Benzinger - Cyfrowe tokarki i frezarki
Utrzymanie precyzji maszyn precyzyjnych
Benzinger stawia na płynne rozwiązania cyfryzacyjne od ifm
Od ponad 100 lat nazwa Benzinger jest synonimem precyzyjnych tokarek i frezarek produkowanych w Niemczech. Zatrudniając około 170 pracowników w swojej siedzibie w Pforzheim, firma średniej wielkości obsługuje wymagające sektory, takie jak lotnictwo, hydraulika, produkcja narzędzi i przemysł jubilerski. Jej sukces opiera się na wysokim stopniu produkcji własnej, modułowych koncepcjach maszyn i holistycznej perspektywie.
"Nie myślimy w kategoriach maszyn, ale w kategoriach rozwiązań" - mówi Steffen Krämer, ekspert ds. maszyn tokarskich w Carl Benzinger GmbH. "Naszym celem jest zawsze zaoferowanie klientowi najlepszego możliwego rozwiązania." Aby to osiągnąć, firma z Pforzheim stawia na bardzo wysoki poziom produkcji własnej. Od mechaniki i elektryki po produkcję komponentów na własnych maszynach, aż po montaż, zapewnienie jakości i wdrażanie procesów - Benzinger obejmuje każdy etap pod jednym dachem.
Precyzja i trwałość oparte na tradycji
To holistyczne podejście znajduje również odzwierciedlenie w modułowej konstrukcji maszyn. Różne modele można elastycznie dostosowywać do wymagań klientów i scenariuszy zastosowań. Elementy takie jak zespoły przeciągające, stoły obrotowe lub moduły honujące do precyzyjnego wykańczania otworów są dobierane tak, aby idealnie pasowały do siebie, a następnie łączone w indywidualne rozwiązanie. Jednak niezależnie od tego, czy jest to urządzenie standardowe, czy niestandardowe - zawsze koncentrujemy się na maksymalnej precyzji.
"Nasi klienci oczekują przede wszystkim ostatniego dokładności do pojedynczego mikrona", wyjaśnia Krämer. "Spełniamy ten wymóg najwyższej dokładności dzięki bardzo sztywnej, wytrzymałej konstrukcji mechanicznej."
IO-Link: ustalony standard przemysłowy
Oprócz precyzji i jakości, Benzinger coraz bardziej koncentruje się na usługach cyfrowych i monitorowaniu procesów. W tym celu firma wykorzystuje czujniki i Rozwiązania O-Link firmy ifm. IO-Link - otwarty standard prostej dwukierunkowej cyfrowej komunikacji danych między czujnikami i siłownikami - został opracowany przez ifm i innych specjalistów w dziedzinie automatyki i stał się mocno zakorzeniony w środowisku przemysłowym.
Od momentu wprowadzenia na rynek w 2009 roku, zainstalowano już ponad 50 milionów węzłów tej infrastruktury punkt-punkt.
IO-Link oferuje kilka korzyści, które Benzinger może wykorzystać z zyskiem - zarówno wewnętrznie, jak i dla swoich klientów.
"IO-Link daje nam wiele opcji w projektowaniu mechanicznym i elektrycznym, których konwencjonalne okablowanie po prostu nie może zaoferować. Dzięki zdecentralizowanej infrastrukturze danych możemy na przykład projektować bardziej kompaktowe systemy i zmniejszać złożoność okablowania" - mówi Krämer.
Zdjęcie 1: Aby spełnić wysokie wymagania dotyczące precyzji, Benzinger polega na wysokim poziomie produkcji własnej.
Zdjęcie 2: Czujniki przepływu, takie jak te, zapewniają precyzyjny wgląd w stan tokarki Benzinger.
Dane z czujników są efektywnie zbierane za pomocą kompatybilnych z masterami IO-Link. Ponieważ czujniki są okablowane i podłączone do mastera IO-Link za pomocą standardowych złączy M12, błędy okablowania są wykluczone. Master IO-Link przesyła następnie dane w formie pakietowej za pośrednictwem magistrali Fieldbus lub Ethernet do sterownika PLC i poziomu IT. Dzięki temu dane są łatwo dostępne zarówno do sterowania maszyną, jak i do oceny na poziomie IT bez dodatkowego wysiłku. W rezultacie dane z czujników nie są już wykorzystywane wyłącznie do kontroli procesu, ale mogą być przekształcane w cenne informacje do analizy procesu i planowania konserwacji. Benzinger korzysta z tej możliwości na przykład podczas monitorowania swoich wrzecion.
"Sami produkujemy wrzeciona. Dzięki zainstalowanym czujnikom drgańotrzymujemy cenne informacje o jakości i wytrzymałości wrzecion bezpośrednio z terenu." Uzyskane spostrzeżenia wpływają bezpośrednio na dalszy rozwój tych kluczowych komponentów.
Monitorowanie stanu wydajność maszyny i
Innym coraz bardziej istotnym tematem jest monitorowanie stanu, które również opiera się na danych z czujników w celu zapewnienia precyzyjnego i ciągłego wglądu. "Nasi klienci polegają na wysokiej dostępności maszyn" - mówi Krämer. Aby zapewnić pełny wgląd w wymagania konserwacyjne tokarek i frezarek, stan ich zdrowia jest stale śledzony przy użyciu szerokiego zakresu danych: Na przykład ciągła analiza drgań pomaga natychmiast wykryć oznaki niewyważenia, zapobiegając uszkodzeniu maszyny i obniżeniu jakości części. Chłodzenie wrzeciona jest monitorowane za pomocą czujników przepływu. Ponieważ IO-Link przesyła również temperaturę medium, można ocenić skuteczność chłodzenia wrzeciona. Czujniki poziomu w drugim obiegu chłodzenia - używanym do chłodzenia zarówno narzędzia, jak i przedmiotu obrabianego - zapewniają, że zawsze dostępna jest wystarczająca ilość chłodziwa.
"Efektywność energetyczna procesów staje się coraz ważniejsza dla naszych klientów", mówi Krämer. "Dlatego używamy mierników sprężonego powietrza do precyzyjnego pomiaru zasilania procesu. Dzięki temu sprężone powietrze jest wykorzystywane tak efektywnie, jak to tylko możliwe." Moc elektryczna, w kilowatach i kilowatogodzinach, jest również stale rejestrowana i analizowana. Wzrost zużycia energii może być wskaźnikiem konieczności przeprowadzenia konserwacji.
Analiza danych i zdalna konserwacja dzięki opartej na chmurze platformie IIoT ifm moneo
To bogactwo informacji zapewnia cenny wgląd w stan maszyn. Za pomocą urządzenia edgeGateway i routera LTE firmy ifm dane są przesyłane do wersji chmurowej moneo, platformy IIoT specjalisty w dziedzinie automatyzacji. W firmie Benzinger większość danych jest przesyłana za pośrednictwem struktury IO-Link. Ponadto opcjonalny interfejs danych ifm Agent umożliwia podłączenie innych źródeł danych,
takich jak sterowniki maszyn lub liczniki energii, do moneo. moneo umożliwia użytkownikom centralne gromadzenie i analizowanie danych maszyn i systemów oraz wyprowadzanie z nich znaczących działań. W wersji chmurowej można to zrobić nawet w wielu lokalizacjach. Na przykład, zachowanie wibracyjne pomp, silników, wrzecion i wentylatorów może być wygodnie monitorowane w celu zapobiegania awariom spowodowanym uszkodzeniem łożyska lub niewyważeniem. Wartości procesowe, takie jak temperatura, poziom, ciśnienie, przepływ i zużycie energii elektrycznej mogą być również śledzone centralnie za pośrednictwem moneo. Jeśli wartości wyjdą poza zdefiniowany zakres, system automatycznie powiadomi o tym użytkownika. Bardziej zaawansowana analiza danych oparta na sztucznej inteligencji jest dostępna dzięki dodatkowi moneo IIoT-Insights. Dzięki funkcji Remote Connect, maszyny mogą być nawet serwisowane zdalnie przez moneo.
"W środowisku chmury moneo klienci mogą na pierwszy rzut oka zobaczyć na desce rozdzielczej, czy dostępna jest wystarczająca ilość płynu chłodzącego lub czy wymagana jest inna konserwacja" - mówi Krämer. Nie wszyscy klienci końcowi firmy Benzinger dysponują jednak zasobami kadrowymi do ciągłej analizy danych i związanego z tym planowania konserwacji. "Dlatego wielu klientów przyznaje nam zdalny dostęp do swoich maszyn w celach konserwacyjnych. Następnie uzyskujemy dostęp do maszyny za pośrednictwem funkcji Remote Connect w moneo, aby zoptymalizować procesy w porozumieniu z klientem lub zalecić działania konserwacyjne."
Dane kontrolne zwiększają możliwości analizy
"Jeśli, podobnie jak Benzinger, uwzględnisz również dane ze sterownika maszyny, które można zintegrować z moneo za pośrednictwem agenta ifm, uzyskasz pełny obraz stanu maszyny. Zapewnia to najwyższą możliwą jakość monitorowania stanu, a jednocześnie poprawia jakość proaktywnej oferty usług, co z kolei ma pozytywny wpływ na dostępność maszyn i jakość procesu" - mówi Christoph Schneider, wiceprezes ds. zarządzania produktami w ifm.
Z mastera IO-Link (na środku po lewej) i elektroniki doagnostycznej dla czujników drgań (na dole po prawej) dane są przesyłane przez edgeGateway (na górze po prawej) do chmury.
Dane maszyny są wyraźnie wyświetlane i analizowane na pulpicie nawigacyjnym moneo.
Wniosek
Integrując cyfryzację i automatyzację z procesami produkcyjnymi, firma Benzinger była w stanie zwiększyć wydajność przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Dzięki najnowocześniejszej technologii czujników i analizie danych, potencjalne problemy mogą być wykrywane i rozwiązywane na wczesnym etapie, zanim doprowadzą do poważnych przestojów. Pomaga to nie tylko wydłużyć żywotność maszyn, ale także maksymalizuje produktywność i rentowność dla klientów.
