniknięcie zerwania przewodów czy uszkodzenia innych elementów maszyny. Dane odczytuje czujnik i przekazuje informację do sterownika.
- EC.B (breaking detection) – inteligentny system do wykrywania zerwania e-prowadnika. Przez prowadnik kablowy jest przeprowadzana napięta linka, która za pomocą enkodera rejestruje każdą zmianę długości i przesyła informacje do czujnika. To pozwala na niemal natychmiastowe wykrycie zerwania linki prowadnika, wyłącza system i zapobiega dalszym uszkodzeniom. Wszystkie informacje mogą być przechowywane off-line na karcie SD, w celu dalszej analizy lub wysyłane do chmury dla podglądu online.
- czujnik CF.P – mierzy siłę bezpośrednio na mocowaniu przewodów (na stałym końcu e-prowadnika) i pomaga w czasie rzeczywistym mierzyć naprężenie przewodów. Jeśli przewód wewnątrz e-prowadnika jest naprężony powyżej wyznaczonej granicy, czujnik CF.P rejestruje i przesyła te informację o konieczności regulacji przewodów do użytkownika. W rezultacie wiemy, kiedy należy wyregulować przewody w systemie e-prowadnikowym oraz chronimy je przed wytarciem i uszkodzeniem, wydłużając ich żywotność.
- Czujnik CF.Q – mierzy ilość pakietów transmisji danych przekazywanych przez zginany przewód w ruchu. Jeśli mamy straty w pakietach danych, system informuje, na jakim odcinku przewód jest uszkodzony oraz o konieczności jego wymiany.
i.Sense orazi.Cee – czym różnią się te dwa moduły?
igus wprowadził dwa rodzaje modułów, które możemy wykorzystać. Pierwszy, najbardziej znany, to condition monitoring, czyli monitoring stanu (i.Sense). Dzięki niemu możemy monitorować stan danego e-prowadnika lub łożyska i w przypadku przekroczenia wartości wykonać zadaną czynność.
Drugi rodzaj to predictive maintenance, czyli konserwacja predykcyjna (i.Cee). Moduł wyróżnia się tym, że informacje na bieżąco (w czasie rzeczywistym) szyfrowane trafiają do chmury. Zadane parametry żywotności są porównywane z faktycznym zużyciem. System uczy się na podstawie algorytmu. Użytkownik może sprawdzać i monitorować stan zasilania e-prowadnikiem lub łożyska zdalnie na każdym możliwym urządzeniu. Dostępne są oczywiście dwie możliwości – podłączenie do PLC klienta offline, żeby mieć podgląd do danych bądź online – poprzez wykorzystanie chmury.
Schemat i.Sense oraz i.CeeDla kogo szczególnie dedykowane są rozwiązania smart plastics?
Rozwiązania inteligentne polecamy szczególnie dla linii przemysłowych, maszyn kluczowych dla technologii, które pracują 24h/7dni w tygodniu. To tam wyłączenie czy awarie są szczególnie szkodliwe. Tam powodują one największe koszty. Rozwiązania smart plastics igus pomagają uniknąć awarii i utrzymać proces produkcyjny.
Artykuł sponsorowany igus
