Témata
Reklama

Inteligentní převodovky pro digitalizaci pohonů

Už v loňském roce v rámci veletrhu Hannover Messe 2019 představila společnost Wittenstein alpha jako první výrobce sériově dostupné inteligentní převodovky. Jsou vybaveny integrovaným senzorovým modulem s rozhraním IO-Link, a umožňují tak úplnou konektivitu pro Průmysl 4.0. Mají schopnost přímo v převodovce zachycovat, ukládat a přenášet veličiny, jako jsou teplota, vibrace, délka provozu nebo montážní poloha, a zpracovávat je v integrovaných logických funkcích. Z toho vyplývají zcela nové perspektivy, a to nejen pro sledování stavu stroje.

Výrobky a řešení pohonů společnosti Wittenstein jsou stále inteligentnější a doplněné o digitální služby. Na snímku: nová inteligentní planetová převodovka. (Zdroj: Wittenstein alpha)

Mechatronické pohony se senzorickou decentralizovanou inteligencí dokážou samostatně zaznamenávat informace, logicky je vyhodnotit, interně je uložit a umějí komunikovat prostřednictvím standardizovaných rozhraní a protokolů. Jsou hlavním předpokladem realizace průmyslového internetu (IIoT).

Společnost Wittenstein spojuje komplex těchto charakteristik inteligentní výbavy a funkcí s rozšířeným názvem převodovky „cynapse“ – a otvírá tím dosud čistě mechanickému komponentu „převodovka“ dveře do světa digitálních pohonů.

Reklama
Reklama
Reklama

Konektivita IIoT integrovaná v souladu s průmyslovými standardy

Alpha Premium Line je první konstrukční řadou převodovek od společnosti Wittenstein s funkcí „cynapse“. Fyzicky ji tvoří kompaktní modul s teplotním senzorem, senzor zrychlení tří os, mikrokontrolér a rozhraní IO-Link. Modul je elegantně integrován v převodovce v souladu s průmyslovými standardy – to znamená žádnou vnější nasunutou část ani žádné riziko poškození v zabudovaném stavu. Tudíž ani navenek není patrný žádný rozdíl mezi převodovkami alpha Premium Line s „cynapse“ a bez „cynapse“, který by měl význam pro integraci ve stroji. Stávající konstrukční řešení mohou zůstat beze změny, protože konstrukční tvar, velikost a připojovací rozměry převodovek jsou stejné.

Transparentnost až k výstupu díky statickým a dynamickým hodnotám

Protože převodovky dosud nemohly komunikovat, mají nyní poprvé „co říci“. Inteligentní převodovky s „cynapse“ dokážou identifikovat ovlivňující veličiny z procesu i z prostředí, kde jsou používány, umějí je změřit, odeslat řídicí jednotce stroje a komunikovat s aplikacemi na platformách IIoT. Dynamické informace o výrobku, jako životnost a doba provozu, teplota, zrychlení, vibrace nebo montážní poloha, poskytují přehled o aktuálním provozním stavu a garantují průběžnou transparentnost v pohonné jednotce až k výstupu převodovky.

Díky tomu je možné včas identifikovat a odstranit případné údaje o problematickém stavu (například chybnou montážní polohu nebo nepřípustné teploty) dříve, než dojde k poškození převodovky či dalších komponentů stroje. Inteligentní převodovky dále ukládají a komunikují také statické informace o identifikaci výrobku, např. sériové číslo. To pomáhá v případě servisu, kdy po mnohaletém provozování již není zvenčí nainstalovaný typový štítek čitelný nebo již neexistuje.

Modul je do převodovky integrován pomocí připojovací příruby. Díky tomu je možné beze změny zachovat stávající konstrukční řešení. (Zdroj: Wittenstein alpha)

Smart Services: decentralizovaná logika přejímá monitorovací funkce

Důležitou část inteligence „cynapse“ tvoří integrované logické funkce. Ty inteligentním převodovkám umožňují ve vlastní režii provádět inteligentní monitorovací úlohy a například počítat a interpretovat události nebo sledovat definované hraniční hodnoty. Jsou vibrace v rámci procesu ještě přípustné, nebo je překročení mezní hodnoty známkou problémů v pohonné jednotce či v dané aplikaci? Je možné tolerovat zahřívání nad rámec určité teploty, nebo musí být například v procesech zpracování potravin v každém případě eliminováno? Smí být šneková převodovka používána v aktuální montážní poloze, nebo je nalité množství oleje příliš malé, aby bylo zaručeno dostatečné mazání? Na tyto a podobné otázky dokážou inteligentní převodovky samostatně odpovědět tím, že interně vyhodnotí senzorické informace, oznámí výsledky a například zabrání spuštění nesprávně namontované převodovky nebo si vyžádají údržbu. Díky tomu je možné v rámci preventivního servisu s orientací na stav spolehlivě identifikovat možné příčiny poruch, jako jsou přehřátí, provoz při přetížení, poškození ložisek nebo chyba montáže. To zaručuje zlepšenou použitelnost pohonné jednotky, rozhodujícím způsobem přispívá k optimální disponibilitě a produktivitě stroje a spolehlivě zabraňuje možným následným škodám na pohonné jednotce nebo stroji. Údaje je rovněž možné využít k analýze cyklu životnosti převodovky – inteligentní převodovka je za tímto účelem ukládá pomocí dataloggeru v interní paměti událostí, a navíc sestavuje historii událostí, kterou je možné kdykoli znovu otevřít a vyhodnotit.

Redundance a věrohodnost při sledování kompletních servopohonů

Procesní údaje přicházejí u převodovek s „cynapse“ poprvé přímo z osy a jsou bezprostředně zaznamenávány samotnou převodovkou – a nikoli doplňující externí technologií senzorů nebo snímacím systémem v elektrickém pohonu. Technologie senzorů v převodovce otevírá v koordinaci s digitálními systémy zpětné vazby motoru zajímavé nové možnosti. V principu je například možné redundantní sledování a současné zaznamenávání údajů v motoru a v inteligentní převodovce. Pokud se například hodnoty teploty převodovky významně odlišují od teplot v motoru, může to být upozornění na přetížení motoru, které je případně možné vysvětlit nesprávným navržením. Pokud se během doby provozu změní vzájemně korelující data převodovky a motoru, ukazuje to podle okolností na změny s významem pro fungování v některé z obou komponent. Tato a jiná hodnocení hodnověrnosti mohou dále zlepšit transparentnost servopohonu, a tím i jeho použitelnost.

Inteligentní převodovky obsahují integrovaný senzorový modul s rozhraním IO-Link. Mají schopnost přímo v převodovce zachycovat, ukládat a vyvolávat veličiny, jako jsou teplota, vibrace, délka provozu nebo montážní poloha, a zpracovávat je v integrovaných logických funkcích. (Zdroj: Wittenstein alpha)

Digitalizací spektra výrobků k dominantnímu postavení v kybertronice

Standardní mechanické komponenty se stávají inteligentními – společnost Wittenstein důsledně sází na digitalizaci vlastního portfolia výrobků. To mimo jiné dokazuje pohonný systém Galaxie, opatřený senzory, řešení servopohonu iTAS s webovým serverem pro přepravní vozidla bez řidiče a inteligentní pohonný systém, který firma vyvinula a realizovala pro použití u vysokozátěžových pohonů. Nové převodovky od společnosti Wittenstein s funkcí „cynapse“ jsou dalším mezníkem na cestě k digitální budoucnosti pohonné techniky a ve strojírenství. Inteligentní vlastnosti budou mít i příští pohonná řešení firmy. Celé portfolio inteligentní pohonné techniky bude navíc pro připojení na internet a cloud doplněno o vhodné digitální služby. Sám podnik se tím promění z výrobce pohonů a mechatronického koncernu v „lídra v kybertronice“.

Zbyněk Dvořák

Wittenstein alpha

Reklama
Vydání #11&12
Kód článku: 201114
Datum: 09. 12. 2020
Rubrika: Trendy / Pohony
Autor:
Firmy
Související články
Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Digitalizace ve vlastní výrobě i u zákazníků

Termín digitalizace v současné době vzbuzuje zájem jak na straně výrobců, tak se pravidelně objevuje také v médiích. Firma SKF klade důraz na včasné kroky směrem k digitalizaci nejen v rámci řešení orientovaných na zákazníka, ale také ve vlastní výrobě.

Průmysl 4.0 stojí i na ložiscích a datech

Společnost SKF je známá především jako výrobce ložisek a dodavatel technických řešení pro rotační stroje. O tom, jak může přispět k zavádění Průmyslu 4.0, si s Davidem Poláčkem, generálním ředitelem české pobočky, povídal Michael Málek.

Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Místo převodovky řemenové pohony

Synchronní řemeny se v mnoha průmyslových odvětvích prosazují jako nejlepší volba.

Lineární vedení NSK s vylepšeným těsněním

Společnost NSK představila na veletrhu EMO 2019 optimalizovanou řadu válečkového vedení RA s vylepšeným těsněním. Lineární vedení RA jsou vybavena novými těsněními V1 a vylepšeným krytem, které pomáhají prodloužit životnost a spolehlivost obráběcích strojů.

Kompaktní pohony s dutou hřídelí

Kompaktní, robustní, cenově výhodné… Jsou-li stanoveny požadavky na stroje, musí zareagovat i poskytovatelé řídicí a pohonné techniky. Jejich inovace jsou důležité pro vývoj konstrukcí strojů.

Řemenové převody přinášejí dynamiku do intralogistiky

Na hannoverském veletrhu se mohli návštěvníci seznámit s inovativními řešeními pro skladovou logistiku, jež vyvinula společnost Continental. Jedná se například o ozubené řemeny Conti Synchrodrive, které nacházejí uplatnění u sloupových zakladačů vysokoregálových skladů, ploché pásy Conti Polyflat pro zdvihací a závěsné systémy či drážkové řemeny Conti Multirib, které se používají v pohonu válečkových tratí.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit