Industri 4.0: Nedbrudsprognose for dine kabler

De fleste mennesker går til sundhedstjek en gang imellem, hvor der tages højde for alt fra blodværdier og hjertefunktion til spisevaner og søvnmønstre. Hvad der længe har været almindelig praksis i sundhedspleje, bliver nu stadig vigtigere i industrien. Forudsigelig vedligeholdelse forudser risikoen for at en maskine svigter og gør det muligt at planlægge vedligeholdelsen. Denne høje grad af gennemsigtighed hjælper til at sikre maskinernes lange – og ikke mindst problemfrie – levetid.

Maskinsvigt er en forbandelse for ethvert industrianlæg. Nedetid, som ikke er planlagt, udløser ofte en skadelig dominoeffekt, det kan være svært at imødegå. Nedetid i produktionen har ofte ikke kun indflydelse på en enkelt maskine – men også på efterfølgende processer og andre maskiner. Ofte er der ikke tid til at stoppe afhængige processer – ej heller til at lægge en tidsbuffer ind på forhånd, som kan begrænse produktionstab. Dette medfører naturligt nok betydelige omkostninger.

Kabler med høj bøjnings- og fleksionsbelastning sættes under ekstremt pres, især i dynamiske og positivt drevne industrielle anvendelser, som for eksempel i en kabelkæde. I robotanvendelser er torsionskræfter en yderligere faktor. Selvom kablerne er specielt konstrueret til denne form for belastning, betragtes de stadig som en sliddel. På trods af alt dette kan gode kabler modstå adskillige millioner bukkecyklusser, men de skal dog på et tidspunkt udskiftes, da anlægget ellers kan bryde sammen, hvilket resulterer i uplanlagte driftsafbrydelser.

Digital gennemsigtighed i fabrikker og maskiner – helt ned til det enkelte komponent – gør det muligt at forudsige mulige defekter, så de kan opdages, inden de rent faktisk opstår. Forudsigelig vedligeholdelse vinder hurtigt frem i mange industrianlæg. Det er ikke overraskende, idet det giver virksomhederne mulighed for at agere i stedet for kun at reagere på fejl og defekter. Reparationer kan således udføres i en allerede planlagt ”nedetid”, f.eks. om natten eller i den periode, hvor der alligevel er planlagt vedligeholdelse.

Hvad er ETHERLINE^® GUARD?

ETHERLINE^® GUARD er en stationær overvågningsenhed, der løbende overvåger et Ethernet-kabel, registrerer et fald i ydeevnen og viser det med en letforståelig parameter - kabelstatus. Vedligeholdelsesindgreb kan planlægges på forhånd baseret på kabelstatus som er en værdi mellem 100 % og 0 %. Enheden understøtter kobberbaserede Ethernet-datakabler, der overholder 100BASE-TX i henhold til IEEE 802.3 (ved 100 Mbit/s) og er velegnet til f.eks. EtherCAT-, EtherNET/IP- og PROFINET-anvendelser.

Hvad er formålet med ETHERLINE^® GUARD?

Enheden er især nyttig til datakabler, der er udsat for konstant mekanisk "stress". Dette inkluderer bevægelse ved høj hastighed og acceleration, skiftende bevægelsessekvenser, rotationer med meget høje aksiale rotationsvinkler, korte cyklustider og små bøjningsradier. Enheden bruges også i kritiske processer, hvor en driftsafbrydelse ville resultere i høje omkostninger eller endda personskade.

Hvordan og hvor har ETHERLINE^® GUARD bevist sig selv?

ETHERLINE^® GUARD blev testet af potentielle kunder fra den tidlige udviklingsfase og optimeret takket være værdifuld feedback. Succesfuld brug i pilotprojekter inden for medicinteknik, bilfremstilling og intralogistik samt i LAPPs eget service- og logistikcenter gjorde os i stand til igen at forbedre funktionerne og produktegenskaberne.

ETHERLINE^® GUARD fastlægger løbende kablets ydelsesstatus og afgiver en alarm i god tid før ydelsen falder for meget.

1. Planlægning af det optimale tidspunkt for udskiftning af datakablet
   Enheden overvåger kontinuerligt datakablets levetidsparametre. Uplanlagte og dyre maskinstop kan undgås. Dette giver dig mulighed for
   at planlægge nødvendig vedligeholdelse på forhånd (f.eks. vedligeholdelse og udskiftning om natten, i weekenden eller samtidig med vedligeholdelse på andre dele).
2. Simpel idriftsættelse
   ETHERLINE® GUARD er designet til brug i styreskabe. Tilslut blot enheden til strømforsyningen, sæt kablerne i, start driften med et tryk på en knap og overvågningen starter. Automatiseret og selvlærende parameterindstilling udføres på få minutter ved at klikke på SET-tasten eller via en webgrænseflade.
3. Nem aflæsning af kabelstatus
   Diagnose- og justeringsmulighederne er bevidst holdt enkle: Hvis diagnose-LED'en lyser konstant grønt, er kablets status OK. Det er kun nødvendigt at kontrollere eller udskifte kablet, hvis farven ændres eller dioden blinker (blinker eller er permanent rød).
4. Problemfri eftermontering på anlæg
   Enheden kan også bruges til overvågning af allerede installerede og ikke længere helt nye datakabler. Det kræver ikke et nyt datakabel eller ændringer i kabeldesignet. Softwaren registrerer installationssituationen og overtager automatisk læringsprocessen.
5. Individuelt justerbar alarmudløsningstærskel
   Bestem selv, hvornår du ønsker at blive informeret om en forringelse af de aflæste sensordata. Alarmtærsklen kan være mellem 99 procent og 21 procent (indstillet til 80 procent fra fabrikken).
6. Cloud-kommunikation
   Pålidelig IIoT-kommunikation takket være MQTT-grænsefladen: Ud over det optiske display kan vedligeholdelsesdata overføres til overordnede styreenheder via flere kanaler: som en digital koblingsudgang, som et PWM-moduleret signal, som kontinuerlig værdi via LAN og WiFi eller via cloud-baseret kommunikation.
7. Unik kompakt
   Det kompakte design (36 x 49 x 76,5 mm) sparer plads i styreskabet.
8. Fås i to udgaver
   LAN-udgave "PM03T" og trådløs WiFi-udgave "PM02TWA".

Det, der gør LAPPs løsning så speciel, er, at enheden blot er seriekoblet til datakablet. Der kræves ingen specielle sensorelementer i kablet eller en anden enhed for enden af kablet.

Det afgørende aspekt ved den digitale transformation er indsamlingen af maskindata: Motorer, ventiler og sensorer rapporterer uafhængigt deres driftsstatus. Disse data registreres og evalueres og analyseres ved hjælp af algoritmer (selvlærende eller ej). Målet er at øge et systems effektivitet eller få indsigt i anlæggets nuværende status, så kommende fejl opdages på et tidligt tidspunkt.

Hvis disse data eller disse processer uploades til eller kører via skyen, kan anlægget endda tilgås globalt. Så den tid, hvor lange afstande var et problem, er for længst forbi – fordi alt er forbundet i netværk og er digitalt. Maskinteknik og bilindustrien med deres højautomatiserede og tidsfølsomme fremstillingsprocesser er særligt interesserede i smarte udviklinger. I værste fald kan en enkelt komponent, der bryder sammen, faktisk betyde, at hele fremstillingsprocessen går i stå, hvilket vil betyde enorme økonomiske udfordringer.

For at minimere denne risiko er forudsigende vedligeholdelsessystemer, der giver brugeren mulighed for at registrere og evaluere vedligeholdelses- og ydeevnestatussen for alle komponenter, på fremmarch. Dette giver anlæggets ejer tid til at bestemme, hvornår en komponent er ved at bryde sammen, så den nødvendige vedligeholdelse kan udføres, før anlægget går i stå. Denne tilstand spiller en afgørende rolle, især i omkostningstunge applikations- eller sikkerhedskritiske infrastrukturer. På nuværende tidspunkt forfølges en forebyggende tilgang hovedsageligt i sådanne anlæg baseret på tilstandsovervågning. Det betyder, at sliddele udskiftes med foruddefinerede intervaller, uanset deres tilstand eller resterende levetid.

For at optimere anlæggets omkostninger og driftssikkerhed bør signalet om vedligeholdelsesindgreb hverken gives for tidligt (høje omkostninger) eller for sent (nedbrud af anlæg).