当精密机床具备“故障预判”能力,制造业将如何进化?
在追求极限加工精度的同时,如何确保精密机床的长期稳定与高效运转,已成为高端制造领域的重要课题。
德国百年企业Benzinger为客户提供覆盖设计到实施的完整解决方案。其与ifm合作,将智能传感器、IO-Link通信及IIoT平台moneo深度集成至机床系统各环节。这一融合不仅实现了机床的健康状态监控,还将传感器数据转化为预测性维护的关键洞察,推动高端制造迈向更智能的发展阶段。
IO-Link通信:提升效率的关键技术
由ifm等自动化企业共同开发的IO-Link通信标准,是一种开放式的工业通信协议,支持传感器与执行器之间的双向数字通信。自2009年推出以来,全球已有超过5000万个IO-Link节点投入应用。
对Benzinger而言,采用IO-Link通信不仅优化了机械与电气设计,还提升了系统灵活性,使结构更加紧凑,显著降低了布线复杂度。通过标准M12接口连接至IO-Link主站,传感器数据可上传至PLC和IT系统层,不再仅用于实时控制,更成为工艺分析与维护决策的重要数据源。
构建全面的设备状态与能效监控体系
为深入掌握车削与铣削设备的维护需求,Benzinger在其核心环节部署了ifm传感器,构建起完整的监测网络,涵盖主轴、冷却系统和能源管理。
主轴监测
通过持续振动分析,系统能够及时捕捉主轴失衡的征兆,从而防止设备损伤与零件质量下降。Benzinger借助振动传感器实时采集主轴运行状态,并将数据反馈至核心部件的持续优化过程中。同时,流量传感器监测主轴冷却系统的介质流量,结合温度数据,实现冷却系统性能的全面评估。
冷却液系统
在第二冷却回路中安装液位传感器,确保刀具与工件在加工过程中获得稳定的冷却液供给。
能源管理
压缩空气流量计用于精准监控工艺气源使用情况,保障高效供气。同时,系统还实时记录并分析电力消耗,功率波动可作为预测性维护的参考依据。
IIoT平台:推动数据分析与远程运维
通过ifm边缘网关,IO-Link主站与振动分析模块的数据被上传至云端IIoT平台moneo。除IO-Link数据外,还可通过ifm Agent接口集成机床控制器、电能表等多种数据源,实现统一的监控与分析。
用户可通过可视化仪表盘实时查看设备健康状态,例如泵、电机、主轴和风扇的振动情况,以及温度、压力、流量和能耗等关键参数。一旦数据超出设定范围,系统将立即触发警报。此外,借助moneo IIoT-Insights模块,用户还能进行基于人工智能的深度数据分析。
对于许多企业而言,专业维护团队资源有限。而moneo的远程维护功能,使Benzinger的技术人员可授权访问系统,提供远程支持,协助优化加工流程或制定维护计划,相当于为用户配备了一支“在线”技术团队。
“通过整合机床控制器数据,moneo能够生成完整的设备状态画像,不仅提升了状态监测的准确性,也增强了设备制造商的主动服务能力,从而显著提高设备可用性与工艺质量。”
——ifm产品管理副总裁
对于终端用户而言,这一合作带来的不仅是高精度的机床设备,更是一套基于数据的可靠性保障机制。通过预测性维护和远程服务,意外停机的风险被极大降低,使生产效率与投资回报的掌控能力迈上新台阶。