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マシンデータを機能させる前に、プロバイダーのオプションを理解してください

機械データの自動化されたインテリジェントな読み取りによって、よりスマートな製造を検討したいという製造業者への誘惑は、かつてないほど強力です。そして、最近では根深いように見える、いわゆるデータの専門家からこれほど多くの支援が得られることはありません。年。 もちろん、他のものよりも優れているものもありますが、その数を考えると、メーカーは誰を信頼すべきでしょうか? どのように始めるのでしょうか？

インテグレーター、コンサルタント、または OEM から得られるマシン データ ヘルプの品質は、顧客が何を必要としているか、何を要求しているかだけでなく、教育やドメインの経験など、プロバイダーに影響を与える要因によっても異なります。 インダストリー 4.0 インテリジェント ソフトウェアの実装を支援するためにこれらのデータ エキスパートを雇う前に、プロバイダーを調べ、質問し、詳細を学び、プロバイダーのことを実際に知り、そのプロバイダーが適合するかどうかを確認することが重要です。

スマート マニュファクチャリングは、データ収集と分析を使用した予知保全機能の実装という、スマート マニュファクチャリングの具体的なタスクについて 3 つのプロバイダーと話し合いました。 基本は同じでしたが、3 人は顧客をどのようにサポートするかについて、異なる態度や考え方を示しました。

CB Technologies の資産完全性と信頼性担当シニア ソリューション マネージャーであるプレストン ジョンソン氏は、科学に大きく依存しています。

「私は、産業環境における予知保全および関連ビジネス プロセスをサポートするアプリケーションに対して、物理ベースのアプローチを採用する傾向があります。」と彼は言いました。 「たとえば、私は産業用計装の経験と、振動解析と信頼性工学の認定資格を活用しています。これらの経験と教育は、予知保全のセットアップ ストーリーを提供し、予知保全活動を通じて改善する ROI 指標を追跡します。」

ジョンソン氏は、予測メンテナンスは時間と使用量に基づくメンテナンスよりも安価であることが研究で示されていると指摘しました。 本当の公益事業は、通常のスケジュールと予想されるサプライチェーン内で作業を実行できるように、十分に先を予測できることです。

IoTco CEO の Mo Abuali 氏のアプローチは、「大きく考え、小さく始めて、迅速に拡張する」です。

アブアリ氏は、IoTco (IoT Companyの略) は、センサーとデータ取得から分析に至るまでのターンキー ソリューションを提供し、顧客がソフトウェアを拡張できるようにチームを評価およびトレーニングできるように支援すると説明しました。 「予測メンテナンスと予測品質に関する当社の保証は、ドメイン知識をもたらし、90 日以内に実装し、クライアントの社内チームを使用して迅速に拡張し、AI と予測分析から 3 ～ 6 か月で ROI をもたらすことです。」

CNC/モーション コントロール OEM ハイデンハインでは、顧客は、スピンドルが動作しているかどうか、どのようなプログラムが実行されているか、および機械の動作効率を確認するために機械を監視するための簡単なプラグイン ソリューションが必要だと述べています、とディレクターの Gisbert Ledvon 氏は説明しました。工作機械の事業展開。 「顧客は私たちに、『私たちはITの専門家ではない、IT担当者を雇わずにマシンが持つデータを活用したいだけです』と言います。 ハイデンハインはそのために StateMonitor を開発しました。」

StateMonitor は、リアルタイムの製造中のリモート監視とデータ評価を可能にするソフトウェア プラットフォームです。

ハイデンハインは最近、StateMonitor の新バージョンをリリースし、複数のサイトからの生産データの監視と分析を集約する PlantMonitor も導入しました。 PlantMonitor を使用するには、各サイトで少なくとも 1 台の機械にハイデンハイン TNC 制御と StateMonitor ソフトウェアの組み合わせが装備されている必要がありますが、非ハイデンハイン制御を使用する工作機械を含めて監視することは可能です。

「米国で使用されている最も一般的なプロトコルを調査したところ、それが MTConnect でした」と Ledvon 氏は言いました。 「国際的には OPC-UA です。私たちは現在、これらのインターフェイスを提供しています。これにより、顧客は他のブランドのマシンに非常に簡単に接続し、StateMonitor を使用してそれらのマシンからデータを接続し、そのデータを優れたクリーンな分析に取り込むことができます。そして、それを携帯電話に置くことができます」携帯電話だけでなくタブレットでも使用できるので、どこにいてもデータを収集できます。」

StateMonitor は、Heidenhain の顧客が求めていたプラグアンドプレイ機能を提供します。

「制御装置に直接差し込むと、ハイデンハイン CNC がすでに収集しているすべてのデータが収集されます」とレドボン氏は述べています。 「私たちはそれを制御から外し、優れた分析に組み込みます。グラフィックが得られるので、店舗を分析してボトルネックがどこにあるのかを確認できます。」

新しい StateMonitor V1.4.0 は、データの使用状況を強調し、チャートやグラフを使用して時間の節約となるワークフローを促進するように設計されており、いくつかの利点を提供します。 これには、現在の工具使用状況データを収集する機能が含まれており、早期の工具交換を回避するのに役立ちます。 追加の条件を追加し、マシンが生産的であるとみなされるときに優先条件に変更することで、マシンのステータスをカスタマイズします。 マシンステータスページに監視されている信号を表示します。

Ledvon 氏は、監視信号機能により、StateMonitor がマシンごとに最大 5 つのセンサーを追跡し、その結果得られるデータが予知保全に使用されることを意味すると説明しました。 さらに、オペレータは推奨される予防的機械メンテナンス (時間および/または使用状況に基づく) をプログラムに入力できます。

「その後、プロセス計画を立てると、このマシンを次の 50 時間稼働するように計画したことがわかりますが、その間にメンテナンスを行う必要があることを忘れないでください。」と彼は言いました。 「オーバーライドするか、最初にメンテナンスを行うことができます。」

オペレーターは、出力レベルをサポートするために補足情報を追加することもできます。

「State Monitor が他の監視ソフトウェアと異なるもう 1 つの点は、オペレーターがシステムに入力できるようにしていることです」と Ledvon 氏は言います。 「私たちのシステムでは、オペレーターが『FN38』機能を備えたマシン上で、分析に情報を入力できるようにしています。オペレーターは、『プログラムがなかったためマシンを実行できませんでした』、または『部品がなかったり、工具が壊れたりしたため、機械を動かすことができませんでした。」 そのため、オペレーターは、自分の生産性がなぜ良くないのかについて自分の声が聞かれずに監視され、判断されていると感じることがありません。」

ハイデンハインは、他のベンダーの機械を備えた店舗に対応するだけでなく、より技術に精通したオペレーター向けの機能も備えています。

同氏は、「StateMonitorが収集したすべてのデータをExcel形式、Oracle環境、SQL、Microsoftなどにエクスポートすれば、インダストリー4.0という大きな計画の中でやりたいことを何でもできる」と述べた。

アブアリ氏は、製造業者が求めているのは、技術的価値、分野の知識、投資収益率、実装と拡張の速度（またはスピード）の4つだと述べた。

「これは、彼らが複雑な環境で複雑な AI ソリューションを実装したいと考えていることを意味しますが、それを 3 か月以内に実現したいと考えているのです」と彼は言いました。 「彼らはすでに、長く高価な MES (製造実行システム) と ERP (エンタープライズ リソース プランニング) の導入を経験しています。」

アブアリ氏によると、IoTcoは顧客の既存のメンテナンス環境との相互運用、あるいはそれを補完することを目指しているという。 顧客は、予知保全活動のためにコンピュータ化された保守管理システム (CMMS) を使用している場合があります。 その場合、マシンが故障する前に、マシンとその AI が CMMS に警告したり、作業指示書を自動生成したりすることを望んでいます。 そうすることで、ショップはスペアパーツの注文を最適化し、メンテナンススタッフの通常のスケジュール内で作業する時間を確保できます。

つまり、企業は労働効率の向上、スペアパーツの改善、スケジュールの改善など、すべてを望んでいるのだとアブアリ氏は説明した。 IoTco の信念は、予測メンテナンス ソフトウェアを実装するだけではなく、それを顧客のメンテナンス チーム、スケジュール、作業指示に実際に統合することです。

「そのため、意味のあるアラートや意味のある通知（私たちは予測アラートと呼んでいます）を作成し、また、メンテナンス作業指示やスペアパーツ要求などの予測作業指示をメンテナンス ソフトウェアで直接生成することが非常に重要です」と同氏は述べた。 「これは今日の大きな課題だと思います。相互運用性がありません。私たちはサイロ化されたソリューションを実装したくありません。」

相互運用性の欠如を克服するために、IoTco は、2 つのアプリケーションの通信を可能にするソフトウェア仲介者である API (アプリケーション プログラミング インターフェイス) の使用を検討しています。

「今日の世界では、たとえば、機械やスピンドルやベアリングなどのコンポーネントが今後 2 週間以内に故障すると予測する場合、ルールを作成し、その API を使用して作業を自動生成できます。ほぼすべてのメンテナンス システムでの注文とリクエストです」とアブアリ氏は語った。

顧客の予測分析プロジェクトの開始時に、IoTco はレガシー資産を含むすべてのマシンを調査します。 重要な機械と、スピンドル、ボールねじ、ポンプ、モーターなどの機械上の重要なコンポーネントを選択します。 すべてのセンサーとハードウェアは既製です。 IoTco は何も独占的なものにはしません。

「そして、私たちは顧客が手頃な価格で拡張性のあるものを選択できるよう支援し、センサーを設置する人を派遣して、ターンキーの便利なサービスを提供します」とアブアリ氏は語った。 「その後、社内チームが追加のセンサーを設置して独自に拡張できるようにトレーナーをトレーニングします。」

コストを抑えて AI 実装を加速するために、同社は 30 以上の異なるアプリケーションまたはソリューション テンプレートのライブラリを持っています。

サウスカロライナ州コロンビアにある Trane Technologies のアフターマーケット エンジニアリング リーダーである Tyrone Ellis 氏は、「IoTco には、当社の施設にある機器用にすでにパッケージ化されたソリューションがあったという事実が、当社の選択プロセスの大きな部分を占めていました」と述べています。勉強ビデオ。

機械のメンテナンスをいつ行う必要があるかを予測できることの本当の利点は、潜在的な問題を解決しやすい問題に変えることができることです。

「これにより、サプライチェーンの制約の中で、残業なしで乗務員のスケジュールを立て、部品を注文できるようになりました」とジョンソン氏は語った。 「期間が長くなれば、その問題はより簡単になります。」

まず、彼は、業界のベスト プラクティスと、それらのテクノロジに関する自身の経験に基づいたマシンの状態監視のしきい値を使用して、マシンに問題があるかどうかのアイデアを得るのが好きです。 彼は入手可能なデータを調べて、マシンのパフォーマンスを尋ねます。

「これで、マシンの健全性の低下をどこで検出できるかを指摘できるようになりました。我々には常に何らかの劣化が発生することになります。」と彼は言いました。 「また、何か変化があった場合に備えて、追跡して傾向を把握することもできますが、目的は、機器の状態を把握してしっかりと把握し、次の停止までに十分な計画を立てられるようにすることです。」

ジョンソン氏は、機器の健全性を評価するために、モーター電流特性分析、振動、超音波、オイル分析、温度の 5 種類のセンサーを使用しています。

「実際にモーターに流れている電流とそれがどのように使われているかを見れば、電気モーターの問題が発生し始めていることがわかります」と彼は言う。 「モーター電流特性分析は、特に可変速ドライブやスマートモーター制御で人気が高まり始めていると思います。それらの多くにはこの種のテクノロジーが組み込まれており、古いものの多くには非常に優れた機能がいくつかあります。コスト効率の高いテクノロジーを追加できます。

「振動は通常、利用可能な『無料』データをすべて使い果たした後、ポケットから出てきます」とジョンソン氏は付け加えた。 「振動は、他のテクノロジーよりも故障モードについて詳しく知ることができます。振動が毎秒 2 インチを超えると、マシンが本当に踊り始め、おそらくすぐに機能的な問題が発生することがわかります。」

ジョンソン氏は、機械式超音波と空中超音波という 2 種類の超音波を区別しています。 彼は機械的超音波を使用して、金属が摩耗や疲労によって動き始めるときに発する「パチパチ、パチパチ、パチパチ」という音を検出します。

同氏は例えを示し、「冬や夏には家が少しきしむことがありますが、同じことが金属でも起こります」と述べた。 「多くの機械では、適切な場所に超音波を照射することで亀裂を検出できます。それは、振動（監視）ではもう少し後になるまでわかりません。」 ただし、機械的超音波は振動モニタリングほど広く使用されていません。

超音波がメーカーのコストを実際に節約できるのは、空中超音波の場合だと同氏は述べた。 産業界では、航空機搭載の超音波装置を使用して、加圧空気または蒸気の供給ラインを検査し、コストのかかる漏れがないか確認します。

オイルを分析するには、歴史的に、血液検査を行うのと同じように、ショップがオイルのサンプルを採取して研究室に送る必要がありました。 現在では、毎日、時間ごと、または分ごとに同じ測定を行い、その結果をデータレイクにフィードするセンサーが利用可能です。

ジョンソン氏は温度を確認センサーと呼んでいます。 「私の振動の中に、ベアリングの調子が悪くなっていることを示す何かが見える気がします。私の体温はどうですか?」 彼は言った。 「気温も上昇しているので、同じことを知らせるセンサーが 2 つあり、証拠を立てようとするときに役立ちます。」

次に、障害がどの程度早く発生するかを判断するには、対象分野の専門知識、つまりドメインの知識が問題になります。

マシンインフォマティクスが必要なメンテナンスの予測に役立つのと同様に、将来のプロバイダーに関するデータは、個々の顧客にとってどのプロバイダーが最適であるかを予測するのに役立ちます。

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