Hệ thống bảo trì dự đoán chính xác cho nhà sản xuất vít và đai ốc hàng đầu thế giới
03/06/2019
Giới Thiệu
Đơn vị dẫn đầu trong ngành sản suất ốc vít hợp tác với Advantech đã tạo ra một hệ thống cảnh báo bảo trì cho các máy sản xuất ốc vít. Với năng lực sản xuất khoảng 6,6 tỉ đơn vị mỗi năm, công ty phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị sản xuất tự động. Như vậy, nguy cơ tổn thất đáng kể trong trường hợp thiết bị này hỏng hóc là rất cao. Trước đây, các kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm phải lắng nghe thiết bị theo đúng nghĩa đen và xác định nguồn gốc của sự cố khi nó tạo ra tiếng ồn bất thường.
Tuy nhiên, phương pháp xử lý chủ quan này thì khá là hạn chế, đặc biệt là với mức độ ồn ào của nhà máy, sự khó khăn trong việc truyền thụ kinh nghiệm của các công nhân khác, và những âm thanh dị thường phát ra bởi các máy móc khác nhau. Để khắc phục vấn đề này, công ty đã đầu tư một hệ thống cảnh báo bảo trì. Ban đầu, họ đã cân nhắc tới việc mua giải pháp từ một nhà cung cấp tự động hóa lớn ở nước ngoài. Tuy nhiên, do giá thành cao, công ty đã tìm kiếm một nhà tích hợp hệ thống nội địa.
Yêu Cầu Hệ Thống
Tìm kiếm một nhà sản xuất nội địa phù hợp với nhiệm vụ này là thấy rất khó khăn, chủ yếu vì để làm việc với các máy tạo đinh vít yêu cầu những kiến thức chuyên ngành khá sâu. Hầu hết những nhà cung cấp thiết bị và hệ thống tích hợp lại thiếu những kinh nghiệm liên quan và có thể sẽ cần đầu tư thời gian và công sức trong việc nghiên cứu và phát triển. Kể cả sau khi hệ thống hoàn tất, việc hiệu chuẩn vẫn đòi hỏi những nỗ lực đáng kể, và hiệu năng hệ thống có thể sẽ chưa chắc được đáp ứng. Cuối cùng, một hệ thống tích hợp chuyên nghiệp đã ký kết triển khai hệ thống với các sản phẩm của Advantech. Tận dụng kinh nghiệm lâu năm của Advantech trong lĩnh vực này, nhà sản xuất đinh vít đã thành công trong hệ thống dự đoán bảo trì của mình.
Để tạo ra một hệ thống tối ưu, sự hiểu biết đầy đủ về chuyên môn trong việc sản xuất đinh vít là yêu cầu bắt buộc. Trong quá trình này, các dây kim loại được cắt và sau đó được đưa qua một máy ép nguội 3 lần trước khi ốc vít được hình thành. Tiếp theo, vết cắt thô phải trải qua một vài công đoạn, bao gồm tiện, cán chỉ, xử lý nhiệt và mạ điện trước khi hoàn thành. Bước quan trọng nhất trong quá trình này là ép nguội. Do quá trình này yêu cầu tới hàng chục tấn áp lực để tác động lên khuôn vít, do đó vòng đời của khuôn vít rất khó có thể định lượng. Thay thế nó quá sớm có thể sẽ quá tốn kém, trong khi trì hoãn việc thay thế lại có thể phá hủy máy móc và làm chậm trễ việc sản xuất. Do đó, việc đánh giá chính xác vòng đời hữu dụng của khuôn vít là rất cần thiết.
Mô Tả Hệ Thống
Advantech đề xuất sử dụng bộ máy tính công nghiệp IPC-7220 với một hệ thống bo mạch chủ AIMB-584G2 (Sử dụng lõi chip CPU Core i7-4770s), một card analog đa năng PCIE-1810 (500-KS/s, 12-bit, 16 kênh), và một khối thiết bị đầu cuối điều hòa tín hiệu PCLD-8712 tùy chỉnh.
Toàn bộ hệ thống được vận hành như sau: Một cảm biến áp điện được lắp đặt trong máy tạo hình nhằm theo dõi hình dạng sóng dập để xác định mức độ hư hỏng của khuôn để đảm bảo thay thế kịp thời. Chỉ số hiệu suất chính mà công ty đã tìm kiếm để cải thiện bằng cách triển khai hệ thống dự báo bảo trì dựa trên đánh giá sẵn có. Sau khi triển khai hệ thống này, máy sản xuất ốc vít được sự dụng bởi công ty giờ đây có thể phát hiện chính xác tình trạng của mỗi khuôn vít, và có thể làm giảm đáng kể sự hỏng hóc của thiết bị.
Cấu Trúc Hệ Thống
- IPC-7220: Quiet Desktop/Wallmount Chassis Ready for ATX Motherboard
- AIMB-584: 4th Gen Intel® Xeon® E3/ Core™ i7/i5/i3 LGA1150 MicroATX with Q87/C226,CRT/DVI/eDP/LVDS/DP, 6 COM, DualLAN, SATAIII
- PCIE-1810: 500 KS/s, 12-bit, 16-ch PCIExpress Multifunction Card
- PCLD-8712: Signal Conditioning Terminal Block
Kết Luận
Theo dõi giám sát máy sản xuất ốc vít là một ví dụ điển hình của việc ứng dụng IIoT trong công nghiệp, điều mà phải xây dựng dựa trên nền tảng kiến thức chuyên môn về ngành dọc của thị trường. Đối với các máy sản xuất ốc vít, bởi vì áp suất dập tác dụng lên khuôn là cực kỳ lớn và bởi vì các ốc vít được tạo ra với khối lượng lớn ở tốc độ rất cao, nên việc phát hiện chính xác trạng thái khuôn vốn rất khó khăn, cho nên có kinh nghiệm chuyên sâu trong trong ngành là điều thiết yếu trong việc đưa ra phương pháp thực hiện tối ưu. Advantech đã trang bị các khuôn ép với các cảm biến; bằng các phân tích liên tục các sóng rung để xác định điều kiện của khuôn, toàn bộ hệ thống được hoàn thành trong vòng chưa đầy 6 tháng, bao gồm thiết kế, thử nghiệm, triển khai và hiệu chỉnh.
Đối với các nhà máy thông minh trong tương lai, IIoT sẽ là bộ khung sườn chính cho các hệ thống sản xuất. Tuy nhiên, có nhiều loại hình sản xuất, mỗi loại bao gồm một bộ sản phẩm khác nhau và thiết bị tự động khác nhau. Do đó, sự phát triển của hệ thống IIoT dựa trên sự giám định của hệ thống tích phân và các nhà cung cấp thiết bị cho hệ thống phải được xây dựng trong một khoảng thời gian hợp lý.
/PCIE-1810_S20131209155427.png)
-25/IPC-713220240122181323.jpg)
/IPC-7130_Left_S20150520102028.jpg)
/AIMB-585SV_3D _S (1)20171212154329.jpg)
/IPC-7220_B20181002195750.jpg)
