智能监控：气动生产力背后的动力

在依赖于气动的制造和包装设施中，有一个四个字母的单词比其他任何单词都更糟糕:泄漏。气动系统的不明漏气和意外维护是收入和生产率损失的重要来源，但识别漏气原因和防止意外停机通常是一个挑战。

如今，工业物联网（IIoT）——以及它所带来的智能气动监控——有可能彻底改变气动生产率。新的系统和技术使各种规模的运营商比以往任何时候都更容易看到这些系统所能提供的巨大生产率提高和能源节约。

制造商面临的日常挑战

第四次工业革命即将来临。这种被称为“工业4.0”的传统制造业和工业实践的变化，在很大程度上是由传感器、软件和其他通过互联网协议进行通信的技术组成的网络使机器之间的相互通信成为可能。传感网络、自动化、控制系统、分析和相关发展的融合更通常被称为工业物联网(IIoT)，它对制造商具有manbetx客户端12-5下载巨大的潜力。更具体地说，利用一些独特的工业物联网功能来解决气动操作制造商面临的挑战。

制造商和包装运营商正在将IIoT技术纳入其气动系统，以帮助减少停机时间并提高整体生产率。

每当能量从一种形式转化为另一种形式时，就会损失一些。例如，与电能相比，气动能量可能被认为是低效的。但是，当考虑到安装、维护和其他成本时，气动仍然具有令人信服的价值主张。因此，为了使制造商能够高效运行，在气动系统内保持最佳的能源使用是至关重要的。气动效率最明显的敌人是泄漏。事实上，制造工厂平均每年因泄漏损失高达35%的压缩空气。不出所料，大的泄漏会导致机器停机并增加成本。

使用气动机器的操作员还面临来自各个角度的竞争压力。无论竞争是区域性的、国家性的，甚至是国际性的，生产一致性和吞吐量对于保持竞争优势至关重要。由于系统内气动部件的意外维护而导致的故障排除和生产停机时间延长，会对保持竞争力和盈利能力产生巨大影响。

为此，总体设备效率（OEE）正成为一个时髦词，相当于许多设施的盈利能力和竞争力的提高。OEE是一种表示制造过程中任何形式生产率损失的简化方法，通过查看：

• 可用性–100%的分数意味着流程始终在计划的生产时间内运行。在此期间的任何停车都会导致分数降低。
• 性能——100%的分数等同于一个进程在尽可能快地运行。任何停止或缓慢的循环同样会降低这个分数。
• 质量- 100%的分数表明没有缺陷或返工。

可用性乘以性能乘以质量即可获得OEE总分。因此，毫不奇怪，在设计能力或接近设计能力的情况下运行的系统本质上比没有设计能力的系统效率更高。即便如此，艾默生®自动化专家的研究表明，典型包装生产线的OEE仅为45%至55%，这意味着只有一半的计划生产时间是真正的生产时间。

不幸的是，许多制造商目前没有足够的措施来确定OEE，更不用说对其运营的总体了解了。如果不持续测量空气消耗量，气动系统中的泄漏可能很难识别，同时会导致严重的能量损失和整体效率的不清楚。

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IIoT智能的前景

对于气动操作的制造商来说，工业物联网的好处是通过监控系统内的空气使用情况最有效地实现的。连续监测空气流量，实时检测泄漏，系统可以识别出出现问题的机器，并直接发送警报给维修人员进行调查。这种实时处理泄漏的方法的好处包括:

• 减少停机时间-包括计划内和计划外。
• 提高了设备的整体效率。
• 压缩空气能量消耗的可量化减少。

AVENTICS系列AF2流量传感器持续监测气动系统的空气消耗，提供可操作的见解，帮助优化能源消耗，防止机器停机，并降低成本。

围绕工业物联网应用的误解

尽管工业物联网随时准备发布新的生产率和效率标准，但在制造和包装行业，仍然存在一些神话、误解和感知障碍。智能系统采用的典型障碍可以克服，并应在潜在的利益的背景下加以考虑。

• 前期投资成本——有效使用Connected预测性维护解决方案可以快速节约成本。根据埃森哲的数据，与定期维修相比，预见性维修可以降低12%的成本，同时降低总维护成本高达30%，减少故障高达70%。如果最初的实施成本是一个问题，考虑从小处着手，进行有针对性的试点。一旦试点证明了节约成本，获得扩大规模的成本批准将不再是一个障碍。
• 数据复杂性——将原始数据转换为操作人员和维护人员可以执行的可操作的智能，需要正确的工具集。现代的预测性维护解决方案为用户提供了针对关键机器特性的预配置数据分析工具，如压缩空气消耗和可能的泄漏。软件可以实时提供根本原因分析，并提供一系列警告或关键警报，这可以帮助防止进一步的性能下降，并最大限度地提高工厂的整体效率。
• 与其他/现有系统的互操作性-传统物联网(IoT)设备被简单定义为任何可以连接互联网的设备，与之不同的是，物联网设备是专门为工业设置构建的，通常提供更高级别的安全性、精确度、可服务性，更重要的是，交叉兼容性。交叉兼容性有助于确保设备可以使用可编程和可扩展的软件与其他设备共存。开放的、全球可用的通信协议是工业物联网增长的关键因素。这就是为什么许多解决方案提供商支持OPC-UA架构的开发，OPC-UA是工业物联网应用的领先通信标准。
• 集成–在网络协议、传感器、模块、数据存储、整合、分析和显示之间，具有主题专业知识的可信合作伙伴对于实现IIoT解决方案的好处至关重要。与值得信赖的合作伙伴合作有助于确保您的系统正常运行，所有利益相关者都能够利用技术投资。
• 〇基础设施和网络安全IIoT解决方案提供商使用不同的体系结构来生成、传输、分析和存储数据。一些解决方案利用基于云的基础设施，而另一些解决方案在边缘（本地）使用“本地”基础设施。每种结构都有优缺点，甚至有使用多种策略的混合设计。根据您公司的偏好和利用工业数据的目标，在选择IIoT解决方案时，基础架构可能是一个重要因素。网络安全是另一个必须考虑的关键选择因素。任何基于云的解决方案都应该通过数据加密和登录软件的多因素身份验证得到适当的保护。

监测气流和压力，以了解设备在不同循环中的空气使用情况。点击这里放大。

真实世界的真实结果

经过深思熟虑的智能气动集成可以提供可操作的、易于理解的数据，从而提高机器效率和积极的投资回报，并有可能彻底改变制造商的现实气动生产率。

• 减少停机时间–由IIoT提供动力的智能气动监控有助于更好地通知维护和生产团队机器内的潜在问题。可按天、小时、工件或工艺步骤提供压缩空气消耗的连续监测和可视化，并可测量使用情况和循环时间，以监测磨损情况。与周期指示器相结合，它可以提供对剩余系统寿命的洞察，通过预测性维护功能帮助减少停机时间。
• 降低运营成本–降低整个系统的压力可以减少气流和降低能量成本，同时仍然保持最佳的循环时间。换句话说，气动操作可以通过不大于所需压力的操作来改进。与此同时，消除泄漏意味着消除人为需求——当泄漏被听到时，压力已经下降到足以改变设备的吞吐量。这就是为什么持续监控可以节省大量能源成本的一个重要原因。
• 提高了生产率–智能气动监控有助于检测气缸运动引起的制造过程中的异常，同样也有助于确定最佳参数，以保持较高的循环时间。通知和警报可在制造过程中通知泄漏、异常或阈值违反情况，有助于确保最佳OEE和最大化生产率。

工业化的历史跨越了几个世纪，但制造业和包装设施的革命正在发生。工业物联网(IIoT)及其通过智能气动监测等技术进步所带来的可能性，正在为各种规模的运营商带来数字化转型。从今天开始，用智能气动开启您的旅程;在您的操作中添加新技术从来没有像现在这样容易或更具有成本效益。

关于作者

Mark Densley是艾默生工厂自动化业务发展总监，专门从事AVENTICS产品。艾默生值得信赖的AVENTICS气动解决方案以行业领先的IIoT连接，为工业应用提供稳定和持久的运行。Densley拥有超过20年的技术经验，并担任艾默生数字转型团队的顾问，专注于为客户提供工业物联网解决方案和可操作的见解，为客户带来明确的投资回报。他对自动化技术和工程解决方案有出色的理解和实际应用知识。

Justin Lesley, Motion Industries的工业4.0创新经理，指导工业物联网与MRO行业相关的战略和伙伴关系。他的职业生涯以运营效率为中心，并通过了精益制造和六西格玛认证，以及他的工程资质。Lesley通过帮助制造商利用连接的预测性维护解决方案，引导他们进行数字化转型。

关于爱默生

艾默生是工程技术和服务领域的全球领导者，为工业、商业、住宅和机器自动化市场的客户提供解决方案。我们的行业领先品牌包括ASCO™，AVENTICS™和TopWorx™，提供广泛的一套领先的流体控制，气动产品和自动化服务。当应用程序需要创新、可靠性和高速确定性控制时，请求助艾默生专家，他们可以帮助您满足流体控制、气动、工业自动化和控制需求。要了解更多，请访问https://www.emerson.com/en-us/automation-solutions.

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Motion Industries是一家领先的轴承行业分销商，年销售额为60亿美元；机械传动产品；电气和工业自动化部件；软管、皮带和垫圈；液压和气动元件；工艺泵；工业和安全产品；密封件和附件；以及物料处理产品和解决方案。为了提高客户的生产效率，公司提供了许多增值服务，包括工程、制造、维修和跨这些产品组的工业4.0解决方案。此外，Mi Automation Solutions Group和Mi Transportation Solutions Group成立，为多种应用提供广泛的专业化、相关产品和创新解决方案。有关更多信息，请访问MotionIndustries.com. 了解Motion Industries基于云的全面预测性维护解决方案的优势^2.MRO,请访问www.p2mro.com.

所有图片均由爱默生提供。

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