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“工业4.0”:智能滚动汽车轴承解决方案,从产品到服务

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人气:-发表时间:2015-08-26 11:34【

智能化轴承解决方案旨在对设备、工厂或产品的主要操作参数和条件进行妥善的评估和控制。作为一家轴承制造商,舍弗勒提供的产品在实施“工业4.0”项目中发挥着中心作用。轴承的功能是引导、定位和支持加工过程中的力和运动,生产过程中或产品本身存在的许多变化立刻可以通过轴承反映出和检测到。这些变化包括轴承的磨损和润滑状态等。我们可以通过准确地监控和测量状态数据(润滑状态、磨损颗粒、温度、振动、频率)以及力、扭矩和速度等参数,从而获得精确的设备状态信息,以及大多数工艺(过程监测)和生产状态数据。

工业4.0”旨在通过数字化技术和IT手段,为建立一个完整的开发、生产、成品和维护网络奠定基础。这一项目就是为了降低生产成本,缩短开发周期,实现小批量生产。我们的总体目标是:在任何时候,都可以了解产品生产进展,有效组织生产,并为机器设备建立独立的控制机制。

为了实现产品/机器以及机器/机器之间的网络化,机械工程和IT技术这两个领域过去很少交叉,但现在我们必须将二者整合。

生产机械和集成质量控制技术的可用性

实现智能化、网络化生产的关键因素是如何了解生产设备在任何特定时间点的可用性,以及如何进行安排计划。我们必须制定全新的质量控制手段,从而实现可以自我管控的生产流程。在自动化和网络化生产条件下,计划外停机以及任何有缺陷的部件都迅速导致生产混乱。如何监测机械设备的状态和各种生产工艺过程,成为“工业4.0”项目在工程机械领域所面临的主要挑战。

首先,配有传感器、数据和软件的机械、产品将可以自我“诊断病情”和自我维修。在理论上,我们可以对设备的利用率、加工精度和可用性进行更为精确的平衡和提升。这里的前提是:我们需要将捕获的数据转换成信息和具体的措施。这就需要一个前提:制造工艺、设备和产品的行为是可以定性和定量预测的。那么,如何才能实现这一目标?

传感器技术在“工业4.0”中的应用

舍弗勒开发的新型传感器技术可以直接测量传动轴材料的应力,并转换成一个精确的转矩信号。这一技术为何在“工业4.0”项目中具有特别重要意义呢?在许多机器设备中,控制系统靠计算来获得电机标称值下的转矩数据,并以电子方式进行设置。转矩传感器在这一方面更为精确,并在任何适合安装的位置都能测得特定转矩置。因此,温度不再对互联齿轮液压或摩擦产生任何影响。转矩传感器技术已被用于农业机械领域。

传感器不仅可以测量转矩,还可以测量速度;反之,也可以用来计算功率传递,可以对转矩、转速和功率进行连续的监测。通过这些数据,我们可获得轴承支座和完整驱动链的载荷记录,也可以反过来进行推导,如确定剩余使用寿命等。

智能化轴承

转矩传感器技术已经在农业机械领域应用,最新款式的RAUCH施肥机基本都配备了FAG扭矩测量单元。这一测量装置可以直接安装到驱动轮毂上,它可以采用非接触式技术,精确地测量施肥过程中的实际化肥播撒量。一旦定量给料门出现堵塞,它可以及时检测。

状态监测成为预测性维护的先决条件

智能化轴承

舍弗勒FAG品牌 SmartCheck装置是一种可以通过评估扭矩等其它参数,来提供机器部件多方面状态信息数据的在线系统。该装置是可作为机器控制系统的一部分使用,从而参与监测过程。

舍弗勒公司FAG品牌 SmartCheck装置,是一种可以通过评估扭矩等其它参数来提供机器部件状态数据的在线系统。

FAG Wear Debris Check装置可以监视例如工业齿轮箱等其他设备油路中的颗粒物、污染物的增加情况,并根据材料和大小评估此类信息。该传感器系统可以轻松地集成到监控和控制系统中。结合振动分析,可以发现齿轮箱中存在缺陷的组件,从而保证交货时间,实现更换零件订单和维修调度的完全自动化。

智能化轴承

FAG Wear Debris Check装置可以监视工业齿轮箱等其他设备油路中的颗粒物、污染物的增加情况,并根据材料和大小评估此类信息。

创新的商业模式带来巨大市场机遇

下一步就是如何利用这些条件和监控技术,预测维修更换备件的时间,用时和程度,或在何种程度上可以调整机器利用率,从而在同一时间对同一生产线上的几台机器进行维修。

创新的商业模式将极大推进“工业4.0”项目的进程,生产者、设备厂商、运营商和维修团队之间可以借助紧密的网络化沟通手段,实现即时互动和沟通。通过这种信息交流方式,滚动轴承制造商提供给运营商的不仅仅是轴承解决方案,同时也包括了监控,诊断等系列服务。

通过这一模式,机器设备与其部件的使用寿命极大延长,并且可以设计成可维修维护的方式去使用。这一技术将为设计部门带来巨大的变革,对降低能源消耗,实现模块化设备,简化维修和冗余步骤具有全新的意义。

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