智能化軸承解決方案旨在對(duì)設(shè)備、工廠或產(chǎn)品的主要操作參數(shù)和條件進(jìn)行妥善的評(píng)估和控制。作為一家軸承制造商，舍弗勒提供的產(chǎn)品在實(shí)施“工業(yè)4.0”項(xiàng)目中發(fā)揮著中心作用。軸承的功能是 、定位和支持加工過(guò)程中的力和運(yùn)動(dòng)，生產(chǎn)過(guò)程中或產(chǎn)品本身存在的許多變化立刻可以通過(guò)軸承反映出和檢測(cè)到。這些變化包括軸承的磨損和潤(rùn)滑狀態(tài)等。我們可以通過(guò)準(zhǔn)確地監(jiān)控和測(cè)量狀態(tài)數(shù)據(jù)（潤(rùn)滑狀態(tài)、磨損顆粒、溫度、振動(dòng)、頻率）以及力、扭矩和速度等參數(shù)，從而獲得準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)信息，以及大多數(shù)工藝（過(guò)程監(jiān)測(cè)）和生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
“工業(yè)4.0”旨在通過(guò)數(shù)字化技術(shù)和IT手段，為建立一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、成品和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。這一項(xiàng)目就是為了降低生產(chǎn)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。我們的總體目標(biāo)是：在任何時(shí)候，都可以了解產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)展，有效組織生產(chǎn)，并為機(jī)器設(shè)備建立獨(dú)立的控制機(jī)制。
為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品/機(jī)器以及機(jī)器/機(jī)器之間的網(wǎng)絡(luò)化，機(jī)械工程和IT技術(shù)這兩個(gè)領(lǐng)域過(guò)去很少交叉，但現(xiàn)在我們必須將二者整合。
生產(chǎn)機(jī)械和集成質(zhì)量控制技術(shù)的可用性
實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是如何了解生產(chǎn)設(shè)備在任何特定時(shí)間點(diǎn)的可用性，以及如何進(jìn)行安排計(jì)劃。我們必須制定全新的質(zhì)量控制手段，從而實(shí)現(xiàn)可以自我管控的生產(chǎn)流程。在自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)條件下，計(jì)劃外停機(jī)以及任何有缺陷的部件都迅速導(dǎo)致生產(chǎn)混亂。如何監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)和各種生產(chǎn)工藝過(guò)程，成為“工業(yè)4.0”項(xiàng)目在工程機(jī)械領(lǐng)域所面臨的主要挑戰(zhàn)。
首先，配有傳感器、數(shù)據(jù)和軟件的機(jī)械、產(chǎn)品將可以自我“診斷病情”和自我維修。在理論上，我們可以對(duì)設(shè)備的利用率、加工精度和可用性進(jìn)行更為準(zhǔn)確的平衡和提升。這里的前提是：我們需要將捕獲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息和具體的措施。這就需要一個(gè)前提：制造工藝、設(shè)備和產(chǎn)品的行為是可以定性和定量預(yù)測(cè)的。那么，如何才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？
傳感器技術(shù)在“工業(yè)4.0”中的應(yīng)用
舍弗勒開(kāi)發(fā)的新型傳感器技術(shù)可以直接測(cè)量傳動(dòng)軸材料的應(yīng)力，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩信號(hào)。這一技術(shù)為何在“工業(yè)4.0”項(xiàng)目中具有特別重要意義呢？在許多機(jī)器設(shè)備中，控制系統(tǒng)靠計(jì)算來(lái)獲得電機(jī)標(biāo)稱(chēng)值下的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)，并以電子方式進(jìn)行設(shè)置。轉(zhuǎn)矩傳感器在這一方面更為準(zhǔn)確，并在任何適合安裝的位置都能測(cè)得特定轉(zhuǎn)矩置。因此，溫度不再對(duì)互聯(lián)齒輪液壓或摩擦產(chǎn)生任何影響。轉(zhuǎn)矩傳感器技術(shù)已被用于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
傳感器不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)矩，還可以測(cè)量速度；反之，也可以用來(lái)計(jì)算功率傳遞，可以對(duì)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，我們可獲得軸承支座和完整驅(qū)動(dòng)鏈的載荷記錄，也可以反過(guò)來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)，如確定剩余使用壽命等。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)成為預(yù)測(cè)性維護(hù)的先決條件
舍弗勒FAG品牌 SmartCheck裝置是一種可以通過(guò)評(píng)估扭矩等其它參數(shù)，來(lái)提供機(jī)器部件多方面狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的在線系統(tǒng)。該裝置是可作為機(jī)器控制系統(tǒng)的一部分使用，從而參與監(jiān)測(cè)過(guò)程。
FAG Wear Debris Check裝置可以監(jiān)視例如工業(yè)齒輪箱等其他設(shè)備油路中的顆粒物、污染物的增加情況，并根據(jù)材料和大小評(píng)估此類(lèi)信息。該傳感器系統(tǒng)可以輕松地集成到監(jiān)控和控制系統(tǒng)中。結(jié)合振動(dòng)分析，可以發(fā)現(xiàn)齒輪箱中存在缺陷的組件，從而保證交貨時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更換零件訂單和維修調(diào)度的完全自動(dòng)化。
創(chuàng)新的商業(yè)模式帶來(lái)巨大市場(chǎng)機(jī)遇
下一步就是如何利用這些條件和監(jiān)控技術(shù)，預(yù)測(cè)維修更換備件的時(shí)間，用時(shí)和程度，或在何種程度上可以調(diào)整機(jī)器利用率，從而在同一時(shí)間對(duì)同一生產(chǎn)線上的幾臺(tái)機(jī)器進(jìn)行維修。
創(chuàng)新的商業(yè)模式將極大推進(jìn)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的進(jìn)程，生產(chǎn)者、設(shè)備廠商、運(yùn)營(yíng)商和維修團(tuán)隊(duì)之間可以借助緊密的網(wǎng)絡(luò)化溝通手段，實(shí)現(xiàn)即時(shí)互動(dòng)和溝通。通過(guò)這種信息交流方式，滾動(dòng)軸承制造商提供給運(yùn)營(yíng)商的不僅僅是軸承解決方案，同時(shí)也包括了監(jiān)控，診斷等系列服務(wù)。
通過(guò)這一模式，機(jī)器設(shè)備與其部件的使用壽命極大延長(zhǎng)，并且可以設(shè)計(jì)成可維修維護(hù)的方式去使用。這一技術(shù)將為設(shè)計(jì)部門(mén)帶來(lái)巨大的變革，對(duì)降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)備，簡(jiǎn)化維修和冗余步驟具有全新的意義。