産業用モノのインターネットとスマート空気圧の台頭

モノのインターネット（IoT）と、それが製造業に与える革命的な影響についての誇大宣伝を聞いたことはあります。しかし、残念ながら、産業用モノのインターネットテクノロジーの採用は、コンセプトの支持者が予測したほど急速には進んでいません。

特に空気圧において、産業用モノのインターネットが広く受け入れられるのを妨げているのは何ですか？

マシンの保守と稼働の維持を担当するエンドユーザーにとって、パスは明確です。 IoTシステムにマシンからのデータを提供させ、そのマシン上のシステムまたはコンポーネントが通常の範囲内で動作していることを確認できます。その点で、エンドユーザーは産業用モノのインターネットの実装を推進しているものです。

多くの場合、切断はマシンビルダーで行われます。複数の顧客がIoTソリューションを求めている可能性があるため、OEMは次のように質問しています。誰がそれを行う製品を持っていますか？そして、何を監視する必要がありますか？」

空気圧には、しばらくの間、さまざまな診断機能がありました。たとえば、今日では、電力が低すぎるか高すぎるか、またはI / Oシステムに何らかの障害の原因となった短絡があるかどうかを検出できます。そして今、私たちはセンサーとI / Oシステムを使用してアクチュエーターを駆動しているものを調べる機能でさらに一歩進んでいます。人々が苦労している側面は、「私はこのすべてのデータを持っていますが、それはどういう意味ですか？そのデータをどのようにして有用な情報に変えるのでしょうか？」それが今日の大きな障害です。

ここでは、そのデータを使用してデータを有用な情報に変換し、障害に対応したり、障害を予測したりするために何ができるかに焦点を当てています。たとえば、Emerson Aventics ST4-2Pプログラマブルセンサーは、長年にわたって当社の製品ラインに含まれています。空気圧シリンダーの移動距離と速度を測定します。シリンダー内のピストンの速度を感知できます。ただし、センサーから返されるデータを使用して、シリンダー内のクッションとショックアブソーバーを監視し、特定の仕様ウィンドウ内で機能していることを確認することもできます。そのデータを補間すると、シリンダーが期待どおりに機能していることを確認し、そうでない場合をすばやく判断する方法を思いつくことができます。

今日のデータはPLCで確認でき、Aventicsスマート空気圧モニターなどのゲートウェイを使用すると、データを分析して有用な情報を作成し、マシンで何が起こっているかを把握できます。

OEMが機能しているここに示されているEmersonAventicsなどの空気圧コンポーネントを使用すると、IoTアーキテクチャを開発して、適切なセンサーが適切に配置され、マシンをフルタイムで稼働させ続けるのに役立つ適切なものを検知していることを確認できます。

たとえば、エネルギー消費量を見てみましょう。システムに入る空気圧を測定できます。フローを測定し、それをイベントに関連付けて、特定のバルブをオンにすると特定のフローが得られると結論付けることができます。つまり、次にバルブがオンになったときにそのフローが逸脱した場合は、システムに問題があるはずです。チューブが出ているか、シリンダーにシールが付いている可能性があります。あなたは何かがおかしいことを知っていますが、あなたはその情報で何をし、どのように マシンビルダーがIoT機能を活用する方法を実装しようとしているため、これが差別化要因です。

OEMとコンポーネントの製造元の両方が、データから明らかになった問題に対処する責任があります。私たちのIoTアプローチは、「IoT inaBox」ではありません。それにはいくつかの相談的な性質があります。 OEMおよびエンドユーザーは通常、マシンプロセスが正しく制御されていることを確認するために、追加の監視を行いたいと考えています。 OEMと協力して、IoTアーキテクチャを考案し、適切なセンサーが適切に配置され、そのマシンをフルタイムで稼働させ続けるのに役立つ適切なものを検知していることを確認できます。

重要なことは、機械を装備しているコンポーネントメーカーが互いに話し合い、空気圧がどのように機能するかを理解する必要があるため、IoTについて顧客と話すときに真のパートナーシップが存在する可能性があるということです。フィールドレベルに到達すると、空気圧、ドライブ、コントローラー、およびI / Oシステムが必要になります。重要なのは、これらのアイテム間でデータがどのように渡されるかを把握し、データがWebサーバー上にあるか、クラウドシステムに送信されるかにかかわらず、必要な場所にデータが確実に届くようにすることです。

エネルギー消費の例に戻ります。エネルギー節約を実現する最良の方法は、コンプレッサーをオフにすることです。シンプルに聞こえます。コンプレッサーを製造していない可能性があり、コンプレッサーの制御システムも製造していませんが、スマート空気圧を使用するとできます 次の12時間の空気の需要をコンプレッサー制御システムに伝えます。そしてそれから、それがそのすべての空気を必要としないかもしれないので、コントロールはそれに応じてコンプレッサーをオフにすることができます。これは、エネルギー節約に影響を与えるために相互に「通信」するコンポーネントとシステムのほんの一例です。

顧客は、より高いレベルの分析とデータ共有の概念に徐々に慣れ始めています。さらに重要なことに、それは機械設計プロセスで誰と話しているかによって異なります。以前、機械の設計者と一緒に仕事をしたとき、電源や空気の接続などについて話し合いました。ここで、ネットワーク接続、セキュリティ、VPN接続などの要素を議論に含める必要があります。

IT部門を設計アーキテクチャに含め、それらの接続がどのように見えるか、およびデータがどのように移動しているかについて話し合うことがこれまで以上に重要になっています。セキュリティの問題は、特にエンドユーザーにとっても重要です。そのため、設計の早い段階でIT専門家を巻き込んで、データの内容、データの量、データの送信先、接続方法を理解する必要があります。以前はそうする必要はありませんでした。

これらすべてがどのように連携して、メーカーの状況を改善するのでしょうか。 1つのビジョンは、高度に自律的なメンテナンスプロセスを可能にすることです。私たちにとって、それは空気圧回路、または最終的には機械が100％の稼働時間を持ち、決して故障しないことを意味します。明らかに、コンポーネントは摩耗します。バルブとシリンダーは指定されたライフサイクルを経ており、交換する必要があります。ただし、データは障害が発生する前に予測するために存在するため、予知保全が必要になります。

たとえば、あるアプリケーションは、空気圧バルブなどのパフォーマンスの低下を予測しています。ライフサイクルベンチマークとB10ライフサイクルクレジットに基づいて、データを使用して、特定のバルブが7500万サイクルに達し、交換が必要になる時期を追跡できます。オペレーターは、予測障害に関するメッセージを受信し、生産が中断される前にバルブを交換できます。

センサーからのデータを使用して、数ミリ秒でもサイクル速度の増加を感知することにより、アクチュエーターの端にあるショックアブソーバーがいつ劣化しているかを予測することもできます。これにより、アラームがトリガーされるか、メンテナンスを完了する必要があること、またはコンポーネントを交換する準備ができていることを示す自動電子メールがコンポーネントサプライヤに送信されます。システムは注文を生成することもでき、新しいコンポーネントが自動的に顧客に出荷されるため、生産のダウンタイムを最小限に抑えるようにインストールをスケジュールすることができます。

最終的な目標は、データを使用して情報を提供し、マシンに障害が発生しないようにすることです。彼らが自己診断していること。エンドユーザーは何が起こっているのかを知っており、マシンは動作し続けます。

Mark Densleyは、Emerson AutomationSolutionsのファクトリーオートメーション部門の事業開発担当ディレクターです。