用于动力学和IIOT的三种现实世界应用
使用气动学的工业运营和制造商可以访问更多的工业事业互联网（IIT）技术，从圆柱体上的位置传感器到系统流量传感器和边缘网关，它们独立于具有全球接受的通信协议的机器控制器操作。
但是，这些工具生产的丰富数据也为机器建设者和OEM提出了挑战：我们如何将工业互联网（IIOT）放在某种程度上，以便在数字化，高度关联的世界中充分利用机会？
让我们探索现实世界的应用程序，这些应用程序利用启用IIOT的气球来解决持续面临的基本挑战。
通过预防性维护的数据驱动的预测性维护的集成是启用IIOT的气球如何解决持续挑战的一个示例。
提高安全，保护人员和设备
气动技术长期以来提供高效、经济的运动和驱动，具有可靠的技术和证明设备安全的记录。现在，工业物联网技术，以及欧洲工业4.0等相关趋势，为气动进一步提高安全性创造了新的机会。额外的功能见解还允许用户监控机器的安全特性，以更好地保护人和设备免受伤害。
考虑使用安全光幕的机器，当操作员装载或卸载到机器中时禁用气动阀门系统。从历史上看，安全应用程序依赖于统计计算来定义安全组件的任务时间更换循环。
任务时间定义安全组件需要更换时的周期数，无论它是否正常运行，以便保持计算的统计安全功能有效。虽然根据其额定的任务时间阀门似乎可以是可以的，但是还有其他可测量的因素可能不考虑（例如，阀响应时间的变化）。通过允许操作员在触发安全响应事件之前将操作员进一步进入机器的危险运动区域，可以创造严重的安全危险的响应时间。
使用新IIOT技术的系统将主动捕获，分析和报告阀门响应时间的下降，以及在安全功能受到损害之前的相应警报响应时间。这种类型的可操作安全信息创建了更安全的工作场所。
改善预测和预防性维护
处理磨损和撕裂是任何制造环境中的日常挑战。预测和预防性维护计划对于有效管理机器生命周期并最大限度地提高整体设备有效性（OEE）至关重要。
例如，维护技术人员可以分析IIT传感器的适当数据。然后，它们可以使用该信息来预测致动器末端的减震器通过感测其行程速度的毫秒而变质。这可以触发预测的维护协议以更换破旧的减震器。因此，机器停件或更少的机器停工和未计划的停机时间或完整或无法识别的故障减少。
此外，启用IIOT的气动可以在阀门位置监控功能。阀门的磨损状态可能很难从机器外部确定。如果额外的内部传感器不是选项，则IIOT网关可以通过跟踪阀门的循环计数来评估阀门寿命。然后，用户可以启用循环计数器算法来确定已经使用了阀门的生命周期的大部分，并预测其剩下的工作日期和时间。这允许机器运营商或最终用户计划停机时间。
预测维护的数据驱动洞察也有助于改进气动组件的预防性任务的调度。可以分析数据并将其用作引导工厂管理团队的信息，因为他们在造成伤害，损坏，失败或生产损失之前预测和解决问题。
通过预防性维护的数据驱动预测维护的集成还允许即时部分替换，降低购买和仓库的需求是系统关键的完整库存，“立即”部分。当气动学与IIOR一起工作时，它会创建一个有助于早期发现和预测潜在问题的系统。维护技术人员可以下订单以确保在需要时提供零件。在未来，这也可能成为IIOT系统本身自主地向零件供应商发送订单的自动步骤。
提高机器效率
某项技术的真实世界价值最终等同于技术如何提升底线并创造投资回报率。IITIOT以几种方式改善气动操作的重要机会，包括：
调节上游/下游流动：将气动系统的传统优势与基于物联网的技术相结合，可以最大限度地实现过程控制和监控，特别是对上游/下游流体。结果是提高了OEE和降低了总拥有成本(TCO)。
考虑一个使用系统的工厂，该系统只允许在用于包装的散装物料的料斗或料仓上的气动闸门处于完全开启或完全关闭位置。不均匀的产品流和交通堵塞会淹没或使下游加工厂挨饿。无法根据下游需求改变配药门的位置，导致整个工厂效率低下和瓶颈。其后果包括对散装材料的损坏，以及员工加班以弥补生产配额的成本。
在不扰乱现有控制器或其程序的情况下，改造解决方案可以以新的控制器设备或工作流程修改所需的成本分数来解决此问题。一个智能，IIOT的闭环系统，具有适当的传感器，在IIOT的气动组件上，允许每个门的位置从零到100％的开口时变化 - 不仅仅是打开或关闭的两个位置。灵活性导致散装材料的更好的流量控制，无需更改控制器程序。
通过添加附加组件，例如用于控制和IIOT网关的极其精确的气动定位系统来分析功能，可以更有效地控制散装材料，防止包装系统下游的饥饿以及优化OEE。此外，可以利用IIOT系统的数据以额外的系统改进。例如，可以测量阀门寿命，使操作员了解阀门是否正在执行规范，并且如有必要，在调度维护期间更改组件，同时减轻任何计划过停机时间。
EMERSON RXI2，ADEG网关，允许通过本地数据收集和预安装的分析模块独立于控制器的分析。
提高能源效率:智能能源使用是机器制造商和最终用户的关键考虑因素。IIOT连接传感器产生的数据可以转换为可操作的信息，允许制造商更完全理解和更好地管理能源使用情况。
一种智能的IIOT型闭环系统，包括启用IIOT的气动组件的传感器，允许在机器操作定位中进行更大的灵活性。
例如，智能传感器可以监控系统内的压力损耗，IIOT网关可以分析此数据并在泄漏成为能耗的主要贡献者时发送警报。然后，用户可以识别由磨损密封引起的过度泄漏，并在成为主要问题之前缓解它们。在不改变机器控制器的程序或过程的情况下也可以实现此功能。
此外，智能技术可以最大限度地减少空气消耗，不仅可以节省资金，还可以减少部件的磨损。例如,通过监测和分析关于周期时间压缩空气压力,最终用户可以减少预设系统压力的时候使用到工作缸和确定最优操作点周期可以保持最少的能源消耗。这还可以通过优化产生的力和减少振动来减少部件磨损。
启用制造灵活性：从产品定制到包装变化，制造商越来越需要灵活地改变设备而不会牺牲质量。连接的部件可以设计成可轻松，无缝地为不同的工具位置和序列提供不同的压力。例如，定向控制阀系统可以支持简单的现场变化和工具位置，用于快速产品变化和转换。
建立一条道路
数据仅作为提供见解，指导决策和帮助证明投资的能力。虽然OEM和最终用户了解捕获，聚合和使用传感器数据的潜力，但它是时候将这种潜力变为现实。
从创建更安全的工作场所来预测失败，在发生并建立灵活的生产线之前，启用IIOT的技术可以在气动学运营中产生现实世界。
关于作者
Enrico de Carolis是艾默生全球技术，液体控制和气球的副总裁。艾默生是全球技术和工程公司，为工业，商业和住宅市场的客户提供创新解决方案。
关于艾默生
艾默生自动化解决方案业务有助于工艺，混合动力和离散制造商最大限度地提高生产，保护人员和环境，同时优化其能源和运营成本。艾默生商业和住宅解决方案业务有助于确保人类的舒适和健康，保护食品质量和安全性，提高能源效率并创造可持续的基础设施。想要查询更多的信息，https://www.emerson.com/en-us。所有照片由艾默生提供。
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