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解決事例

什麽是電機故障的預測性保全?

您能夠防止工廠設備突然故障嗎?工廠機械和其他設備突然故障的影響不僅包括維修成本。如果生產線在維修期間停工,生產就會延誤,停產期間本來可以賺取的利潤也會損失。

那麽,如何防止突然發生故障呢?為此,維護 (維護) 是必不可少的。此次,將就以下內容進行說明:有哪些種類和方法?最近“預知保護 (預兆保護) ”受到各企業重視的理由;在工廠中檢測馬達故障預兆的“預知保護”非常重要的理由等。

Topics

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工廠的保全種類有預知保全 (預兆保全)、預防保全、事後保全3種

“預知保全 (預兆保全) ”是什麽?

預測性維護包括不斷監控工廠機械和其他設備,了解零件的老化狀態,並在檢測到機器或設備即將發生故障的跡象時更換零件,從而執行維護和修理等維護工作。

與“預防性維護”的區別

在預防保養中,例如“這臺機器需要每5年進行一次保養”等,根據機器制造商事先提示的信息,有計劃地進行保養業務。

它與前面提到的預測性維護類似,都是在故障發生之前進行維護工作,但不同之處在於是否從一開始就規劃維護工作

與“事後保全”的區別

糾正性維護,正如「事後」一詞所暗示的那樣,是指在發生故障後進行的維護工作。為了盡量減少生產線停機時間,需要盡快確定故障原因並進行修復工作。

但是,如果是事前保養,只需更換部件即可,而如果是事後保養,則作業範圍也會增加,作業費用也容易增加。另外,如果部件沒有庫存,在部件送達之前生產線就會停止運轉等,費用高昂,利潤損失也很大。

工廠需要預知保全 (預兆保全) 的理由

如果發生故障,就會產生維修費用和工廠停工期間的營業利潤損失。

工廠機械和其他設備突然故障的影響不僅包括維修成本。一般來說,生產現場根據生產計劃需要高生產率。
然而,如果生產線因故障維修而停止,就會發生停機,導致生產延誤以及停機期間本可賺取的利潤損失。因此,如何預防故障一直是該領域的難題。

因為事後保全是無法阻止的

事後保全是如前所述的“壞了就修”的想法,原本就不是以防止為目的。

即使是預防保養也不能完全防止故障,而且容易造成過度保養。

預防性維護,即制定計劃並進行定期維護,已經被使用了很長時間,透過按照計劃徹底地進行維護,可以在一定程度上減少發生故障的可能性。
然而,即使在定期更換後,某些零件也可能突然出現故障。預防性維護並不能完全防止此類情況的發生。

另外,在進行預防性維護時,我們往往會增加維護的頻率,以盡可能減少故障的可能性。
如果增加維護頻率,最終將不得不更換仍可使用的零件,從而增加更換零件的成本和人力成本。

工廠預知保全 (預兆保全) 的優點

預測性維護 (預測性維護) 可以降低零件成本和更換工作成本

預測性維護涉及不斷監控工廠機械和其他設備,當零件發生一定程度的惡化或變化時,將其視為故障跡象並進行維護工作。
因此,無需更換所有仍可用的零件,只需像預防性維護那樣定期更換即可。當需要更換時,可以用最少的零件和更換人力成本來完成,這也有望降低成本。

預知保全 (預兆保全) 可以提高工廠設備故障檢測的確立度,保證高運轉率

即使作為預防性維護的一部分進行定期更換,在下一次更換時間之前也可能會出現劣化或問題。
透過預測性維護,可以透過持續監控振動等波形來檢測異常,並進行維護工作,從而增加預防故障的可能性。

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工廠預知保全 (預兆保全) 的缺點

缺點是建構IoT/AI等監控系統需要建造成本。
對此,我們需要對故障的風險進行組織,例如對發生故障可以修復的項目進行糾正性維護,對需要盡可能預防的風險進行預測性維護,併計算適當的成本。

在工廠實現預知保全 (預兆保全) 的必要事項

一般來說,為了進行預測性維護,首先需要在需要監控的設備上安裝物聯網感測器,以收集振動、溫度等必要資訊。
還需要一個系統來收集和分析來自這些感測器的數據。之後,需要透過反覆做出和驗證假設來找到最佳值,例如每個資料中的哪些值應被視為異常的標誌。

檢測電機故障跡象的預測性維護對於工廠的穩定運行非常重要

加強監控,防止故障1

伺服馬達對於高精度定位和旋轉控制至關重要,並應用於各行各業的工廠設備。因此,對伺服馬達進行適當的預測性維護對於工廠的穩定運作極為重要。
如果想防止伺服馬達故障,一種選擇是使用具有預測維護功能的伺服馬達放大器。

加強監控,防止故障1

加強監控,防止故障2

配備預測維護功能的馬達/放大器具有預測抱閘剩餘壽命、控制電源過壓警告和頻率監控、主電路電源品質監控、上位通訊品質監控(EtherCAT)等功能。可以識別導致伺服系統和設備故障的因素。
此外,零件壽命通知可以消除機械和設備的停機時間。

加強監控,防止故障1

偵測馬達故障跡象並有助於預測性維護的新型AC伺服系統「SANMOTION G」是什麼?

在此,我們向大家介紹一下山洋電氣的AC伺服系統AC伺服系統「SANMOTION G」的特色。

山洋電氣AC伺服系統AC伺服系統“ SANMOTION G”

提高可靠性和可維護性

充實了電源狀態和通信質量的監視、保持制動壽命的預測、電子部件故障的預防等安全放心使用的功能。另外,由於是無電池編碼器,因此無需更換電池。提高機械設備的可靠性和可維護性。

改進的伺服性能

該設備可實現高速、高精度的強大控制,有助於提高設備生產率和加工品質。與我們的傳統產品*1相比,我們改進了以下伺服性能。

▼速度頻率響應*2 1.6倍(3.5kHz)
速度頻率響應1.6倍 (3.5 kHz)
▼1.15倍高速輸出
1.15倍高速輸出
▼定位整定時間1/3
定位整定時間1/3
▼編碼器解析度16倍(27位,無電池)
編碼器解析度16倍(27位,無電池)

*1:與我們傳統的伺服系統「SANMOTION R」的比較。
*2:頻率表示馬達跟隨伺服放大器的速度指令的穩定性。

適用於各種環境

與我們的傳統型號*3相比,伺服馬達的抗振性能提高了一倍,伺服放大器提高了20%。伺服放大器的工作溫度範圍擴大了約10%,達到0至+60°C。即使在2000m的高海拔地區也能使用。耐環境性能提高,可在多種地區、多種環境下使用。

*3:與我們傳統的伺服系統「SANMOTION R」的比較。

抗振性能

到目前為止,我們已經概述了預測性維護(預測性維護)以及實施預測性維護的方法。
預測性維護已經在製造、能源、醫藥等多個行業中變得司空見慣,並有望在未來擴展到更多領域。

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Case

導入事例:檢測發動機故障的預兆,為預知保全做贡獻!去不停的工廠!

挑戰

T公司製造並銷售用於攪拌食品和化學品等原料的攪拌機等設備。
該公司的客戶之一是一家食品製造商,因設備故障而導致停機而遭受損失。

如果設備停止運轉,正在生產的產品就會報廢,在查明原因之前生產線無法重新運轉,因此對生產效率和收益的影響非常大。食品生產商策劃了新的保護計劃,也委托T公司開發了能夠進行預知保護的攪拌機。但是,成本方面的要求非常嚴格...。

解決方案

陷入困境的 T 公司諮詢了與他們有關係的山洋電氣銷售代表。
山洋電氣得知問題後,分析該攪拌機的嚴重故障往往是由馬達引起的,並提出了AC伺服系統「SANMOTION G」。

通過能夠提前檢測可能導衹嚴重故障的因素,可以提高預測性維護的準確性並降低停機的風險。這是有計劃地進行生產的重要因素。

主管:山洋電氣株式會社銷售本部伺服系統事業部

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更新日期: /發布日期:

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