精密机床具备“故障预判”能力,生产模式迎来怎样的变革?
在精密机床不断追求极致精度的同时,如何实现设备的长期稳定运行与高效产出,成为行业关注的核心议题。德国老牌企业Benzinger为应对这一挑战,打造了一套贯穿设计到实施的完整解决方案。通过与ifm合作,Benzinger将智能传感器、IO-Link通信协议及IIoT平台moneo深度融合至机床各个关键环节。
这一举措不仅实现了机床自我健康状态的实时监控,还进一步推动了数据向预测性维护策略的转化,为高端制造业树立了智能化转型的新标杆。
IO-Link通信:提升效率的关键技术
作为一项开放的工业通信标准,IO-Link由ifm等自动化领域领军企业共同开发,支持传感器与执行器之间的简单、双向数字通信。自2009年问世以来,全球累计部署的IO-Link节点已突破五千万。
对于Benzinger而言,IO-Link的应用不仅简化了机械与电气设计流程,还带来了传统布线方式难以比拟的灵活性。通过标准M12接口与IO-Link主站连接,传感器数据可被汇总,并通过现场总线或以太网传输至PLC和IT系统层。这一过程使传感器数据不仅服务于实时控制,更成为支撑工艺分析与维护决策的重要依据。
全面感知设备状态与能效表现
为了实现对车削和铣床维护需求的全面掌握,Benzinger在三个关键环节部署了ifm传感器,构建了覆盖全系统的状态监控网络。
- 主轴系统:通过持续的振动监测,系统可以及时识别不平衡状态,从而预防设备损伤和零件质量下降。Benzinger使用振动传感器实时采集主轴运行数据,并将其用于核心部件的持续优化。同时,流量传感器监控主轴冷却效果,结合介质温度数据,实现对冷却系统性能的全面评估。
- 冷却液系统:位于次级冷却回路中的液位传感器,能够确保刀具与工件在加工过程中持续获得必要的冷却液供应。
- 能源管理:压缩空气流量计用于精确监控气源使用情况,保障高效供气。系统还持续记录电力消耗数据,功率波动可作为预测性维护的参考指标。
IIoT平台驱动数据解析与远程运维
借助ifm边缘网关,IO-Link主站与振动分析模块的数据被传输至云端的IIoT平台moneo。除IO-Link数据外,通过ifm Agent接口还可集成机床控制器、电能表等多种数据源,实现集中化监控与深度分析。
用户可通过可视化仪表盘实时掌握设备健康状态,包括泵、电机、主轴及风扇的振动表现,以及温度、压力、流量和能耗等关键参数。一旦数据超出预设阈值,系统将自动发出警报。moneo IIoT-Insights附加模块还支持基于人工智能的深度数据挖掘。
对于众多客户而言,专业维护团队往往资源有限。moneo平台提供的远程维护功能,使得Benzinger的技术专家可在授权后远程接入系统,提供在线支持,协助优化工艺流程或制定维护计划,为客户等同于配备了随时待命的技术团队。
“通过整合机床控制器数据,moneo能够构建完整的设备状态画像,这不仅提升了状态监测的质量,也增强了设备制造商的主动服务能力,最终推动设备可用性和工艺质量迈向更高层次。”
——ifm产品管理副总裁
此次合作为终端用户带来的不仅仅是高精度机床,更是一份由数据驱动的确定性保障。通过预测性维护和远程服务的深度融合,意外停机带来的不确定性被显著降低,生产效率与投资回报的掌控力也实现了质的跃升。