Как 129-летний токарный станок становится способным к Промышленности 4.0

Как 129-летний токарный станок становится способным к Промышленности 4.0
Как 129-летний токарный станок становится способным к Промышленности 4.0

Ему 129 лет, педаль работает и жемчужина Индустрии 1.0. Основатель компании Роберт Бош все еще лично работал на токарном станке весом 300 кг в 1887 году. Среди прочего, на нем были изготовлены детали для магнето - продукта, который помог компании добиться прорыва в конце 19-го века. Теперь Bosch катапультирует исторический токарный станок из музея в эпоху Индустрии 4.0.

Техническая поддержка: шлюз Интернета вещей (IoT) от Bosch. Сетевая система объединяет датчики, программное обеспечение и IoT-совместимое промышленное управление, что позволяет осуществлять мониторинг состояния токарного станка. «Наша установка показывает, что даже самые старые машины могут быть подключены к сети через шлюз IoT», - говорит доктор. Вернер Струт, ответственный за промышленную технологию и координацию производства в руководстве Bosch.

Картинная галерея

Картинная галерея с 17 картинками

Многие машины еще не являются частью Индустрии 4.0

«Многие машины в торговле или на производстве все еще не связаны с промышленностью 4.0. Помимо прочего, им не хватает датчиков, программного обеспечения или подключения к ИТ-системам компании - и, следовательно, существенных предпосылок для сетевого производства », - объясняет Струт. Только в Германии пострадали десятки миллионов машин. «С глобальной точки зрения это рынок миллиардов долларов для решений по модернизации». В Германии Struth видит потенциал рынка модернизации в трехзначном диапазоне миллионов.

Сетевые машины - это то, что нужно промышленности - и это именно то, чего хочет достичь шлюз IoT. Это означает, что операторы старых производственных систем не должны покупать новые машины, но могут модернизировать существующие системы для их подключения к сети. Шлюз должен контролировать установки - в духе Industry 4.0 - сокращать время простоя, оптимизировать техническое обслуживание, короче говоря: повышать производительность.

Индустрия 4.0

Новый машинный язык для Industry 4.0

Настроенный токарный станок показывает, как работает модернизация

«Настроенный» токарный станок показывает, как сетевое производство может быть реализовано в любой системе. Мониторинг процесса может обеспечить качество, а постоянный мониторинг состояния предотвращает незапланированные простои. Для контроля процесса датчики регистрируют, помимо прочего, скорость заготовки: слишком высокие или слишком низкие скорости резания ухудшают качество производства при токарной обработке металла и могут повредить инструмент. Используя датчики, которые передают данные на шлюз, оператор педали всегда может видеть на мониторе, нужно ли ему крутить педали быстрее или медленнее, чтобы поддерживать оптимальную скорость.

Кроме того, теперь подключенный к сети токарный станок распознает ползучие изменения в приводе: с увеличением возраста трения при движении кожи между приводным колесом и шпинделем могут проскальзывать вместе с заготовкой. Это изначально невидимо для человеческого глаза. Однако датчики уже обнаруживают отклонения в процентном диапазоне. Если достигается предварительно выбранное пороговое значение - например, проскальзывание на 2% - сетевая система автоматически отправляет сообщение инженеру по техническому обслуживанию. Изменяет ремень в течение заданного времени и позволяет избежать отказа.

Индустрия 4.0

Прямые ворота в Интернет вещей

507 марок за токарный станок

Роберт Бош купил станок в феврале 1887 года и работал над ним сам. Вероятно, он использовался до 1901 года. В пересчете на сегодняшние условия закупочная цена в 507 марок в то время соответствует примерно 30 000-40 000 евро - для малого бизнеса, который Роберт Бош основал только в 1886 году, это были значительные и долгосрочные инвестиции. «Ничего не изменилось по сей день: машины стоят дорого. Мы должны использовать их максимально эффективно. Сеть может помочь нам в этом », - говорит Струт.

СОВЕТ КНИГИ Книга «Промышленные датчики» описывает разработку и практическое применение наиболее важных датчиков. Благодаря прикладному анализу ошибок измерительных систем, датчиков и сенсорных систем, каждый из которых дополнен множеством подробных, полностью рассчитанных примеров применения, книга подходит не только для студентов, но и для инженеров и техников из различных дисциплин.

Циклы новых разработок в машиностроении отличаются от таковых во многих других отраслях. После покупки машины часто остаются в эксплуатации десятилетиями. Они могут быть адаптированы только к новым требованиям с большими усилиями и высокими затратами. Поэтому большая часть машинного парка, установленного по всему миру, все еще не связана с сетевым производством. Поэтому существует потребность в так называемых модифицированных решениях для модернизации сетевого производства. Это относится и к Bosch: «Мы сами уже используем шлюз IoT и экономим деньги», - сказал Струт. Шлюз IoT на выставку SPS IPC Drives будет представлен широкой общественности в ноябре.

Шлюз не должен быть запрограммирован

На заводе Bosch в Хомбурге инженеры объединили испытательный стенд для гидравлических клапанов с 2007 года со шлюзом IoT. С помощью новых датчиков, которые контролируют качество используемого масла, время для необходимой замены масла теперь можно определить гораздо точнее, чем раньше. Это экономит время, деньги и защищает окружающую среду. В этом конкретном случае модернизация уже окупилась через 18 месяцев. На следующем этапе 22 дополнительных испытательных стенда и более поздние дополнительные машины должны быть модернизированы в Bosch. В дополнение к шлюзу Bosch также предлагает необходимое программное обеспечение для анализа, подготовки и отображения данных, например, в облаке IoT.

Сохранить дату: встреча пользователей для проектирования машин Учитывая растущую оцифровку и создание сетей машин и систем, возникает вопрос, актуальны ли классические технологии в эпоху Индустрии 4.0 и где можно найти новые концепции машин. Ответы и вспомогательные средства для принятия решений по выбору наиболее подходящих методов и компонентов доступны на Совещании пользователей по проектированию машин 21 мая 2019 года.

Дополнительная информация: Совещание пользователей по проектированию машин

В зависимости от применения, шлюз расширяется, чтобы включать датчики, которые подключены к машине, которая будет модифицирована. Датчики регистрируют, например, температуру, давление, вибрацию, энергопотребление, качество масла, угол наклона, скорость вращения или другие параметры. Программное обеспечение переводит эти данные в режиме реального времени в формат, который можно интегрировать в существующие производственные среды - «как неутомимый синхронный переводчик для Industry 4.0», говорит Струт. Шлюз не должен быть запрограммирован для этого, он просто настраивается через браузер. Это должно резко сократить ввод в эксплуатацию. Для этого компания использует PPMP с открытым машинным языком («Протокол управления производительностью»).

А токарный станок? Несмотря на соединение IoT, оно не будет использоваться на современных заводах. Но это впечатляюще показывает, что машины, которые не подключены к сети, не должны быть устаревшими сразу. Industry 4.0 может быть модифицирована - и это может быть решением для малых и средних компаний, чтобы не потерять связь. (КДж)