製造におけるセンサーの影響

産業自動化の開始以来、製造業はセンサーを利用してきました。もともと、それらは手作業を減らすために機械的応答をトリガーするために使用されていました。センサー技術が進化するにつれて、デバイスは個々のマシンからデータを収集するように改善され、企業はそのデータを使用して生産プロセスを分析し、改善すべき領域を特定できるようになりました。

機械監視ソリューションと産業用IoTの台頭を考えると、データの手動分析とセンサー入力に対する単純な機械的応答は非効率的で不要になっています。データを収集して驚異的な速度と精度で分析する能力が飛躍的に向上したことで、センサーテクノロジーは、自動化されたプロセスの停止点ではなく、IoTシステムにデータを供給するように進化しました。

今日、センサーの製造は、IoTとデータ収集のパズルの重要な部分であり続けています。製造業者は、（レガシー機器のために）近い将来に産業用センサーが必要になる一方で、IoTの進歩により、工場の現場やデータ収集における役割を定義するのに役立っていることに気づいています。

製造センサーとは何ですか？

製造センサーは、機械の物理的状態を測定するためのデータ取得に使用されます。これらは、入力を受信または測定し、データで出力を生成するデバイスで構成されています。このデータは、マシンの応答をトリガーするために使用することも、分析と保存のためにデータを収集するために使用することもできます。

産業用センサーは、さまざまな測定タイプに対応しています。今日、スマートセンサーは、データをクラウドに送信する前に、インテリジェントデバイスまたはプラットフォームがデータを処理および分析できるクラウドのエッジにデータを送信できます。この情報により、本番ダッシュボードへの入力、メンテナンスリクエストのトリガー、履歴分析のためのデータの収集など、実用性を高めることができます。

製造センサーの例。これらのデバイスには、レガシーまたは「ダム」機器を接続し、さまざまなマシンおよび環境条件を監視する機能があります。

5G、Wi-Fi、セルラー接続、EtherNetなどのさまざまな通信方法を使用して、リアルタイムのデータ収集により、プラットフォームは、生産プロセスの改善、コストの削減、および予知保全の実現に役立つ洞察を生成できます。しかし、センサーだけでは、マシン全体の状態に関する洞察を提供するのに十分なデータを収集しません。これが、それらがそれ自体のソリューションではなく、完全な接続ソリューションを補完するものであり続ける理由です。

センサーはかなり単純なデバイスです。これらは、「ダム」機器（つまり、IoT対応ではない機器）の場合や、機器がデータポイントをネイティブに提供しない場合など、共有することを意図していなかったデータのロックを解除するのに役立ちます。 -ユーザーが必要です。

マシンデータプラットフォームは、センサーとともにデータ収集を可能にし、生データがすべての機器からキャプチャされ、共通モデルに標準化されて実用性を実現します。

センサーだけでは、メーカーはデータを手動で収集して標準化する必要があります。次に、手動で分析するか、分析と実用性を実現できるアプリケーションを構築します。

製造に使用されるセンサーの種類

産業環境で使用される一般的なタイプのセンサーにはどのようなものがありますか？

1。三軸加速度計

製造設備には多くの旋削部品があります。 3軸加速度計は、回転する部品や機器の振動を監視および測定します。これらのスマートセンサーは、変位、加速度、速度などの他の変数も測定できます。 IoTの高度な分析と組み合わせることで、このデータは、マネージャーや技術者に、マシンが正常に動作しているかどうか、または逸脱が1回限りのイベントであるか厄介なパターンであるかを知らせる貴重な洞察をもたらすことができます。

2。温度

移動装置は大量の熱を発生し、多くの産業は工場の床に追加のプロセス熱を使用します。熱は、マシンの全体的な状態を示す優れた指標です。温度センサーは、機械の摩耗、損傷した部分、過熱を特定するのに役立ち、故障や品質管理の問題につながります。

3。振動センサー

振動は回転する部品だけで発生するわけではありません。振動センサーは、コンベヤー、パネル、およびその他の機械部品と一緒に使用して、オペレーターや技術者に何かがおかしいときに知らせることができます。

4。 MEMS（微小電気機械システム）センサー

MEMSセンサーは、動きとパフォーマンスを追跡するモーションセンサーです。最も単純な形式では、動きを検出し、機械の応答をトリガーして、機器のコンポーネントを再調整します。 CNC機械加工では、より複雑になり、軸グリッド上で傾斜、加速度、重力を追跡して、精密な機械加工を維持するのに役立ちます。

5。トルクセンサー

高速モーターは、機械に強力なトルク力を生み出すことができます。これらの力は、負荷がかかるとさらに大きくなります。トルクセンサーがモーターまたはシャフトを監視する場合、洞察は、メーカーが品質を確保し、機械の摩耗を減らし、問題が発生する前にトラブルシューティングするのに役立ちます。これらのスマートセンサーは、多くの場合、他のセンサーと組み合わせて、機器の状態の非常に詳細なビューを作成します。

6。圧力センサー

圧力センサーは、油圧、水、化学薬品、空気、窒素など、流体またはガスによって使用されるすべての機械コンポーネントを監視します。上限または下限に達したときに工場監視システムに警告するように設定できます。

スマートセンサーのデータ管理

スマートセンサーは、IoTの高度な分析が機能するために必要なデータを提供するため、ビッグデータの可能性を解き放ちます。ただし、このデータがユーザーとシステムの価値を高めるには、コンテキスト化と標準化が必要です。

コンテキスト

コンテキストデータとは、IoTプラットフォームに送信されるセンサーデータに関連する実世界の情報を追加することを意味します。コンテキストがないと、生データはエンドユーザーに役立たない可能性があります。たとえば、ダウンタイムイベントの追跡と分析は、メーカーにとって重要です。しかし、ダウンタイムイベントの背後にある「理由」に関するオペレーターの入力がなければ、データはあまり役に立ちません。

関連データ

単にデータをキャプチャするだけでは不十分です。収集されたデータは関連性がなければなりません。つまり、スマートセンサーは価値の高い情報を取得し、冗長または不要な情報を破棄する必要があります。

標準化されたデータ

センサーはデータを提供できますが、IoTプラットフォームの仕事は、データがすべての機器とデバイスで標準化されていることを確認することです。データの標準化がなければ、さまざまなデータタイプが混乱し、利害関係者や他のシステムの実行可能性が失われます。

実用的なデータ

機器データは、実用的な洞察として製造現場全体に提供できる生産パフォーマンスの正確な画像を提供するため、運用効率と生産性を向上させるために不可欠です。リアルタイムの通知を備えた実用的なデータにより、オペレーターは、マシン全体のダウンタイムと障害を減らすための予防的な措置を講じることができます。さらに、マネージャーは完全な運用の可視性を得ることができます。

産業用センサーが製造をどのように改善しているか

産業用センサーは、高度なIoTプラットフォームと統合することで製造を改善し、生産現場およびそれ以降に実用的な洞察を提供します。スマートセンサーテクノロジーは、このエコシステムに貢献し、機械の状態、プロセス、生産などの優れた可視性を提供します。

このエコシステムでは、産業用センサー（センサーが不要なマシンデータへの直接接続と組み合わせて）は、生産プロセスを改善し、予知保全プログラムの設計を可能にし、運用コストを削減できるデータのキャプチャに役立ちます。

製造におけるデジタルセンサーのアプリケーション

製造業におけるデジタルセンサーの多くの用途があります：

データドリブンインサイト

高度なIoTと組み合わせると、産業用センサーは、価値のある実用的な洞察としてリアルタイムでユーザーに返すことができるデータを収集します。これにより、スタッフが業務を監視、規制、強化できるようになり、工場と製造現場に革命が起こります。

安全性

これらはAIを活用した分析と密接に関連するシステムの一部であるため、デジタルセンサーは企業に安全上のメリットをもたらすことができます。これには、危険が発見された場合の正確な作業の停止や、危機前の緊急スタッフへのリアルタイムの通知が含まれる場合があります。たとえば、工作機械に通常よりも大きな負荷がかかっている場合、壊滅的な工具の故障を回避するために、工作機械を自動的に停止することができます。

改善されたメンテナンスプログラム

デジタルセンサーを備えたIoTは機器の故障を検出できるため、メンテナンススタッフは機器が故障する前に手順を開始できます。また、最適な時間にメンテナンスをスケジュールするために使用することもできます。

正確な履歴データ

多くの製造会社は、広範な規制順守に取り組んでいます。スマートセンサーテクノロジーから返されるデータとクラウドで整理されたデータにより、正確な生産記録により、透明性と管理の製品チェーンが向上します。これにより、マネージャーは正確な生産ベンチマークを設定し、パフォーマンスを予測できます。

手順と品質の通知

多くの製造会社は、SOPを厳守する必要があります。これは、医療や航空宇宙向けのCNC機械加工などの業界で特に当てはまります。これらの手順はコンテキストデータとして追加できるため、センサーは手順が軌道に乗っていないかどうかを検出し、マネージャーに警告することができます。同じことが品質通知にも当てはまります。これは、規制の厳しい環境で特に重要な機能です。

情報の流れと市場の反応を改善する

リアルタイムデータの力は、迅速かつ積極的な行動を取る能力にあります。これは、情報が企業内のすべての人の指先にあることを意味します。市場のトレンドへの対応（良いか悪いか）は、企業が急速に変化する状況を乗り越え、競争力を維持するのに役立ちます。

製造業におけるセンサーの未来

センサーは、クラウド内の高度な分析エンジンからの深い洞察を可能にするリアルタイムの診断データを提供することにより、真に接続された操作を可能にします。これにより、メーカーはレガシー資産を含むすべての機器データにアクセスできるようになり、センサーが予見可能な将来において引き続き役割を果たすことができるようになります。

ただし、センサーだけでは、高度なユースケースや効果的なマシン監視を実行することはできません。データを収集、標準化、視覚化するための技術リソースが必要です。ただし、センサーとIoTプラットフォームは、製造現場全体で正確で信頼性の高いデータキャプチャを保証するのに役立ちます。

MachineMetricsは、マシンコントロールとの直接統合を可能にし、センサーを追加してプラグアンドプレイ方式でより多くのデータを収集する機能を提供し、データをすべての機器で共通のモデルに即座に変換します。さらに、すぐに使用できるように、事前に作成されたカスタマイズ可能なレポートを提供しています。

マシンに直接接続することは、データ変換と同様に、MachineMetricsシステムの重要なコンポーネントです。 MachineMetricsプラットフォームは、マシンとセンサーのデータを、利害関係者とシステムがより適切で迅速な意思決定のために信頼できる共通のモデルに変換します。

これにより、メーカーは生産を効果的に監視しながら、より高度なユースケースで継続的な改善の基盤を構築できます。

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