Monitoreo de la condición de los componentes de la transmisión
Descubra cómo Advantech con su tecnología aumenta la eficiencia en los sistemas industriales de manufactura.


Monitoreo de la condición de los componentes de la transmisión

Descubra cómo Advantech con su tecnología aumenta la eficiencia en los sistemas industriales de manufactura


Introducción

Los elementos de transmisión como guías de movimiento lineal, ranuras de bolas y tornillos de bolas se utilizan ampliamente en la automatización. Desde brazos robóticos quirúrgicos hasta trenes de aterrizaje de aviones y mecanismos de puerta MRT, están presentes en el núcleo de los instrumentos de precisión en todas partes. La determinación del estado de estos elementos permite la ejecución fluida de los procesos de fabricación mediante un mantenimiento eficaz de la máquina, una reducción de los costes de gestión de inventario y un mayor tiempo de actividad del equipo.

Este cliente vende decenas de miles de dichos componentes de transmisión cada año y Advantech generó una gran cantidad de crecimiento para ellos al diseñar un módulo de recopilación de datos que crea modelos únicos a partir de los datos recopilados y deriva un algoritmo único que realiza el diagnóstico de estado y la detección predictiva para máquinas inteligentes.

Requisitos del sistema

Un cliente vende un gran volumen de componentes de transmisión cada año, y sus productos se destinan a maquinaria industrial de alta precisión para semiconductores, equipos médicos y fabricación de automóviles.

Los sistemas de movimiento lineal son componentes críticos de la maquinaria de precisión compuesta por rieles de movimiento lineal, bases deslizantes y fijaciones de bolas. Los sistemas de movimiento lineal operan mediante un movimiento deslizante de baja fricción sobre un eje lineal. Al recopilar señales de vibración durante la operación, el procesamiento y el modelado de datos pueden crear módulos en red confiables que podrán determinar la condición de las guías de movimiento lineal, mientras que el sitio remoto podrá monitorear el estado de toda la maquinaria industrial.

Los módulos en el sitio tendrán limitaciones de cableado y espacio, por lo que, dados estos requisitos, los módulos de adquisición de datos deben ser una plataforma informática compacta todo en uno que pueda realizar la recopilación, el almacenamiento y el procesamiento de datos además de la conectividad de red.

Descripción del sistema

La solución de adquisición de datos de Advantech tiene dos partes: un módulo DAQ con acondicionamiento de señal y una plataforma de computación compacta que monitorea el estado de las guías de movimiento lineal y entrega el estado de la maquinaria a una base de datos remota y sala de control, para que la gerencia de la fábrica y los ingenieros puedan monitorear fácilmente todas las condiciones de fabricación. La placa DAQ tiene varios sensores de datos analógicos con filtrado de señal incorporado para recopilar las señales de vibración filtradas de los ejes X, Y y Z de las diapositivas y las fijaciones de bolas. Luego, los datos se comparan con la línea de tiempo de referencia generada en tiempo real a partir de cuatro conjuntos de datos digitales adquiridos a partir de la desviación de posición de los fotointerruptores.

Con amplias capacidades de programación de TI, los clientes pueden utilizar el conjunto de instrucciones optimizado de MCU basadas en ARM para todos los controles y cálculos necesarios. La arquitectura de Linux requiere sólo 4 GB de memoria interna para almacenar los datos recopilados y extraer sus valores. Finalmente, la información relevante se puede cargar en la nube a través del módulo inalámbrico ADAM-6700E de Advantech para que los ingenieros puedan monitorear de forma remota el estado de las guías de movimiento lineal y las máquinas.

Implementación de proyecto

MIC-1816R: plataforma DAQ de 16 bits, 1MS / s con ARM Cortex ™ -A9 i.MX6 1GHz

ADAM-6700E: módulo adaptador de USB a MiniPCIe

Sistema de diagrama

Conclusión

Esta solución de mantenimiento predictivo y monitoreo del estado de la máquina para máquinas inteligentes comienza con la recopilación de señales físicas (señales de vibración) en el nivel inferior. Luego, los datos de la señal se filtran y se envían a través de un bus de datos de alta velocidad a la MCU para su almacenamiento. Luego, la MCU calcula los valores propios, los carga en la nube y luego envía alertas SMS en tiempo real para el mantenimiento predictivo.

El cliente utilizó la API Ubuntu Linux altamente integrada de Advantech (en combinación con DAQ e imágenes inalámbricas) para desarrollar un flujo de información en el sitio altamente personalizado conectado a la base de datos corporativa. Si bien el cliente poseía un alto grado de capacidad de TI en codificación e infraestructura de red, carecía de una solución para la recopilación de datos en el sitio y la integración de hardware. Después de varias discusiones con el cliente, Advantech ideó una plataforma completa de integración de hardware y sistemas apropiada para la capacidad de TI del cliente al convertir la solución IPC + DAQ estandarizada en una plataforma compacta de adquisición de datos.

Luego, el cliente pudo utilizar su experiencia en el desarrollo de software para reducir en gran medida los requisitos de hardware, reduciendo así los costos de implementación. Posteriormente, el cliente logró completar el despliegue de la solución en más de mil máquinas en su fábrica. La solución de mantenimiento predictivo y monitoreo del estado de la máquina resultante aumentó considerablemente la eficiencia de fabricación y hasta ahora se ha adoptado en más de 2000 sistemas en todo tipo de industria.  

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