★ 邦納電子（蘇州）有限公司 王小飛

提前通知設(shè)備管理人員即將發(fā)生故障的機器，讓現(xiàn)場技術(shù)人員保持在線工作，而遠程管理人員則可以實時了解現(xiàn)場狀況并提供解決方案；智能廠房的每個車間都連接到了云端，管理人員可以實時獲取原材料消耗進度或裝配線生產(chǎn)狀態(tài)……這些都是未來工廠如何運作的細節(jié)。毫無疑問，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)并將繼續(xù)成為工業(yè)4.0背后的最大推動力。

IIoT的固有優(yōu)勢，包括智能監(jiān)控、預測性維護、資產(chǎn)優(yōu)化以及最重要的智能決策，使其正迅速成為一種不可替代的技術(shù)。由于機器學習、大數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、端對端（M2M）通信和自動化等不同技術(shù)的融合，IIoT不再是“下一個大事件”。我們已經(jīng)進入了IIoT時代。

電機振動溫度監(jiān)控助力預測性維護

邦納的電機振動溫度監(jiān)控屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的預測性運維分支，從一個很小但應(yīng)用很廣的方向出發(fā)，屬于經(jīng)濟通用型預測性維護解決方案。邦納這套解決方案根據(jù)實際使用中電機的振動和溫度數(shù)據(jù)，評估進行維護的時間，防止意外的設(shè)備故障。邦納給客戶打造的電機點檢及維護工單管理系統(tǒng)利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對電機、軸承、減速箱等設(shè)備的在線點檢，管理人員客戶隨時查看過程及結(jié)果，并提供維護工單管理功能，設(shè)備維修過程及記錄均實現(xiàn)數(shù)字化。特有的振動傳感器及無線跳頻擴頻技術(shù)保障了數(shù)據(jù)的實時性、準確性和穩(wěn)定性。

圖1 電機振動溫度監(jiān)控解決方案

隨著預測性維護的普及，最近兩年，越來越多的最終用戶提出電機振動溫度監(jiān)控的需求，越來越多的廠家、集成商也提出各自的電機預測性維護解決方案。但很多客戶對于電機預測性運維解決方案的實施及效果都有一定的顧慮，而邦納的電機振動溫度運維系統(tǒng)完全可以消除用戶對各種風險的顧慮。

如預測性維護中采集哪些數(shù)據(jù)，如何安裝傳感器，如何選擇采集頻率和周期等，都需要建立在掌握機理模型和行業(yè)Know-how的基礎(chǔ)之上。邦納的振動溫度傳感器，機理模型基于國際監(jiān)測評估標準ISO 10816，輸出振動的均方根速度值（RMS）。用戶可以基于均方根速度值的電機健康狀態(tài)分析，不需要技術(shù)專家，也不需要對機理模型進行研究。

圖2 國際振動監(jiān)測評估標準ISO 10816

工業(yè)數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)和使用權(quán)問題一直都是敏感話題。從類別上來看，工業(yè)數(shù)據(jù)大致可以分為兩種，一種是設(shè)備數(shù)據(jù)，一種是工況數(shù)據(jù)。工況數(shù)據(jù)涉及企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營信息，最終用戶并不希望進行數(shù)據(jù)分享。電機的振動和溫度數(shù)據(jù)屬于第一種設(shè)備數(shù)據(jù)，原則上屬于不敏感數(shù)據(jù)。當然，邦納也充分尊重用戶的意愿，根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)的要求，可以提供本地化和基于云平臺的兩種解決方案。

圖3 邦納振動監(jiān)控數(shù)據(jù)本地和云平臺展示

IIoT生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)流程改進

邦納的Snap Signal系列產(chǎn)品可幫助用戶構(gòu)建一直想要的IIoT生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)流程改進，促進狀態(tài)監(jiān)控，并為用戶的智能工廠提供更好的整體可視性。Banner通過一系列提供簡單即插即用協(xié)議轉(zhuǎn)換的線間轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。這種無縫轉(zhuǎn)換可以解鎖數(shù)據(jù)并橋接不同的傳感器、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。Snap Signal的S15和R45轉(zhuǎn)換器代表了在簡單性方面的突破，實現(xiàn)了以前不共享相同協(xié)議的設(shè)備之間的通信。解鎖流程之間的通信并擴展設(shè)備的舊設(shè)備或新設(shè)備的功能使利用機器級數(shù)據(jù)變得簡單且經(jīng)濟高效。

圖4 邦納Snap signal整體解決方案

Snap Signal通過構(gòu)建一個覆蓋架構(gòu)，從現(xiàn)有設(shè)備中解鎖有價值的信息。信號從現(xiàn)有的傳感器和其他設(shè)備中捕獲。如果需要更多的信息，還可以添加新的傳感器。使用邦納的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，信號被收集到一個公共網(wǎng)絡(luò)。最后，這些信息被分發(fā)到上位系統(tǒng)并被使用。

某工廠的一條生產(chǎn)線產(chǎn)量經(jīng)常比其他線路低。生產(chǎn)經(jīng)理想要確定造成灌裝效率低的環(huán)節(jié)，并量化這些環(huán)節(jié)給生產(chǎn)線造成的損失。解決這個問題將決定如何增加其他產(chǎn)線的產(chǎn)量。問題中的灌裝機比較舊，沒有辦法監(jiān)控產(chǎn)量。

圖5 “Uber”模式灌注機可視化解決方案

Snap Signal產(chǎn)品利用了已經(jīng)安裝的現(xiàn)有傳統(tǒng)傳感器，提供了對流程狀態(tài)和錯誤條件的有價值的數(shù)據(jù)收集。產(chǎn)品經(jīng)理能夠監(jiān)控機器的性能，并通過發(fā)送給Banner Cloud Data Services（CDS）的傳感器數(shù)據(jù)幫助優(yōu)化產(chǎn)能。在Banner CDS中，管理人員能夠查看每分鐘的部件數(shù)量，可視化超時趨勢，并使用性能指標來識別系統(tǒng)瓶頸，做出人員調(diào)度決策，并確定哪些線路升級提供了最佳的投入產(chǎn)出比（ROI）。

需要強調(diào)的是，此方案并沒有干擾用戶現(xiàn)有的流程。邦納采用了類似“Uber”的模式，無需調(diào)整和更改控制柜或PLC，通過一個快速即插即用的解決方案，把傳感器和塔燈信號接入云端，來獲取已經(jīng)存在的信息。

物聯(lián)網(wǎng)可以通過多種方式促進各行業(yè)加速增長、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式并打造新的競爭力。借助IIoT，制造商可以持續(xù)提升從運營、服務(wù)到工程和產(chǎn)品供應(yīng)的整個價值鏈的效率。邦納未來持續(xù)加大在智能監(jiān)控和快速打造物聯(lián)網(wǎng)方面產(chǎn)品和解決方案的投入，助力中國各行業(yè)客戶用戶搭上物聯(lián)網(wǎng)快車，打造面向未來的智能工廠。

摘自《自動化博覽》2022年6月刊