Benzinger – Mașinile de strunjit și frezat devin digitale
Menținerea preciziei mașinilor de precizie
Benzinger se bazează pe soluții de digitalizare complet integrate de la ifm
De peste 100 de ani, numele Benzinger este sinonim cu mașini de strunjit și frezat de înaltă precizie fabricate în Germania. Cu aproximativ 170 de angajați la sediul central din Pforzheim, această companie de dimensiuni medii deservește sectoare exigente, precum industria aerospațială, hidraulică, de fabricare a sculelor și industria bijuteriilor. Succesul său se bazează pe un grad ridicat de producție internă, concepte modulare de mașini și o perspectivă holistică.
„Nu gândim în termeni de mașini, ci în termeni de soluții”, spune Steffen Krämer, expert în mașini de strunjit la Carl Benzinger GmbH. „ Scopul nostru este întotdeauna să oferim clientului cea mai bună soluție posibilă.” Pentru a atinge acest obiectiv, compania din Pforzheim optează pentru un nivel foarte ridicat de producție internă. De la mecanică și electrică la fabricarea componentelor pe propriile mașini, până la asamblare, asigurarea calității și implementarea proceselor – Benzinger acoperă fiecare etapă sub un singur acoperiș.
Precizie și durabilitate bazate pe tradiție
Această abordare holistică se reflectă și în designul modular al mașinilor. Diferite modele pot fi adaptate în mod flexibil la cerințele clienților și scenariile de aplicare. Componente precum unități de broșare, mese rotative sau module de honuire pentru finisarea fină a alezajelor sunt selectate pentru a se potrivi cu precizie și combinate într-o soluție individuală. Dar, indiferent dacă este vorba de o versiune standard sau personalizată, accentul este întotdeauna pus pe precizia maximă.
„Clienții noștri caută, în esență, acel ultim micron de precizie”, explică Krämer. „Răspundem acestei cerințe de precizie extremă printr-un design mecanic foarte rigid și durabil.”
IO-Link: un standard industrial consacrat
Pe lângă precizie și calitate, Benzinger se concentrează din ce în ce mai mult pe serviciile digitale și monitorizarea proceselor. Pentru aceasta, compania se bazează pe senzori și soluții IO-Link de la ifm. IO-Link – standardul deschis pentru comunicarea digitală bidirecțională simplă a datelor între senzori și actuatoare – a fost dezvoltat de ifm și alți specialiști în automatizare și s-a impus cu succes în mediul industrial.
De la lansarea sa pe piață în 2009, au fost instalate deja peste 50 de milioane de noduri ale acestei infrastructuri punct-la-punct.
IO-Link oferă mai multe avantaje pe care Benzinger le poate utiliza în mod profitabil – atât intern, cât și pentru clienții săi.
„IO-Link ne oferă multe opțiuni în proiectarea mecanică și electrică pe care cablarea convențională pur și simplu nu le poate oferi. Datorită infrastructurii de date descentralizate, putem, de exemplu, proiecta sisteme globale mai compacte și reduce complexitatea cablării”, spune Krämer.
Imaginea 1: Pentru a îndeplini cerințele exigente de precizie, Benzinger se bazează pe un nivel ridicat de producție internă.
Imaginea 2: Senzorii de debit precum aceștia oferă informații precise despre starea unei mașini de strunjire Benzinger.
Datele senzorilor sunt colectate în mod eficient cu ajutorul magistralelor IO-Link compatibile cu mediul de lucru. Deoarece senzorii sunt cablați și conectați la magistrala IO-Link prin conectori M12 standardizați, erorile de cablare sunt excluse. Magistrala IO-Link transmite apoi datele sub formă de pachete prin fieldbus sau Ethernet către PLC și nivelul IT. Astfel, datele sunt disponibile atât pentru controlul mașinii, cât și pentru evaluarea la nivel IT, fără efort suplimentar. Ca urmare, datele senzorilor nu mai sunt utilizate exclusiv pentru controlul proceselor, ci pot fi convertite în informații valoroase pentru analiza proceselor și planificarea întreținerii. Benzinger utilizează această capacitate, de exemplu, atunci când monitorizează axurile sale.
„Fabricăm axurile în regie proprie. Datorită senzorilor de vibrații instalați, primim informații valoroase despre calitatea și robustețea axurilor direct de la fața locului.” Informațiile obținute sunt utilizate direct în dezvoltarea ulterioară a acestor componente cheie.
Monitorizarea eficienței și stării mașinilor
Un alt subiect din ce în ce mai relevant este monitorizarea stării echipamentelor, care se bazează, de asemenea, pe datele senzorilor pentru a oferi informații precise și continue. „Clienții noștri se bazează pe disponibilitatea ridicată a mașinilor”, spune Krämer. Pentru a asigura o vizibilitate completă asupra cerințelor de întreținere ale mașinilor de strunjit și frezat, starea mașinilor este monitorizată continuu utilizând o gamă largă de date: De exemplu, analiza continuă a vibrațiilor ajută la detectarea imediată a semnelor de dezechilibru, prevenind deteriorarea mașinii și reducerea calității pieselor. Răcirea axului este monitorizată cu ajutorul senzorilor de debit. Deoarece IO-Link transmite și temperatura mediului, eficiența răcirii fusului poate fi evaluată. Senzorii de nivel din al doilea circuit de răcire – utilizați pentru răcirea atât a sculei, cât și a piesei de prelucrat – asigură că există întotdeauna suficient lichid de răcire disponibil.
„Eficiența energetică a proceselor devine din ce în ce mai importantă pentru clienții noștri”, spune Krämer. „De aceea, utilizăm contoare de aer comprimat pentru a detecta cu precizie alimentarea procesului. Astfel ne asigurăm că aerul comprimat este utilizat cât mai eficient posibil.” Energia electrică, în kilowați și kilowați-oră, este, de asemenea, înregistrată și analizată continuu. O creștere a consumului de energie poate fi un indicator al necesității unei întrețineri.
Analiza datelor și întreținerea la distanță cu platforma IIoT bazată pe cloud ifm moneo
Acest volum mare de informații oferă perspective valoroase asupra stării mașinilor. Folosind edgeGateway de la ifm și un router LTE, datele sunt transferate către versiunea cloud a moneo, platforma IIoT a specialistului în automatizări. La Benzinger, majoritatea datelor sunt transmise prin structura IO-Link. În plus, interfața de date opțională ifm Agent permite conectarea altor surse de date,
cum ar fi controlerele mașinilor sau contoarele de energie, la moneo. moneo permite utilizatorilor să colecteze și să analizeze centralizat datele mașinilor și sistemelor și să deducă acțiuni semnificative din acestea. În versiunea cloud, acest lucru poate fi realizat chiar și pentru mai multe locații simultan. De exemplu, comportamentul vibrațiilor pompelor, motoarelor, axelor și ventilatoarelor poate fi monitorizat în mod convenabil pentru a preveni defecțiunile cauzate de deteriorarea rulmenților sau dezechilibru. Parametrii de proces precum temperatura, nivelul, presiunea, debitul și consumul de energie electrică pot fi, de asemenea, monitorizați central prin moneo. Dacă valorile depășesc intervalul definit, sistemul alertează automat utilizatorul. Pentru analize de date avansate, bazate pe inteligență artificială, este disponibil modul suplimentar moneo IIoT-Insights. Datorită funcției Remote Connect, mașinile pot fi chiar întreținute de la distanță prin moneo.
„În mediul cloud moneo, clienții pot vedea dintr-o privire pe tabloul de bord dacă este disponibil suficient lichid de răcire sau dacă sunt necesare alte lucrări de întreținere”, spune Krämer. Cu toate acestea, nu toți clienții finali ai Benzinger dispun de resursele umane necesare pentru analiza continuă a datelor și planificarea întreținerii asociate. „De aceea, mulți clienți ne acordă acces la distanță la mașinile lor în scopuri de întreținere. Apoi accesăm mașina prin intermediul funcției Remote Connect din moneo pentru a optimiza procesele în consultare cu clientul sau pentru a recomanda măsuri de întreținere.”
Datele de control îmbunătățesc capacitățile de analiză
„Dacă, la fel ca Benzinger, includeți și datele de la controlerul mașinii, care pot fi integrate în moneo prin intermediul ifm Agent, obțineți o imagine completă a stării mașinii. Acest lucru asigură cea mai înaltă calitate posibilă a monitorizării stării și, în același timp, îmbunătățește calitatea ofertei de servicii proactive, ceea ce, la rândul său, are un impact pozitiv asupra disponibilității mașinii și a calității procesului”, spune Christoph Schneider, vicepreședinte Product Management la ifm.
De la magistrala IO-Link (centru stânga) și unitatea de evaluare pentru senzori de vibrații (dreapta jos), datele sunt transmise prin edgeGateway (dreapta sus) către cloud.
Datele mașinii sunt afișate și analizate în mod clar în tabloul de bord moneo.
Concluzie
Prin integrarea digitalizării și automatizării în procesele de producție, Benzinger a reușit să crească eficiența și să reducă costurile. Cu ajutorul tehnologiei de ultimă generație în materie de senzori și analiză a datelor, potențialele probleme pot fi detectate și rezolvate din timp, înainte de a provoca întreruperi majore. Acest lucru nu doar contribuie la prelungirea duratei de funcționare a mașinilor, ci și maximizează productivitatea și profitabilitatea pentru clienți.
