Los fabricantes monitorean las máquinas CNC principalmente para llevar un registro de su eficiente tiempo de trabajo y contar las unidades producidas. Las tareas adicionales de supervisión también pueden incluir el seguimiento del estado de funcionamiento de la máquina y la búsqueda de piezas deficientes y desgastadas que podrían dar lugar a revisiones importantes.
Una solución integral de supervisión de CNC debería aprovechar las nuevas tecnologías de fabricación inteligente para mejorar estos procesos comerciales y evitar gastos de mantenimiento importantes
Esta solución de fabricación inteligente, que incluye la recolección de datos del IIoT y la inteligencia de borde, mejorará en última instancia la eficiencia del monitoreo e incluso agregará inteligencia al proceso.
Resumen
Los sensores del IIoT incorporados a las máquinas CNC en el taller pueden generar grandes cantidades de datos ricos. ¿Pero para qué sirven estos datos, si los fabricantes no tienen el equipo de comunicaciones industriales adecuado para transmitir todos estos datos a un servidor off-shore a tiempo?
Revisaremos una solución de monitoreo de máquinas CNC que ayuda a resolver los desafíos de los fabricantes. Los datos generados por las máquinas CNC pueden ser manejados el LEC-7242 un Industrial Wireless IIoT Gateway de Lanner. Este aparato preprocesa todos los datos, los integra y los envía a un servidor de monitoreo.
El LEC-7242 de Lanner viene con el CPU Intel® Apollo Lake y está certificado por FCC/CE/PTCRB para LTE o WiFi. También ejecuta análisis de datos y aprendizaje automático específicos para la fabricación inteligente.
Desafíos
Los fabricantes necesitan vigilar 24×7 el estado operacional y los procesos de negocio de estas máquinas CNC. Necesitan estar en el lugar para evitar cualquier pérdida o mejorar estos procesos industriales, monitoreando directamente la máquina CNC.
- Los fabricantes que monitorean su máquina CNC podrían enfrentar los siguientes desafíos: Alta demanda de ancho de banda y baja latencia. Las máquinas CNC operativas pueden producir grandes cantidades de datos. Por lo tanto, la comunicación entre los sitios industriales y el centro de monitoreo necesita un gran ancho de banda y comunicaciones de datos de baja latencia. Reenviar grandes cantidades de datos continuamente 24X7 desde el taller mediante dispositivos de red tradicionales puede ser un desafío.
- Los dispositivos informáticos tradicionales no pueden soportar las condiciones industriales. Los dispositivos informáticos como los gateways inalámbricos, los servidores y las computadoras desplegadas en los pisos industriales se enfrentan a condiciones ambientales exigentes. Estos dispositivos no son capaces de soportar estas condiciones y pueden fallar rápidamente.
Solución
Los fabricantes quieren tener el control total, en tiempo real, de sus máquinas CNC. Y no sólo parándose frente a ellas, sino monitoreándolas remotamente desde sus oficinas. Desde conocer la eficiencia general de un equipo CNC, su tiempo de trabajo y sus piezas producidas, hasta detectar deficiencias tempranas en el proceso de la máquina o el desgaste de cualquier pieza de la misma.
Una solución integral de monitoreo de máquinas CNC abarca todas las etapas de un proceso de Manufactura Inteligente: recolección, pre-procesamiento, protección, transferencia y monitoreo de los datos.
Sensores e interfaz inalámbrica de la máquina CNC
Una máquina CNC utiliza sus sensores incorporados para recoger datos métricos, como la fuerza de corte, la vibración, la temperatura, el sonido, la corriente, etc. Estos datos proporcionarán los medios para supervisar los procesos y crear inteligencia útil adicional, como el mantenimiento predictivo.
Los controladores y sensores de las máquinas CNC pueden ser conectados vía Serial, USB, Ethernet o Inalámbrico.
Industrial Wireless Edge Gateway
The Industrial Wireless Gateway proporciona seguridad, procesamiento de datos y comunicación. Ayuda a la máquina CNC a transferir datos de manera eficiente a un centro de monitoreo, ya sea que esté ubicado en las instalaciones o en la nube. Una ventaja de un gateway inalámbrico industrial es que puede integrar datos de diferentes dispositivos IIoT a través de varios periféricos y aplicar inteligencia de borde de red.
El LEC-7242 de Lanner es un gateway inalámbrico industrial con CPU Intel® Apollo Lake y certificación FCC/CE/PTCRB para LTE o WiFi. Se conecta a los controladores CNC a través de TCP/IP usando WiFi o LTE. El LEC-7242 también puede preprocesar algunos datos en el borde de red y enviarlos al centro de monitoreo.
LEC-7242 Características principales
- Procesamiento: Intel Apollo Lake Celeron® N3350 / Atom® X5-E3940. Frecuencia de 2.4GHz / 1.8GHz (Núcleo 2 / 4).
- Tolerante al medio ambiente: Tecnología avanzada de refrigeración pasiva sin ventilador. El LEC-7242 opera en un amplio rango de temperaturas 0°C~50°C / -20°C~70°C.
- Expansión inalámbrica: 1 M.2 3042 B+M Key Socket con Dual SIM para LTE o WiFi. El aparato está certificado por la FCC/CE/PTCRB para LTE o WiFi.
- E/S abundantes: Puerto serie (1 RS-232/422/485, DB9 Macho), 2 USB3.0, y 2 puertos RJ45 10/100/1000 Mbps
Software de análisis de datos y aprendizaje automático
LEC-7242 también ejecuta el software de computación inteligente IIoT edge, especialmente construido para la fabricación inteligente. Este software provee recolección de datos en tiempo real, procesamiento, análisis, algoritmos AI/ML, e integración de datos en el borde de red de la empresa.
Centro de Monitoreo
Una estación de monitoreo que ejecuta el software de control del CNC está conectada al board controller o a los sensores del CNC, a través del Industrial Wireless Gateway. Una ventaja de usar un gateway inalámbrico IIoT como el LEC-7242 es que la estación de monitoreo puede ser localizada en el sitio o remotamente.
El centro de monitoreo puede ejecutar análisis adicionales sobre los datos (ya pre-procesados en el borde) y crear informes, alertas y notificaciones. Los agentes del centro de monitoreo pueden entonces generar más visualizaciones de datos y estadísticas.
Beneficios
Los siguientes son algunos de los beneficios de usar la solución de monitoreo de máquinas CNC con el LEC-7242:
Recoger y analizar los datos del CNC en el borde de red
Los IIoT edge computing appliances como el LEC-7242 pueden ejecutar análisis avanzados sobre los datos en bruto recogidos en el sitio. El no tener que transferir estos datos a un servidor offshore para su análisis reduce la necesidad de un gran ancho de banda.
Monitoreo y gestión a distancia
Los fabricantes que utilizan una solución inteligente de supervisión de máquinas CNC pueden hacer un seguimiento remoto de los procesos empresariales, como el tiempo de trabajo efectivo y el número de unidades producidas. También pueden monitorear el estado operacional de la máquina en tiempo real o los detalles de las partes específicas que fallan. Los fabricantes pueden recibir notificaciones instantáneas y alarmas de fallos.
Soportar las duras condiciones industriales
El suelo de la industria puede estar expuesto a muchas condiciones industriales duras variables, desde la interferencia EM, la vibración, la humedad, la amplia temperatura, etc. Los aparatos de TI tradicionales no están construidos para soportar estas condiciones. LEC-7242 es un aparato tolerante a la humedad y a la temperatura, diseñado para estas condiciones. Se puede utilizar en los talleres de máquinas CNC.
Comunicaciones de alta disponibilidad
El industrial IIoT gateway está construido para una alta disponibilidad. Viene con doble interfaz LTE y WiFi. El Dual-SIM permite la redundancia de enlaces y comunicaciones ininterrumpidas. En caso de que la conectividad WiFi dentro de la planta falle, el LTE se hará cargo.
Prevenir los grandes overhauls
La inteligencia de borde de red proporcionada por Litmus Edge puede introducir el monitoreo preventivo. Los datos recogidos en el lugar pasan por algoritmos basados en datos como la IA o el ML, que pueden proporcionar predicciones sobre el estado de ciertas partes vulnerables de una máquina. La vigilancia predictiva ayuda a prevenir revisiones importantes de la máquina y a ahorrar una buena cantidad de gastos.
Próximos pasos
Para obtener más información sobre otros Intelligent Edge Appliances o la solución de monitorización de máquinas CNC con LEC-7242, póngase en contacto con un representante de ventas de Lanner.
Photo por Alexander Pütter en Unsplash