状态监测可防止运输系统中的计划外中断

诸如自动扶梯、输送带、高架输送机或堆垛机等运输系统一定不能停机。适当的状态监测可以尽早防止意外中断；但传统振动分析不适合于这些系统的极低频率振动。浩亭 和 Formsmedia GmbH 提出了一种新的状态监测理念，已经在实践中得到了证明。

计划外中断是运输系统中重复发生而又代价高昂的障碍。汽车制造中使用的单轨输送机运输系统典型地表现出这一问题。支撑结构运输重型部件或整个车身。整个载荷由塑料涂层的轮子承受。在某一时刻，涂层会从轮子脱落，单轨输送机轮子将损坏。生产将会中断，单轨输送机的维修非常耗时。

用于单轨输送机运输系统的状态监测还可以改造使用

针对快速运行的发动机或变速箱的振动分析已在约 20 年来证明它们是可靠的监测仪器。由于微弱和极低频率的振动，诸如单轨输送机等慢速移动的运输系统需要 milli-G 范围内的更敏感振动检测。Formsmedia 是一家测量技术、脉冲和数据分析领域的公司，它已与 HARTING 合作为此需求开发了一种监测解决方案：

• 包含 MEMS 加速传感器的高度敏感的传感器盒可电容性捕获运输系统的移动，并检测轮子上的振动，收集电机电流和驱动器温度数据。
• 通过 Modbus 收集传感器数据并传输至边缘计算系统 MICA。MICA 是一台基于 Linux 操作系统的可联网安全微型计算机和一个由 Linux 容器组成的虚拟化应用环境。
• 对于运输系统的状态监测，MICA 使用来自 Formsmedia 的分析软件来聚合、存储和可视化现场本地包含的传感器数据。MICA 适合于直接在现场快速评估数据，以避免传输不必要的数据。
• 使用快速傅里叶变换 (FFT) 来分析振动的频谱，以及评估非谐振。
• 该状态监测系统还可在改造后附加在具有慢速移动部件的运输系统上。
• 数据传输到更高级别的 SCADA 控制系统或云 IoT 平台，以执行多个系统的状态监测，以及提供诸如预测性维护等扩展功能。

恶劣环境条件下的状态监测

恶劣环境条件下运输系统的状态监测必须经常设置。要么空间不够，要么需要架桥的距离很大，或者存在多尘、高温和潮湿等情况。传感器盒和 MICA 可以在恶劣的环境中使用，而且保护等级达到 IP 65/67，可以承受重度电磁辐射。

所有当地要求都详细记录在概念证明中，以预先配置传感器盒和 MICA 以便安装。还要检查传感器连接的机械适合性，以便可靠地记录弱振动。可以在调试期间使用一个 Modbus 检验程序来现场复查所有预设功能，并确保正确的测量范围。这意味着可以在很大程度上消除误报。

早期警告消息可以防止工厂停工

为了评估传感器数据而定义了阈值，以便生产工程部门收到有关早期维护需求的消息。在实践中，已证明在现场安装一个通过 Modbus RTU（远程终端单元）连接到 MICA 的监视器是有用的。当前特征值和关键系统状态以交通灯功能的形式可视化地显示在监视器上。选定的接收者也会在阈值被超过时收到警报消息。此外，现场员工只需轻触按钮即可将诸如中断、故障或缺料等事件发送到 MICA。这意味着可以将传感器值与实际操作事件联系起来。

状态监测解决方案可以扩大到包括针对预测性维护的机器学习，以便预测何时需要下一次维护服务。云服务一般用于对历史和当前数据进行必要的分析。开发了机器学习算法，并使用所收集的有关轮子中的振动、电机电流波动以及驱动器温度变化的数据对此进行了训练。预测性维护能将传感器数据的轻微变化识别为异常，并能得出有关当前状态的结论和有关将来状态的预测。

对于预测性维护等主题，建议与专业 IT 系统企业合作，他们有数据分析领域的经验，可按用户要求单独开发算法、规则和仪表板，并能将其集成到现有的控制或 ERP 系统中。MICA.network 就是由 HARTING 与 IT 公司为此目的而建立的。

状态监测解决方案的快速摊销

启动状态监测系统的成本回收相对较快。借助标准化的状态监测概念，规划、系统和安装成本很低，对系统操作员的好处很高。这意味着关键部件的磨损可以尽早识别，并避免运输系统故障。这样就提高了系统可用性和设备综合效率 (OEE)。此外，较少的维修和按需维护降低了维护成本。这最终改善了相关客户/使用领域的服务。

状态监测的一个附加效果可以在改造情况下见到。借助数字监测，旧设施可以重新焕发生机。在其他情况下由于产品生命周期而更加频繁的维护周期可以减少到实际需求，从而延长设施的使用时间。