隨著工業(yè)生產(chǎn)使用更多、更復(fù)雜的機器，狀態(tài)監(jiān)測的可靠性變得越來越重要。狀態(tài)監(jiān)測為有效的預(yù)測性維護鋪平了道路。通過這種方式，制造過程可以在實現(xiàn)高性能的同時降低生產(chǎn)設(shè)備的整體成本，并且可以減少計劃外的停機時間。本期選購指南將向您展示如何實施狀態(tài)監(jiān)測。

01狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護

狀態(tài)監(jiān)測是指在工業(yè)生產(chǎn)中使用監(jiān)測技術(shù)來監(jiān)督機器和系統(tǒng)，及早發(fā)現(xiàn)錯誤并防止生產(chǎn)停機。傳感器監(jiān)控機器的各個參數(shù)，如振動和溫度，并將結(jié)果報告給評估單元。這意味著可以在故障發(fā)生之前停止機器，從而快速檢測并糾正問題。狀態(tài)監(jiān)測主要應(yīng)用于過程和制造工廠，特別是那些長時間運行的具有旋轉(zhuǎn)或移動部件的機器。

預(yù)測性維護并不是一個新概念，但它因工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進步而加速發(fā)展。預(yù)測性維護出現(xiàn)之前是常見的維護方法，旨在通過定期維護保持機器的良好運行狀態(tài)，以防止設(shè)備故障。

預(yù)測性維護的目標(biāo)是只在實際需要時進行維護。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，使用數(shù)字傳感系統(tǒng)來監(jiān)控各種機器運行特性，如振動、熱量和電流。利用這些狀態(tài)數(shù)據(jù)，可以對何時需要進行干預(yù)以應(yīng)對性能下降或磨損進行預(yù)測。

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02用于狀態(tài)監(jiān)測的軟硬件

傳感器

傳感器可以以多種方式監(jiān)控設(shè)備，以盡早發(fā)現(xiàn)問題和錯誤來源。基于狀態(tài)的維護傳感器的關(guān)鍵特性包括：

振動分析和診斷：振動傳感器用于監(jiān)控旋轉(zhuǎn)機器上的軸和軸承。

檢測液壓油中的顆粒（油液狀態(tài)分析）：潤滑油的成分可以用電子顯微鏡掃描。這使您能夠確保機器的順利運行，并及時訂購新材料。

紅外熱監(jiān)測（紅外熱成像）：過度發(fā)熱可能是部件故障的跡象，特別是電氣電纜和接頭。紅外或熱成像傳感器可用于檢測發(fā)熱異常。

聲學(xué)監(jiān)測（超聲波和聲發(fā)射）：數(shù)字超聲波設(shè)備可以測量軸承上的高頻信號，并將其評估為聲學(xué)信號。這使得預(yù)測運動軸承中的摩擦和缺陷成為可能，這對于高速機械應(yīng)用和高壓流體尤為重要。

油液狀態(tài)傳感器：傳感器用于對油液成分進行光譜分析，以識別關(guān)鍵污染物。根據(jù)污染顆粒的類型，便可以確定原因并采取適當(dāng)?shù)膶Σ摺?/p>

繼電器

除了傳感器，繼電器也可用于監(jiān)控機器功能，并在檢測到故障時觸發(fā)斷路器。繼電器常見的監(jiān)控應(yīng)用包括：電壓監(jiān)控、相位監(jiān)控、溫度監(jiān)控、電流監(jiān)控、頻率監(jiān)控、速度監(jiān)控、轉(zhuǎn)速監(jiān)控等等。

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（CMS）

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（CMS）不僅評估機器數(shù)據(jù)，還可以集中收集、對齊和檢索任何終端設(shè)備上的數(shù)據(jù)。例如，公司可以為其員工提供關(guān)于個別機器狀態(tài)（維護）、整個生產(chǎn)過程信息（過程管理）或故障原因和損壞統(tǒng)計評估（質(zhì)量管理）的需求特定數(shù)據(jù)。除了機器數(shù)據(jù)外，您還可以集成建筑管理，并監(jiān)控生產(chǎn)室的溫度或安全門的狀態(tài)，旨在系統(tǒng)地優(yōu)化整個生產(chǎn)過程。

通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)4.0）增強的網(wǎng)絡(luò)連接為工業(yè)企業(yè)的流程管理創(chuàng)造了新的可能性，例如生產(chǎn)工廠的端到端數(shù)字化、監(jiān)控和評估（維護4.0）。

產(chǎn)品、流程和生產(chǎn)手段都配備了智能傳感器并無線傳輸數(shù)據(jù)。這意味著電纜的損壞不再會影響數(shù)據(jù)評估，而且我們不再需要在凌亂的生產(chǎn)區(qū)域安裝或鋪設(shè)額外的電纜。配備無線技術(shù)的傳感器可以直接安裝在機器上，例如，將振動數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)皆u估單元。

03監(jiān)控未來

狀態(tài)監(jiān)測的使用程度是否值得升級，取決于公司通過實時數(shù)據(jù)采集想達(dá)成的目的。機器和系統(tǒng)的完全電子化的成本很高，理論上，只有工業(yè)巨頭才能獲得回報。這并不意味著中小型公司無法應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測。相反，他們應(yīng)該在適合他們的數(shù)據(jù)驅(qū)動框架內(nèi)實施它，以便保持競爭力和面向未來。為了評估哪些設(shè)備需要狀態(tài)監(jiān)測，我們將它們分為不同的類別。綜合考慮目的、停機時間和影響、維修工作、備件可用性、一般條件和安全方面等，將它們對生產(chǎn)過程的重要性進行優(yōu)先級排序，并確定控制強度。這樣，我們就可以提出一個具有成本效益的個性化維護策略。

隨著系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，特定的故障排除知識也在增加。通過特殊應(yīng)用，制造商可以直接評估監(jiān)控系統(tǒng)檢測到的錯誤，并在必要時遠(yuǎn)程自動解決。這進一步減少了監(jiān)控工作，但需要第三方遠(yuǎn)程訪問敏感數(shù)據(jù)，這又對額外的IT安全提出了要求。