發布日期：2022-04-26 點擊率：97
現在，人們處處都能夠聽到為了實現工業4.0，也就是實現數字化生產，需要智能化產品。但是，這樣的智能產品具體必須是什么樣的呢、而企業已經研發出了怎樣的智能產品呢?企業在幾年前便開始通過安裝傳感器和用于現代化生產的數字化接口來裝備其產品。
在此，如運動塑料專家易格斯集團在他們的能源鏈里安裝了測量磨損的傳感器，以便告知維修人員及時更換能源鏈。該生產廠家在今年的漢諾威工業博覽會上首次推介其優化安裝傳感器能源鏈的補充產品組合。
圖1 無需保養的滑動軸承和一個智能磨損傳感器應能夠確保起重機和龍門架的該磙子鏈的使用壽命更長
這里所說的能源鏈涉及到在世界范圍內1000余部起重機和龍門架里應用的P4系統。P4磙子鏈系統的運動路徑最大為800m，作業時高運動速度大于5m/s，并伴隨著幾百萬周期的微弱振動和噪音。借助于鏈環中的智能滾，可將磨損降至最低，從而使其使用壽命最大化。通過上下塔的錯移齒槽接頭，人工合成材料滾不會過度滾動，而是一個接著一個的依次滾過，以實現能源鏈的特別平穩的運行。這樣便降低了能源鏈在運行中的摩擦系數，從而使其傳動功率下降了57%。
鏈環的每個連接處均有一個用于旋轉運動的軸承。現在，該軸承新裝備了一個熱塑材料制成的無需保養的滑動軸承，這樣便可使該軸承的使用壽命延長一倍以上。
傳感器可智能聯網和進行預見式保養
該公司生產的新的P4.1系列磙子鏈系統裝有一個智能監控傳感器，如該公司新使用的滑動軸承裝有一個監控磨損的傳感器。該傳感器可在低于一個定義磨損值時向易格斯公司通信模塊發送一個信號,借助于該信號，相關人員可規劃對磙子鏈系統的預防性保養維護。客戶可根據自己的需要區別化的應用易格斯集團通信模塊的數據：或是借助于一個直接融入現存的軟件環境并專門報告設備保養信息的企業內部網，或是采用與易格斯集團數據中心的設備使用壽命的智能動態預報系統相連接。在這種情況下，設備保養維護建議將通過機器學習和KI算法不斷的與很多日常的應用中產生的經驗進行比對，從而發出更加準確的設備保養維護建議。通過P4.1系列磙子鏈系統的智能聯網，設備維護人員可在任何時候任何地點存取有關能源鏈使用壽命的數據。
位于德國科隆的易格斯集團的能源鏈系統全權代表HaraldNehrig說：“無論是涉及到Drylin線性導向裝置、智能能源鏈或是智能導向裝置，這些均是由傳感器智能監控的產品，在這些產品出現故障前均會及時發出警示”。
圖2 ABB公司的Ability智能傳感器也可用于泵，這樣，泵便能夠處在持續監控中
由于ABB公司始終不斷的尋求改進的可能性，所以該公司研制的Ability智能傳感器引起了中型泵生產企業Egger公司的關注。據ABB公司稱，這個由ABB公司在2016研發出來的解決方案對電機維護保養機理進行了革命，采用該解決方案可通過遙控，從而早期識別對電機造成威脅的問題。采用該解決方案，首次實現了對電機進行預防性保養，從而縮短了泵的停機時間。
當傳感器是根據泵的需要進行專門設置時，此時泵便能篩分如泵的轉數、失調或氣穴一類的數據。這些數據可通過一個網關轉換給ABB公司的云服務，這些數據在那里或是通過一個App進行調用，或是進一步進行加工處理。這樣，便能夠在將來提供給云基服務。如現在世界范圍內被稱作ABB公司的Ability傳感器，便是由ABB公司自己擔任供貨商并負責提供硬件和云服務的產品。而其合作伙伴如Egger公司則是負責與客戶聯系，由此實現了其自己的新的商業模式。
基于全數字化電子平臺的大型流量測量裝置
ABB公司在漢諾威工業博覽會上除了宣告了智能傳感器的進一步研究成果外，還公開了一個新的“Sensy Master”結構系列的質量流量測量裝置。如ABB公司業務發展部門主管流量測量技術業務發展的Reinhard Poft所說，這是一種新的結構系列的基于熱膜氣流計原理的質量流量測量裝置，其特點是響應時間短，在結構簡單且堅實耐用的同時測量范圍很大。
如果說其原型產品還是模擬式的，那么，該新的結構系列質量流量測量裝置已實現了數字化，更加方便用戶使用。該裝置裝入的“傳感器應用內存”可確保冗余的數據存儲，該數據存儲可使得在電子交換時不要求一個新的校準。新的結構系列質量流量測量裝置除了4個預先組態的測量應用外，客戶還可選擇其他應用。
傳感器和振動分析裝置已集成入線性控制系統
舍弗勒集團已將智能傳感器和振動分析裝置集成入線性控制系統，并借助于該機電一體化部件提供一個自動化再潤滑。該集團公司于2017年便對補償循環單元也實現了循環球式動力控制功能，并在漢諾威工業博覽會上進行了介紹。據舍弗勒集團稱，將智能傳感器和振動分析裝置集成入線性控制系統的好處還遠非僅僅是有一個單純的再潤滑功能。
能夠完整實現斷面導向控制系統的潤滑和潤滑狀態監控的自動化的可能性，對于該設備的用戶和生產廠家來說均意味著是一個大的進步。對于該設備的用戶來說或許可以省去手工對設備加裝潤滑油的作業。而與此同時，設備生產廠家或許也可不受控制中央潤滑裝置的限制。
反之，采用舍弗勒集團研制的Durasene，每個具體的線性軸均能實現與負荷和需求相適應的再潤滑。測量電子裝置可實現最多對每個軸的6個起重小車進行監控。不僅在采用6列和4列循環球式動力導向裝置Kuse和Kuve時，而且在采用滾筒循環導向裝置Rue時，傳感器在起重小車上的位置均可自由進行選擇：傳感器可布置在起重小車的左邊或右邊，或是布置在頂部的左邊或右邊。
圖3 現在，滾筒循環單元和球軸承及導軌組件均可得到符合負荷和需求的自動化再潤滑
無論是潤滑不足，還是混合油中機油過多，傳感器設備均能可靠潤滑，這樣便能夠延長機器的使用壽命，并使機器的故障率下降。如果再潤滑出現差錯，例如，潤滑設備出現故障、軟管泄露或是油嘴堵塞，系統均能進行可靠識別。這樣便沒有必要采用如中央潤滑裝置使用的那樣的壓力傳感器，而采用壓力傳感器進行監控的成本昂貴。該新的系統也能夠保護充分聯結的設備，使其不產生停頓，而停頓也會造成昂貴的設備運行成本。弗勒集團稱，該公司研制的Durasense對于那些機器設備利用率最大化的行業來說意義重大。尤其是對汽車生產廠家的生產線以及企業內部物流里的很多“運動軸”、食品和包裝行業、以及在自動化安裝和加工業來說意義均更大。
當人們在2011年漢諾威工業博覽會上首次聽到工業4.0這個詞時，還沒有人想到工業4.0會有怎樣的作用，也沒有人想到對于工業4.0來說什么是必不可少的。但是，德國達爾姆施塔特工業大學早在五年多以前便研制出了裝有一個傳感器的首個螺栓產品。達爾姆施塔特工業大學生產技術和成型機研究所的Matthias Brenneis在一個前期研究項目中發明并研發了這根螺栓。他那時說：“迄今為止還沒有真正的令人信服的安裝傳感器的方法。”他解釋說，“粘結處容易松開，特別是在一個‘真正的’嚴苛的生產環境中更是如此。”為此，安裝在機器或是結構件外部的若干傳感器同樣“從外部”提供測量值，這些測量值可與一部機器內部或是一個結構件內部的實際作用著的力進行比對。
圖4 傳感器螺栓準確的測量什么樣的力作用到機器里
簡單的結構元件成了測力螺栓
經過了大量研究，該螺栓變得比較小了，已接近市場成熟且獲得了專利。聯邦德國經濟和技術部承認了這項新技術并將其納入到“資助研究轉化”項目里。聯邦德國經濟和技術部對該傳感器螺栓的進一步研發給以了18個月的資金資助直至其生產成了產品。首批任務委托人已經在先鋒項目框架內利用該項技術。2013年，從該項目中單獨成立了Consenses公司，目的是要營銷這種螺栓。該生產廠家的產品可簡單集成。這種獲得專利的測力螺栓可取代傳統的螺栓，并且能夠提供機械結構內部的高精準的力信號。這就意味著，編碼器和加速度計可通過磁固定在一起或是通過一個中央螺栓固定在一起。
