Czujnik działa: SF2 Systems ujawnia zmiany stanu na liniach transportowych

Jedna rolka działa nieregularnie. Urządzenie stoi. Może wystarczyć jedna zużyta rolka. Dopóki działa tylko trochę nieregularnie, w codziennej pracy prawie tego nie zauważać. Gdy problem staje się słyszalny lub widoczny, z małej zmiany stanu może już powstać zatrzymanie.

W przypadku kilometrów długich linii transportowych i przenośników dokładnie to stanowi problem strukturalny: Tysiące rolek, łożysk, przejść i napędów codziennie się porusza, ale tylko niewielka część z nich jest stale monitorowana. Klasyczne rozwiązanie, czyli ciągłe instrumentowanie każdej pojedynczej części, oznacza dodatkowe czujniki, skomplikowaną okablowanie, wysokie koszty integracji i konserwacji systemów pomiarowych.

Firma Deep-Tech SF2 Systems przedstawia teraz bardziej ekonomiczne podejście: Nośnik, który i tak porusza się po trasie, sam staje się mobilnym inspektorem.

Czujnik podąża do komponentu – nie odwrotnie

SF2 opracowało to podejście w ramach Thin[gk]athonu organizowanego przez Infineon Technologies i ZEISS Digital Innovation, a następnie wdrożyło je technicznie za pomocą zestawu Infineon PSoC Edge E84 AI Kit w instrumentowanym wózku transportowym. *)

Przenośnik, shuttle, uchwyt na elementy lub wózek testowy jest wyposażony w czujniki i lokalne przetwarzanie danych. Podczas normalnej jazdy rejestruje na przykład dane 3D z przyspieszeń i żyroskopów, obserwując infrastrukturę pod sobą. Z jazdy transportowej staje się dodatkowo inspekcyjną. To znacznie zmienia logikę ekonomiczną.

Przykład obliczeniowy: Trasa z 5000 rolek wymagałaby przy stacjonarnym nadzorze co najmniej 5000 punktów pomiarowych. Nośnik z instrumentacją przejeżdża obok wszystkich, bez konieczności przebudowy przenośnika lub ingerencji w istniejące sterowanie. Połączenie z chmurą do analizy nie jest również obowiązkowe.

Wahanie jeszcze nie oznacza usterki

Ponieważ prędkość, obciążenie czy zakręty generują naturalne efekty mechaniczne, pojedynczy sygnał czujnika mało mówi o usterce. SF2 łączy więc zsynchronizowane sygnały czujników z przejścia w jeden kompaktowy odcisk stanu (State Fingerprint). Dzięki temu odciskowi semantycznemu można porównywać stany: czy przejście zachowuje się jak podczas normalnej jazdy, czy pojawia się wzór, który zaobserwowano przy znanej usterce?

Dowód techniczny w produkcji półprzewodników

Dowód techniczny zapewniła niezależna od SF2 Systems studium przypadku oparte na danych z czujników z linii produkcyjnej Infineon w czystej strefie. Studium obejmuje 418 938 zmierzonych wartości i 72 wyprowadzone cechy stanu na 15-metrowej trasie testowej. Znane fragmenty z uszkodzonymi rolkami zostały z powodzeniem rozpoznane jako powtarzalne charakterystyczne wzory w porównaniu odcisków stanu.

Kluczowe nie jest ilość danych pomiarowych, lecz udowodniona zasada: poruszająca się jednostka czujnikowa może rejestrować i porównywać różnice stanu na długości linii transportowej, nie musząc instrumentować każdej rolki osobno.

Od dowodu technicznego do operacji na Twojej trasie

Dla operatora ważne jest teraz pytanie:
„Jak działa Semantic Folding?”
Kluczowe jest:
Co muszę zrobić na swojej linii – i co z tego mam?
W tym miejscu zaczyna się pilotaż przemysłowy.

Każda linia transportowa ma swoje własne zachowanie mechaniczne. Prędkość, obciążenie, prowadzenie trasy oraz rodzaje rolek i łożysk się różnią. Dlatego podejście jest sprawdzane na konkretnej trasie operatora. Wyznacza się dokładnie te parametry, które są istotne dla opłacalności:
– Jak precyzyjnie można przypisać charakterystyczne wzory do odcinka trasy?
– Jak stabilne jest rozpoznanie przy różnych prędkościach i obciążeniach?
– Jak wcześnie można zauważyć istotny trend zużycia w tej konkretnej instalacji?

Do lokalizacji trasy przewidziane są między innymi markery optyczne oraz informacje z magnetometrów i radarów.

Pierwsze kroki: zacznij od małego, uzyskaj jasną decyzję

Stwórz
– istotną trasę transportową
– nośnik, shuttle, uchwyt na elementy lub wózek testowy
– dostępne dane pomiarowe lub kilka przejazdów referencyjnych
Otrzymasz
– informację, czy można wykryć powtarzalne różnice stanu na Twojej trasie
– porównanie stanów normalnych i charakterystycznych fragmentów z usterkami
– podstawę techniczną do kolejnych kroków
– jasne kryteria decyzji: zatrzymać, pogłębić, wdrożyć na szeroką skalę
Pilotaż ma nie być ćwiczeniem technologicznym, lecz przygotować wyraźną decyzję techniczną i ekonomiczną.

Gdzie ten podejście jest szczególnie istotne

Przedsięwzięcie można sprawdzać wszędzie tam, gdzie poruszające się nośniki przejeżdżają długą i mocno eksploatowaną infrastrukturę.

Intralogistyka i magazyny wysokiego składowania: taśmy rolek, shuttles i systemy przenośnikowe.
Logistyka i dystrybucja: centra pakowania i sortownie.
Lotniska: systemy transportu bagażu z długimi i rozgałęzionymi trasami.
Motoryzacja i produkcja: uchwyty na elementy, skillety i linie transferowe.
Produkcja półprzewodników: transport wafli i przenośniki w czystych pomieszczeniach.
Farmacja i żywność: wrażliwe lub higieniczne systemy transportowe.

Wspólnym mianownikiem jest zawsze to samo: wiele komponentów mechanicznych. Długie trasy. Wysokie wymagania dotyczące dostępności. I brak opłacalnej możliwości instrumentowania wszystkiego oddzielnie.

Może to stworzyć nowe usługi dla OEM-ów

Dla producentów systemów przenośnikowych i integratorów systemów podejście to jest również interesujące z punktu widzenia biznesowego. Monitoring stanu nie musi oznaczać tylko sprzedaży dodatkowego sprzętu do każdej części. Wybrane nośniki mogą być instrumentowane, stany regularnie rejestrowane, a ta sama logika SF2 może być stosowana w różnych systemach klientów.

W dłuższej perspektywie OEM-om może to zapewnić nową cyfrową usługę dla nowych i już zainstalowanych systemów. Zamiast kosztownej modernizacji każdej istniejącej trasy, można zapewnić informacje o stanie za pomocą mobilnych punktów pomiarowych i lokalnej inteligencji stanu.

Pokaż nam swoją trasę

„Po co instrumentować tysiące komponentów osobno, skoro czujnik może przejechać obok nich każdego dnia?” – mówi Christoph Gretzmacher, Business Development w SF2 Systems.

SF2 obecnie poszukuje operatorów, producentów urządzeń i integratorów systemów, aby przetestować to podejście w rzeczywistych warunkach na wybranych trasach.

Cel jest świadomie prosty:

Wybierz trasę → Referencyjne przejazdy → Porównanie stanów → Test w rzeczywistych warunkach → Decyzja.
Czy na Twojej linii codziennie przejeżdża ten sam nośnik, shuttle, uchwyt lub pojemnik? W takim razie chcemy tę trasę zobaczyć.

*) Wzmianka opisuje kontekst rozwoju i testowania, nie stanowi partnerstwa ani rekomendacji producenta.