Benzinger - Digitalizált esztergagépek és marógépek
Hogy a precíziós gépek pontosak maradjanak
Benzinger az ifm zökkenőmentes digitalizációs megoldásaira támaszkodik
A Benzinger név több mint 100 éve a Németországban gyártott, nagy pontosságú esztergagépek és marógépek védjegye. A pforzheimi székhelyén mintegy 170 alkalmazottat foglalkoztató közepes méretű vállalat olyan igényes ágazatokat szolgál ki, mint a repülőgépipar, a hidraulika, a szerszámgyártás és az ékszeripar. A siker alapja a magas szintű vertikális integráció, a moduláris gépkoncepciók és az átfogó kép szem előtt tartása.
"Nem gépekben, hanem megoldásokban gondolkodunk" - foglalja össze Steffen Krämer, a Carl Benzinger GmbH esztergapadokért felelős szakértője. "Mindig a legjobb megoldást akarjuk kínálni ügyfeleinknek." Ennek érdekében a pforzheimi vállalat a magas szintű saját gyártásra támaszkodik. A gépészettől és az elektrotechnikától a részben saját gépeken történő gyártáson át az összeszerelésig, a minőségbiztosításig és a folyamatok megvalósításáig a Benzinger minden lépést házon belül végez.
Precizitás és tartósság hagyományosan
Ez a holisztikus megközelítés a gépek moduláris felépítésében is tükröződik. A különböző modellek rugalmasan alkalmazkodnak az ügyfelek igényeihez és az alkalmazási forgatókönyvekhez. A furatok precíziós megmunkálásához szükséges alkatrészek, mint például a formázó egységek, a forgóasztalok vagy a fúrások precíziós megmunkálásához szükséges élezőmodulok, pontosan kerülnek kiválasztásra és kombinálásra, hogy személyre szabott megoldást hozzanak létre. De akár szabványos, akár testre szabott: A hangsúly mindig a maximális pontosságon van. "Ügyfeleink úgymond a My on the component-t keresik" - magyarázza Krämer. "A maximális méretpontosság iránti igényt egy nagyon merev, tartós mechanikai szerkezet révén érjük el."
IO-Link: Bevált ipari szabvány
A pontosság és a minőség mellett a Benzinger egyre nagyobb hangsúlyt fektet a digitális szolgáltatásokra és a folyamatok nyomon követésére. A vállalat az ifm IO-Link megoldásokraés a szenzortechnológiára támaszkodik. Az IO-Link, az érzékelők és működtetők közötti egyszerű kétirányú digitális adatkommunikáció nyílt szabványát az ifm és más automatizálási szakemberek fejlesztették ki, és az ipari környezetben már meghonosodott. A 2009-es piaci bevezetés óta már több mint 50 millió csomópontot telepítettek a pont-pont infrastruktúrából.
Az IO-Link számos előnyt kínál, amelyeket a Benzinger nyereségesen ki tud használni saját maga és ügyfelei számára. "Az IO-Linkkel már most számos olyan lehetőséget nyerünk a mechanikai és elektromos tervezésben, amelyek a hagyományos kábelezéssel nem lennének lehetségesek. A decentralizált adatinfrastruktúrának köszönhetően például összességében kompaktabb építkezést tudunk megvalósítani, és csökkenthetjük a szükséges vezetékek mennyiségét" - mondja Krämer.
1. kép: A Benzinger-gépek nagy saját gyártási mélysége biztosítja a szükséges nagy pontosságot.
2. kép: Az olyan érzékelők, mint ezek az áramlásérzékelők hozzájárulnak a Benzinger esztergapad állapotának pontos megismeréséhez.
Az érzékelőadatok gyors gyűjtése a terep-kompatibilis IO-Link mestereken keresztül történik. Mivel az érzékelők szabványos M12-es csatlakozókba vannak bekötve és ezen keresztül csatlakoztatva az IO-Link masterhez, a hibás csatlakoztatás kizárt. Az IO-Link master ezután a mért értékeket összefűzi és továbbítja a PLC és az informatikai szint felé terepbuszon vagy Etherneten keresztül. Az adatok így további erőfeszítés nélkül rendelkezésre állnak mind a gép vezérléséhez, mind az informatikai szintű adatelemzéshez. Az érzékelőadatokat tehát már nem kizárólag a tényleges folyamatszabályozásra használják, hanem információvá fejleszthetők, és felhasználhatók folyamatelemzésekre és karbantartás-tervezésre.
A Benzinger ezt a lehetőséget például az orsók ellenőrzésénél használja. "Az orsókat mi magunk gyártjuk. A beszerelt rezgésérzékelők értékes információkkal szolgálnak számunkra az orsók minőségéről és robusztusságáról közvetlenül a terepről." A megszerzett ismeretek aztán közvetlenül a központi alkatrészek további fejlesztésébe áramlanak.
A gép hatékonyságát és egészségét mindig szem előtt tartva
Egy másik, egyre fontosabb téma az állapotfigyelés, amelyet szintén pontosan és folyamatosan végeznek el az érzékelőadatok segítségével. "Ügyfeleink számítanak a gépek magas rendelkezésre állására" - mondja Krämer. Az esztergagépek és marógépek karbantartási igényeinek folyamatos figyelemmel kísérése érdekében az állapotukat folyamatosan nyomon követik, széles körű adatok felhasználásával: A folyamatos rezgéselemzés segít azonnal azonosítani a fellépő kiegyensúlyozatlanságokat, és így megelőzni a gép károsodását és a munkadarab minőségromlását. Az orsó hűtését áramlásérzékelők ellenőrzik. Mivel a közeg hőmérséklete is továbbításra kerül az IO-Linken keresztül, a hűtés hatékonysága és így az orsó hűtésének hatásfoka is értékelhető. Egy második hűtőkörben, amelyet a szerszám és a munkadarab hűtésére használnak, szintérzékelők figyelik a hűtő kenőanyag megfelelő rendelkezésre állását.
"A folyamatok energiahatékonysága egyre fontosabbá válik ügyfeleink számára" - mondja Krämer. "Ezért használunk sűrítettlevegő-mérőket a folyamat ellátásának pontos rögzítésére. Így biztosítjuk, hogy a sűrített levegőt a lehető leghatékonyabban használjuk fel." A kilowattban és kilowattórában kifejezett elektromos teljesítményt is folyamatosan rögzítik és elemzik. Ha az áramfogyasztás megnő, az is jelezheti, hogy karbantartásra van szükség.
Adatelemzés és távoli karbantartás a felhőalapú IIoT platformmal ifm moneo
Ez a rengeteg információ nagyon jól jelzi a gép állapotát. Az adatok az ifm edgeGateway és az LTE-router segítségével kerülnek az automatizálási specialista IIoT platformjának, a moneofelhőverziójába. A Benzingernél az adatok nagy része az IO-Link struktúrán keresztül kerül továbbításra. Ezenkívül az opcionális ifm Agent adatinterfész más adatszolgáltatók, például gépvezérlő rendszerek vagy energiamérők csatlakoztatására is használható a moneo-hoz.
A moneo lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy központilag rögzítse és elemezze a gépek és rendszerek adatait, és a kapott információkból intézkedéseket vezessen le. ACloud verzióban ez akár több helyszínen is lehetséges. Ez azt jelenti, hogy a szivattyúk, motorok, orsók vagy ventilátorok rezgési viselkedése kényelmesen nyomon követhető a csapágysérülés vagy kiegyensúlyozatlanság okozta meghibásodások megelőzése érdekében. Az olyan folyamatértékek, mint a hőmérséklet, a töltöttségi szint, a nyomás, az áramlási sebesség és az elektromos energiafogyasztás szintén központilag nyomon követhetők a moneo segítségével. A meghatározott céltartomány túllépése esetén a felhasználó automatikusan figyelmeztetést kap. A moneo IIoT-Insights kiegészítéssel mélyebb, mesterséges intelligenciával támogatott adatelemzés is lehetséges. A Remote Connect funkciónak köszönhetően a gép akár távolról is karbantartható a moneo-n keresztül.
"A moneo felhőkörnyezetében az ügyfél gyorsan, egy pillantással megállapíthatja a Dashboard-on, hogy elegendő hűtő-olaj áll-e rendelkezésre, vagy hogy szükség van-e egyéb karbantartásra" - mondja Krämer. A Benzinger végfelhasználói azonban nem mindig rendelkeznek a folyamatos adatelemzéshez és a kapcsolódó karbantartási tervezéshez szükséges emberi erőforrásokkal. "Sok ügyfél ezért távoli hozzáférést biztosít számunkra a gépeikhez szervizelési céllal. Ezután a moneo Remote Connect funkcióján keresztül csatlakozunk, hogy az ügyféllel konzultálva optimalizálhassuk a folyamatokat vagy karbantartási intézkedéseket javasolhassunk."
A vezérlőrendszerből származó adatok elmélyítik az elemzési lehetőségeket
"Ha ezután hozzáadjuk a gépvezérlő rendszer adatait, mint a Benzinger esetében, amelyek az ifm Agent eszközön keresztül szintén betáplálhatók a moneo-ba, akkor teljes képet kapunk a gép állapotáról. Ez biztosítja az állapotfigyelés lehető legjobb minőségét, és javítja a proaktív szolgáltatási ajánlat minőségét is, ami végső soron pozitív hatással van a gépek rendelkezésre állására és a folyamatok minőségére" - mondja Christoph Schneider, az ifm termékmenedzsment alelnöke.
Az IO-Link masterről (balra középen) és a rezgésérzékelők kiértékelő egységéről (jobbra lent) az adatok a felhőbe kerülnek az edge gatewayen keresztül (jobbra fent).
A moneo Dashboard-on minden gépadat egyértelműen megjeleníthető és elemezhető.
Összegzés
A digitalizáció és az automatizálás integrálása a gyártási folyamatokba lehetővé tette a Benzinger számára, hogy növelje a hatékonyságot és egyidejűleg csökkentse a költségeket. A legmodernebb érzékelőtechnológia és adatelemzés alkalmazásával a lehetséges problémák már korai szakaszban felismerhetők és orvosolhatók, mielőtt azok nagyobb meghibásodáshoz vezetnének. Ez nemcsak a gépek élettartamának meghosszabbítását segíti, hanem az ügyfelek számára a termelékenység és a nyereségesség maximalizálását is.
