使用樹莓派通信模塊分析機(jī)器數(shù)據(jù)

實(shí)現(xiàn)預(yù)測和計(jì)劃維護(hù)是igus推出智能塑料解決方案的初衷和目標(biāo)。例如，通過智能傳感器測量拖鏈、回轉(zhuǎn)盤和直線導(dǎo)向裝置的磨損程度。通過KUNBUS樹莓派通信模塊，用戶可以決定以何種形式集成傳感器采集來的數(shù)據(jù)。從適用于限制性環(huán)境的離線模式，到將閾值連接到igus服務(wù)器以用于自動(dòng)訂購備件的在線模式，用戶可以自由地集成和讀取其數(shù)據(jù)。

圖1 樹莓派物聯(lián)網(wǎng)工控機(jī)

igus智能塑料拖鏈系統(tǒng)包括通過系統(tǒng)監(jiān)視器顯示出實(shí)際使用壽命，并及時(shí)報(bào)告必要的維護(hù)。由igus提供的具有精確使用壽命數(shù)據(jù)的安全帽導(dǎo)軌模塊已經(jīng)可以離線用于維護(hù)計(jì)劃。連接到系統(tǒng)監(jiān)視器后，它會(huì)指示使用壽命，并在出現(xiàn)偏差時(shí)觸發(fā)警報(bào)并建議進(jìn)行維護(hù)。為了使該系統(tǒng)完全數(shù)字化，該模塊可以在線模式運(yùn)行，從而創(chuàng)造最佳的預(yù)測性維護(hù)方式。

通過樹莓派通信模塊，用戶可以自行決定如何集成傳感器中的數(shù)據(jù)。比如，SD卡離線集成，采用限時(shí)在線學(xué)習(xí)的半離線集成，以及通過與igus的IoT服務(wù)器連接實(shí)現(xiàn)的完全在線集成。

德國igus公司推出了isense系列傳感器，用于檢測igus拖鏈、電纜和軸承等部件的使用狀況。這一系列傳感器可以在運(yùn)行過程中檢測部件的磨損情況，并發(fā)出預(yù)警以提醒用戶對設(shè)備進(jìn)行維修或更換。與樹莓派模塊聯(lián)網(wǎng)后，傳感器檢測到的數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)街悄芟到y(tǒng)。這款樹莓派模塊可以和所有的igus傳感器連接。例如，它可以連接用于測量磨損的傳感器，或者用于測量拖鏈銷孔連接磨損的傳感器，又或者是在電纜監(jiān)測中用于檢測斷裂和推拉力的傳感器。當(dāng)傳感器的測量值被傳輸?shù)綐漭赡K后，這些數(shù)據(jù)就會(huì)被“解讀”，同時(shí)分析并生成指令。目前，只需連接到igus云即可實(shí)現(xiàn)這一功能。

圖2 樹莓派通信模塊應(yīng)用在igus拖鏈簡圖

樹莓派導(dǎo)軌模塊連接igus配備的各類傳感器，在智能塑料拖鏈系統(tǒng)運(yùn)行過程中，不斷采集拖鏈及軸承等部件信息，連接上層SCADA系統(tǒng)，為值班人員及決策者提供了使用壽命及維護(hù)信息，如果沒有永久性的Internet連接，數(shù)據(jù)將保留在公司系統(tǒng)中，同時(shí)可以使用igus服務(wù)器進(jìn)行手動(dòng)控制的更新，以比較使用壽命，顯示生產(chǎn)環(huán)境中所有即將發(fā)生的故障，這非常適合對日常順利工作感興趣的生產(chǎn)經(jīng)理和值班主管使用，并可以有效地部署其維護(hù)技術(shù)人員 ，快速輕松地安裝精益軟件解決方案，所有消息均可以顯示在其他工業(yè)PC上。

靈活的模式選擇

工業(yè)4.0早已不再是一個(gè)純粹的流行語—許多公司都在應(yīng)用這些流程和計(jì)劃，甚至有些已經(jīng)開始實(shí)施；有些事情進(jìn)展很快，有些則需要更多時(shí)間。進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方式與存在的公司一樣多。他們都知道，數(shù)字化不僅僅是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)，收集大數(shù)據(jù)，在云中工作或建立智能工廠。當(dāng)然我們也更關(guān)注于安全。借助樹莓派模塊，其中可通過導(dǎo)軌模塊可靠地顯示系統(tǒng)的使用壽命和維護(hù)建議。為此，我們響應(yīng)了公司運(yùn)營商的各種需求及其數(shù)字化戰(zhàn)略，因?yàn)樵摳拍畎N不同的數(shù)據(jù)使用方式：在線，半離線和離線。這些不是不同的系統(tǒng)和模塊，而僅僅是模塊處理傳感器數(shù)據(jù)的方式不同。

圖3 使用樹莓派模塊的智能塑料拖鏈系統(tǒng)

1.離線模式

除了維護(hù)建議，還可以捕獲，收集和評估傳感器數(shù)據(jù)，例如磨損信息。借助新模塊，提供了一種技術(shù)解決方案，可將傳感器數(shù)據(jù)傳送到控制系統(tǒng)面板，例如，將所有配備傳感器的e-chains，iglidur滑動(dòng)軸承或chainflex電纜的運(yùn)行條件或維護(hù)說明可視化。這具有很好的效果，尤其是在大型生產(chǎn)設(shè)備中，在沒有互聯(lián)網(wǎng)連接的情況下顯示大量傳感器數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.半離線模式

即使模塊離線運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)更改時(shí)，用戶也可以不時(shí)地將其實(shí)際測量數(shù)據(jù)與igus服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。為此，可以將模塊切換到半離線模式。通過與igus服務(wù)器的安全數(shù)據(jù)進(jìn)行的短期在線連接同時(shí)可以傳輸加密數(shù)據(jù)。重新計(jì)算使用壽命后，更新的使用壽命數(shù)據(jù)將被加密，并由igus服務(wù)器返回給模塊。傳輸完成后，模塊將返回離線模式。

3.在線模式

客戶可以選擇從一開始就在生產(chǎn)中以在線模式使用該模塊。然后，通過igus服務(wù)器對使用壽命進(jìn)行連續(xù)比較。數(shù)據(jù)使用AES 25加密并永久同步。對于客戶而言，這意味著可以以最佳的方式利用系統(tǒng)的使用壽命并將故障風(fēng)險(xiǎn)降到最低。無論在生產(chǎn)工廠中如何使用該模塊的操作模式，它都是最大化運(yùn)行時(shí)間并符合所有IT安全標(biāo)準(zhǔn)的。同時(shí)，數(shù)據(jù)豐富的模塊和在線操作的結(jié)合為預(yù)測性維護(hù)奠定了基礎(chǔ)。從長遠(yuǎn)來看，這可以降低服務(wù)成本。值班主管和維修人員放心了，倉儲變得更加高效。如果您想更進(jìn)一步，則可以連接到igus自己的ERP系統(tǒng)，并以報(bào)價(jià)和日期建議的形式自動(dòng)接收建議，以進(jìn)行必要的維護(hù)。踏上數(shù)字化之路的公司通過工業(yè)樹莓派模塊獲得新的可能，這對他們提供了幫助。

通過連接到igus服務(wù)器來進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)

將用戶的樹莓派工控機(jī)和igus的數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)后，可以實(shí)現(xiàn)使用壽命計(jì)算與igus云的持續(xù)匹配，從而實(shí)現(xiàn)最大的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，并將故障風(fēng)險(xiǎn)降至最低。云中的數(shù)據(jù)來源于igus在其占地3,800平方米的測試實(shí)驗(yàn)室中所進(jìn)行的100億次拖鏈和電纜測試循環(huán)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能，igus可以提供關(guān)于解決方案的耐久性情況的精確信息，并向用戶發(fā)出必要的維護(hù)預(yù)警。