Benzinger – Струговите и фрезовите машини стават цифрови
Поддържане на прецизността на прецизните машини
Benzinger разчита на безпроблемни решения за цифровизация от ifm
От повече от 100 години името Benzinger е синоним на високопрецизни стругове и фрези, произведени в Германия. С около 170 служители в централата си в Пфорцхайм (Pforzheim), средно голямата компания обслужва взискателни сектори като авиацията, хидравликата, производството на инструменти и бижутерийната промишленост. Успехът му се основава на висока степен на вътрешно производство, модулни концепции за машини и цялостен подход.
„Ние не мислим от гледна точка на машини, а от гледна точка на решения“, казва Стефан Кремер, експерт по стругове в Carl Benzinger GmbH. „Нашата цел е винаги да предлагаме на клиента най-доброто възможно решение.“ За да постигне това, компанията в Пфорцхайм залага на много високо ниво на вътрешно производство. От механиката и електрониката до производството на компоненти на собствени машини, през сглобяването, осигуряването на качеството и внедряването на процеси – Benzinger обхваща всички етапи под един покрив.
Прецизност и издръжливост, изградени върху традицията
Този холистичен подход се отразява и в модулния дизайн на машините. Различните модели могат да бъдат гъвкаво адаптирани към изискванията на клиентите и сценариите на приложение. Компоненти като пробивни устройства, въртящи се маси или модули за фино довършване на отвори се подбират така, че да пасват точно, и се комбинират в индивидуално решение. Но независимо дали става въпрос за стандартни или персонализирани продукти – фокусът винаги е върху максималната прецизност.
„Нашите клиенти по същество търсят този последен микрон точност“, обяснява Кремер. „Ние отговаряме на това изискване за максимална точност чрез много здрава и издръжлива механична конструкция.“
IO-Link: установен промишлен стандарт
В допълнение към прецизността и качеството, Benzinger все повече се фокусира върху цифровите услуги и мониторинга на процесите. За тази цел, компанията разчита на сензори и IO-Link решения от ifm. IO-Link – отвореният стандарт за проста двупосочна цифрова комуникация на данни между сензори и изпълнителни механизми – е разработен от ifm и други специалисти по автоматизация и се е утвърдил здраво в индустриалната среда.
От пускането му на пазара през 2009 г. досега са инсталирани над 50 милиона възли от тази инфраструктура от типа „точка-до-точка“.
IO-Link предлага няколко предимства, които Benzinger може да използва печелившо – както вътрешно, така и за своите клиенти.
„IO-Link ни предоставя много възможности в механичното и електрическото проектиране, които конвенционалното окабеляване просто не може да предложи. Благодарение на децентрализираната инфраструктура за данни можем, например, да проектираме по-компактни системи и да намалим сложността на окабеляването“, казва Кремер.
Изображение 1: За да отговори на високите изисквания за прецизност, Benzinger разчита на високо ниво на вътрешно производство.
Изображение 2: Подобни сензори за дебит предоставят точна информация за състоянието на струговете Benzinger.
Данните от сензорите се събират ефективно с помощта на съвместими с полето IO-Link мастери. Тъй като сензорите са свързани с кабели и са свързани с IO-Link мастъра чрез стандартизирани M12 конектори, грешките при окабеляването са изключени. След това IO-Link мастър предава данните в пакетна форма чрез полева шина или Ethernet към PLC и ИТ ниво. Това прави данните лесно достъпни както за управление на машината, така и за оценка на ИТ ниво без допълнителни усилия. В резултат на това данните от сензорите вече не се използват изключително за контрол на процесите, а могат да бъдат преобразувани в ценна информация за анализ на процесите и планиране на поддръжката. Benzinger използва тази възможност, например, при мониторинг на своите шпиндели.
„Ние сами произвеждаме шпинделите. Благодарение на инсталираните сензори за вибрации, получаваме ценна информация за качеството и здравината на шпинделите директно от полето.“ Получените познания се използват директно за по-нататъшното развитие на тези ключови компоненти.
Следене на ефективността и състоянието на машините
Друга все по-актуална тема е мониторингът на състоянието, който също разчита на данни от сензори, за да предоставя точна и непрекъсната информация. „Нашите клиенти разчитат на високата изправност на машините“, казва Крамер. За да се гарантира пълна прозрачност по отношение на изискванията за поддръжка на струговете и фрезите, състоянието на машините се проследява непрекъснато, като се използва широк спектър от данни: Например, непрекъснатият анализ на вибрациите помага за незабавно откриване на признаци на дисбаланс, предотвратявайки повреда на машината и намаляване на качеството на детайлите. Охлаждането на шпиндела се контролира с помощта на сензори за поток. Тъй като IO-Link предава и температурата на средата, може да се оцени ефективността на охлаждането на шпиндела. Сензорите за ниво във втория охладителен кръг – използван за охлаждане както на инструмента, така и на детайла – гарантират, че винаги има достатъчно охлаждаща течност.
„Енергийната ефективност на процесите става все по-важна за нашите клиенти“, казва Кремер. „Ето защо използваме измервателни уреди за сгъстен въздух, за да измерваме точно подаването към процеса. Това гарантира, че сгъстеният въздух се използва възможно най-ефективно.“ Електрическата енергия, измерена в киловати и киловатчаса, също се записва и анализира непрекъснато. Увеличението на консумираната енергия може да бъде индикатор, че е необходима поддръжка.
Анализ на данни и дистанционна поддръжка с облачната IIoT платформа ifm moneo
Това богатство от информация предлага ценни данни за състоянието на машините. С помощта на edgeGateway и LTE router на ifm, данните се прехвърлят към облачната версия на moneo, IIoT платформата на специалиста по автоматизация. В Benzinger повечето данни се предават чрез структурата IO-Link. В допълнение, опционалният интерфейс за данни ifm Agent позволява свързването на други източници на данни,
като контролери на машини или електромери, към moneo. moneo позволява на потребителите да събират и анализират централизирано данни от машини и системи и да извличат от тях значими действия. В облачната версия това може да се направи дори на няколко сайта. Например, вибрационното поведение на помпи, двигатели, шпиндели и вентилатори може да се наблюдава удобно, за да се предотвратят повреди, причинени от увреждане на лагерите или дисбаланс. Технологичните стойности като температура, ниво, налягане, дебит и консумация на електрическа енергия също могат да се проследяват централизирано чрез moneo. Ако стойностите излязат извън определения диапазон, системата автоматично предупреждава потребителя. По-усъвършенстван анализ на данни, базиран на изкуствен интелект, е достъпен с добавката moneo IIoT-Insights. Благодарение на функцията Remote Connect, машините могат да бъдат обслужвани дори дистанционно чрез moneo.
„В облачната среда на moneo клиентите могат да видят с един поглед на таблото дали има достатъчно охлаждаща течност или се изисква друга поддръжка“, казва Крамер. Не всички крайни клиенти на Benzinger обаче разполагат с персонал за непрекъснат анализ на данни и свързаното с това планиране на поддръжката. „Ето защо много клиенти ни предоставят отдалечен достъп до своите машини за целите на поддръжката. След това получаваме достъп до машината чрез функцията Remote Connect в moneo, за да оптимизираме процесите в сътрудничество с клиента или да препоръчаме мерки за поддръжка.“
Контролните данни подобряват възможностите за анализ
„Ако, подобно на Benzinger, включите и данните от контролера на машината, които могат да бъдат интегрирани в moneo чрез ifm Agent, ще получите пълна картина за състоянието на машината. Това гарантира най-високо възможно качество на мониторинг на състоянието и в същото време подобрява качеството на проактивното обслужване, което от своя страна има положително влияние върху наличността на машините и качеството на процесите“, казва Кристоф Шнайдер, вицепрезидент по управление на продуктите в ifm.
От IO-Link мастъра (в центъра вляво) и устройството за оценка на сензорите за вибрации (в долния десен ъгъл) данните се предават чрез edgeGateway (в горния десен ъгъл) към облака.
Данните от машината се показват и анализират ясно в таблото за управление на moneo.
Заключение
Чрез интегрирането на цифровизацията и автоматизацията в производствените си процеси, Benzinger успя да повиши ефективността си и да намали разходите си. С помощта на най-съвременна сензорна технология и анализ на данни, потенциалните проблеми могат да бъдат открити и отстранени навреме, преди да доведат до значителни прекъсвания в работата. Това не само спомага за удължаване на експлоатационния живот на машините, но и максимизира производителността и рентабилността за клиентите.
