2017-04-21 12:42:35, 回應(0), 人氣(1402)
根據ScienceDaily報導，設備故障為工廠帶來非同小可的損失。舉例來說，雖然生產線上的機器人永遠都不累，精準度令人望塵莫及，但只要有任何零件損壞，機器人就會陷入一片混亂，例如線性致動器協助機器人安裝前方的車身，一旦發生故障，機器人手臂將無法照常精確的定位車門。另一個例子是材料疲勞導致機器組件失靈，恐迫使整條生產線停擺。
為了防止非預期的設備故障，Schutze工程團隊跟學術界和產業界的夥伴合作，開發出一套持續監測工廠設備的系統，猶如人類配戴健身追蹤器，隨時分析自身健康狀況。
該系統透過智慧感測器，不斷從機具收集各種測量資料，一旦發現任何潛在故障跡象，隨即通報設備操作員，進一步採取補救措施，這有助於工程師研擬維護計畫，以免發生意外和非預期的生產損失。
Schutze表示，該系統把工廠設備的狀況視覺化，進而提供潛在危害預警，他們在工廠設備安裝感測器，感測器之間可以彼此互動，就連微乎其微的變化也偵測得到。
工廠設備故障前，可能會發出異常聲響，或者會震動或過熱，但這些變化可能太過微細，一般人是感覺不到的。Schutze指出，為了研究訊號模式(例如震動頻率)在故障時會有什麼變化，他們整理了上千份測量資料集，找出跟特定機械損害或磨損有關的跡象。
研究團隊成員Nikolai Helwig指出，他們把這些資訊輸入感測器，讓感測器成為具有偵測能力的智慧裝置，這樣就不需要外部分析，反正系統本身就有分析能力。
研究團隊的終極目標，莫過於研發一套感測器和模組，讓工廠按照自身的需求來整合設備檢測作業。Helwig指出，這些客製化的感測器不僅能夠融入既有工廠設備，還可以接受改裝，一開始感測器先花時間收集基準資料，亦即機器正常運轉時的反應。該系統亦可搭配其他工業4.0應用，例如協助工廠做好品管，分析製造期間工廠設備有無正常運轉。
這套系統目前已進入測試階段，研究團隊將跟Bosch Rexroth和飛斯妥(Festo)合作，監測Bosch Rexroth工廠設備的狀況，以及檢查飛斯妥工廠的線性致動器。
這項研究是「即時流程控制暨智慧狀態監控的模組感測系統」(MoSeS-Pro)協同計畫的一部分，獲得德國聯邦科技教育部(BMBF)補助。
先進製造技術推陳出新，生產現場邁向新紀元，其中最受矚目的是預防性維護(PM)，有助於製造商找出最佳維護時機，以免浪費製造時間。
據ENGINEERING.com報導，維修向來會中斷生產，令製造商避之唯恐不及，但弗勞恩霍夫協會生產系統與設計技術研究所(IPK)機床生產和生產線管理部門Eckhard Hohwieler指出，預防性維護有別於狀態監控(CM)，後者僅偵測和監控損耗情況，前者卻懂得預測機床的可能發展，預先排定必要的維護工作。
IPK機床生產和生產線管理部門Claudio Geisert，擅長流程監控和狀態診斷，他認為預防性維護有助於準確完成維護工作，一來降低例行維護次數，二來提升機器的可用性。
IPK曾為製造商提供機床監控功能，把套裝軟體整合至機床的控制系統，完全不用加裝感測器等電子裝置，即可自動監控機床的損耗和功能，後來IPK進一步研發演算法來確認機床的狀態和行為，準確判斷弱點甚或鋼帶傳動裝置的材質瑕疵。
預防性維護會收集大量的資料，Machine Tool Laboratory估計，8小時就會儲存多達4GB資料。Geisert指出，製造商大多在內部安裝伺服器，避免跟外人分享這些資訊，以免敏感資訊外流，但為了更深入瞭解機器的行為，製造商仍要跟營運商建立互信關係，有限度的分享資訊。
如此大量的資料，想必會提高資料評估的難度，但這不是什麼大問題，IPK秉持著「只要智慧資料，不要巨量資料」，因此不收集原始資料，每次儲存資料前，必須先進行智慧篩選，把被淘汰的資料直接轉移到雲端，為了做出正確的篩選，使用者不妨善用機器學習技術，有助於挑選有意義的特徵值。
IPK曾經跟磨床製造商Schaudt-Mikrosa合作研發一個方案，直接用磨床控制系統來監控傳動元件，取得並評估所有來自磨床的訊息和訊號，控制系統再來判斷傳動軸的動態行為。Hohwieler表示，這項方案成為Schaudt-Mikrosa不可或缺的品管工具，例如驗收測試或是在保固階段釐清機具損害原因。
Geisert也認為，資料收集完整加上妥善儲存，方便維護人員回顧過去，找出究竟是在何種情況下，第一次爆發這種問題，再來設法補救。Hohwieler表示，在整個產品週期取得大量資料，有助於提升製造商的服務能力。
未來預防性維護結合工業4.0，Hohwieler認為機床本身就會善用資訊來優化製造流程，或者自行「呼叫」維護服務。
資料來源:
http://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&ct=o&id=0000498612_S9J54ROM27QB751AUIW4D
http://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&ct=o&id=0000499572_5F86YJX26M6DXQ3YWWDPV