Application des solutions de détection sans fil dans l'automatisation des usines

Sous l'onde de l'Industrie 4.0, l'automatisation des usines évolue vers une direction plus intelligente et flexible. Dans les applications d'automatisation des usines, les solutions de détection sans fil peuvent surveiller les conditions de fonctionnement des équipements, détecter les problèmes de manière précoce et faciliter la maintenance prédictive, réduisant ainsi les temps d'arrêt des systèmes et aidant à économiser les coûts opérationnels tout en améliorant l'efficacité.

Les solutions de détection sans fil offrent une maintenance prédictive et une surveillance de l'état

Actuellement, de nombreuses solutions de détection sans fil peuvent être appliquées aux systèmes de surveillance des usines et des bâtiments, fournissant une maintenance prédictive et une surveillance des conditions. Les capteurs sans fil alimentés par batterie permettent de surveiller à distance les environnements et les équipements avec un effort d'installation minimal. Les données collectées par les capteurs peuvent être utilisées pour la surveillance des conditions, la maintenance prédictive, l'optimisation de la productivité, les économies d'énergie et la détection précoce de défauts potentiels dans les domaines commercial et industriel.    Les solutions de détection sans fil aident à déterminer si les machines de fabrication fonctionnent normalement. Ces nœuds de capteur sans fil sont optimisés pour être installés en rétrofit, nécessitant presque aucune câblage, et peuvent surveiller en temps réel l'état de diverses machines/paramètres.    Les solutions de détection sans fil ne fournissent pas seulement des données de capteur, mais également des informations exploitables pour la maintenance prédictive, les économies d'énergie et les améliorations de productivité dans les usines et les bâtiments. Par exemple, les solutions de détection sans fil de Murata permettent la transition de la surveillance basée sur le temps (TBM) à la surveillance basée sur les conditions (CBM). En installant des capteurs sans fil sur l'équipement existant, vous pouvez surveiller les conditions des machines, déterminer si une maintenance est nécessaire et obtenir des informations intuitives sur les taux d'exploitation. Les données des capteurs peuvent également aider à réduire les temps d'arrêt imprévus et à stabiliser la qualité de la production.    Dans les usines de fabrication, la surveillance manuelle de divers jauges et compteurs est courante. Les solutions de détection sans fil offrent une gestion cohérente des données analogiques, automatisant cette tâche chronophage et optimisant les processus de maintenance basés sur les données collectées par les capteurs.

Capteurs sans fil prenant en charge la maintenance basée sur le temps et sur l'état

La maintenance préventive traditionnelle implique l'entretien régulier de chaque machine pour réduire la probabilité de défauts potentiels. Cette méthode est également connue sous le nom de maintenance basée sur le temps (TBM). Cependant, TBM peut parfois entraîner des coûts inutiles, car les pièces peuvent être remplacées même lorsque la machine fonctionne encore, ou la machine peut tomber en panne entre les intervalles de maintenance.    La maintenance conditionnelle (CBM) est une autre approche qui utilise des données de capteurs pour prédire quand une machine est susceptible de tomber en panne et quand l'entretien est requis. CBM est plus populaire dans la fabrication que TBM car elle élimine le besoin d'une maintenance périodique, réduisant ainsi considérablement les coûts de maintenance.    Par exemple, l'installation des nœuds de capteurs sans fil de Murata sur des pompes avec un taux de défaillance élevé vous permet de prédire leurs temps de défaillance et de planifier la maintenance selon les besoins, économisant des coûts inutiles pour les pièces et la main-d'œuvre. Ces capteurs sans fil sont faciles à installer, il suffit de fixer les nœuds aux machines que vous souhaitez surveiller, et le système est prêt. Le système utilise un robuste réseau radio Sub-1GHz et des répéteurs, ce qui le rend adapté aux environnements difficiles comme les usines sidérurgiques. Les capteurs sans fil et passerelles de Murata sont disponibles pour un achat unique et incluent une application Windows gratuite pour une visualisation simple et une journalisation des données, sans frais mensuels ni connexion internet requise.    Les différents capteurs sans fil de Murata peuvent se connecter à la passerelle et être utilisés dans un système unique, vous permettant de choisir les capteurs appropriés pour vos besoins. Des capteurs supplémentaires peuvent également être ajoutés au système existant si nécessaire. De plus, vous pouvez utiliser des APIs pour développer vos propres solutions de visualisation ou de maintenance.    En plus de fournir des solutions de détection sans fil complètes, Murata aide les clients à évaluer et à exécuter les processus d'installation du système. Tout d'abord, Murata s'efforce de comprendre les problèmes et défis que le client vise à résoudre avec le système de détection sans fil. Ensuite, elle propose des capteurs et configurations système appropriés, fournit des devis pour les kits d'évaluation, et fournit les kits pour que les clients évaluent la fonctionnalité des capteurs et la portée de communication avant l'installation en masse. Murata assiste également lors de l'installation, de l'expansion, et du support après-vente.

Solutions de capteurs sans fil pour la détection de la vitesse de vibration et de la température/humidité 

Le système de surveillance d'usine de Murata avec capteurs sans fil comprend une large gamme de produits, tels que les unités de capteur de vitesse de vibration - LBAC0ZZ1TF et LBAC0ZZ1LZ. Ces capteurs peuvent être appliqués aux machines rotatives comme les moteurs et les pompes pour la maintenance prédictive, améliorant l'efficacité de la maintenance des équipements. Le LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ ne mesure que 38 mm x 24 mm x 38 mm et ne pèse que 50 grammes (batterie incluse). L'interface de communication utilise une radio ISM propriétaire sous-1GHz, certifiée pour être utilisée dans diverses régions/pays. Il peut mesurer l'accélération de pointe (les deux principales pour LBAC0ZZ1TF, les cinq principales pour LBAC0ZZ1LZ), la fréquence de l'accélération de pointe (les deux principales pour LBAC0ZZ1TF, les cinq principales pour LBAC0ZZ1LZ), la vitesse de pointe (les trois principales pour LBAC0ZZ1TF), la fréquence de la vitesse de pointe (les trois principales pour LBAC0ZZ1TF), l'accélération RMS (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ), la vitesse RMS (LBAC0ZZ1TF), le kurtosis (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ), et la température (LBAC0ZZ1TF/LBAC0ZZ1LZ). La cote maximale absolue pour les mesures est de ±30G, avec une résolution de 28mG, et il prend en charge un indice de protection IP65. Le LBAC0ZZ1TF utilise une batterie au lithium-thionyl chlorure, offrant une durée de vie allant jusqu'à 1,5 ans (intervalle de rapport : 1 heure, température : 25°C), tandis que le LBAC0ZZ1LZ peut durer jusqu'à 5 ans dans les mêmes conditions.    Murata propose également un capteur de vibration - PKGM-200D-R, qui peut être utilisé dans les équipements de consommation et industriels pour la maintenance prédictive grâce à la surveillance des vibrations. Le circuit d'entraînement est intégré dans un boîtier SMD compact, permettant de l'intégrer à l'intérieur des machines, le rendant idéal pour l'installation sur des composants d'éléments mécaniques. Il peut détecter des vibrations à haute fréquence jusqu'à 11kHz, aidant à identifier les anomalies de vibration avant que du bruit anormal ou de la génération de chaleur ne se produisent, ce qui aide à la maintenance prédictive des roulements et autres composants. Le PKGM-200D-R peut détecter une large bande de fréquence dans la direction de l'axe Z, avec une plage de détection de la valeur G minimum de ±10,2g et une sensibilité typique de 118mV/G. Il dispose d'un circuit d'entraînement intégré, prend en charge la sortie différentielle pour la réduction du bruit, et inclut un capteur de température pour fonctionner dans des environnements allant de -20°C à 85°C. Murata fournit également des échantillons de travail pour les tests clients, avec deux types de cartes de test disponibles : fixé par vis et type bande adhésive.    Un autre produit est l'unité de capteur de température et d'humidité - LBAC0ZZ1AN-345, qui peut être utilisée pour la surveillance de la température dans les usines et les bâtiments, contribuant aux économies d'énergie, à la conformité environnementale et aux améliorations de productivité. Le LBAC0ZZ1AN-345 mesure 90 mm x 45 mm x 27 mm et ne pèse que 47,5 grammes (hors batterie). L'interface de communication prend en charge une radio ISM propriétaire sous-1GHz, certifiée pour être utilisée dans diverses régions/pays. Il peut mesurer la température (-10°C à 60°C) et l'humidité relative (10%HR à 90%HR). La source d'alimentation se compose de deux piles lithium-ion AAA, offrant une durée de vie de batterie allant jusqu'à 10 ans (intervalle de rapport : 10 minutes, température : 25°C). Il peut également être alimenté par un adaptateur secteur ou un câble USB.

Solutions de capteurs sans fil pour la détection de la vitesse de vibration et de la température/humidité 

Murata propose également des unités de capteur de courant CT - LBAC0ZZ1MT-247/LBAC0ZZ1NT-248, qui peuvent être utilisées pour surveiller l'état de fonctionnement de l'équipement, économiser de l'énergie et améliorer l'efficacité de la production. Les unités mesurent 90 mm x 45 mm x 27 mm, avec des longueurs de câble de connexion de 150 mm, 1500 mm ou 3000 mm, et pèsent 50 g (sans la batterie et le câble). L'interface de communication prend en charge une radio propriétaire ISM sous-1GHz, avec des fréquences de fonctionnement certifiées pour diverses régions/pays. Elles peuvent mesurer le courant (AC 50/60Hz) dans des plages de 0,1–80A, 0,1–200A ou 1–500A. La source d'alimentation se compose de deux piles au lithium-ion AAA, offrant une durée de vie de la batterie allant jusqu'à 9 ans (intervalle de rapport : 10 minutes, 25°C), ou elles peuvent être alimentées par un adaptateur AC ou un câble USB.    Murata propose également une unité de signal 4-20mA et impulsion - LBAC0ZZ1MU-270, qui collecte sans fil des données à partir de capteurs 4-20mA existants, passant de la collecte de données manuelle et ponctuelle à une collecte de données automatisée et cohérente, améliorant ainsi la qualité de production. Le LBAC0ZZ1MU-270 mesure 90 mm x 45 mm x 27 mm, avec un câble de connexion de jusqu'à 2 m de long, et pèse 50 g (sans la batterie et le câble). L'interface de communication prend en charge une radio propriétaire ISM sous-1GHz, avec des fréquences de fonctionnement certifiées pour diverses régions/pays. Il peut mesurer des signaux de 4-20mA et d'impulsion (NPN, PNP), avec une plage de comptage d'impulsions de 0–65535 fois. La source d'alimentation se compose de deux piles au lithium-ion AAA, offrant une durée de vie de la batterie allant jusqu'à 10 ans (intervalle de rapport : 10 minutes, température : 25°C), ou elle peut être alimentée par un adaptateur AC ou un câble USB. De plus, Murata propose une autre unité - LBAC0ZZ1RU-271, qui prend en charge les signaux de 0-5V et d'impulsion, avec des spécifications similaires au LBAC0ZZ1MU-270.    Le répéteur de Murata - LBAC0ZZ1AR-842, sert d'extension de portée de communication sans fil pour les installations à grande échelle. Il mesure 90 mm x 45 mm x 27 mm et pèse 50 g (sans la batterie). L'interface de communication prend en charge une radio propriétaire ISM sous-1GHz, certifiée pour une utilisation dans diverses régions/pays. La durée de vie de la batterie va jusqu'à 9 ans (intervalle de rapport : 10 minutes, température : 25°C), ou il peut être alimenté par un adaptateur AC ou un câble USB.    Murata propose également une passerelle - LBAC0ZZ1SU-848, mesurant 170 mm x 109 mm x 27 mm (sans l'antenne et le connecteur d'antenne) et pesant 250 g (sans l'antenne). Elle dispose d'une interface de communication de capteur prenant en charge une radio propriétaire ISM sous-1GHz, avec des fréquences de fonctionnement certifiées pour diverses régions/pays. L'interface de communication hôte prend en charge WLAN (IEEE 802.11 b/g/n) et Ethernet (IEEE 802.3 10/100 Base-T). La source d'alimentation est un adaptateur AC.

Conclusion

Les solutions de détection sans fil deviennent indispensables dans le domaine de l'automatisation des usines. Avec des avantages tels que le déploiement flexible, la transmission de données en temps réel et les faibles coûts de maintenance, ces solutions permettent aux entreprises d'améliorer l'efficacité de la production, de réduire les risques opérationnels et d'accélérer la transition vers la fabrication intelligente. À mesure que la technologie de communication sans fil continue de progresser, ces solutions deviendront encore plus stables et efficaces, injectant plus d'innovation dans la fabrication et permettant des niveaux plus élevés de transformation numérique et de gestion automatisée. Murata offre une gamme complète de solutions et services de détection sans fil, aidant les clients à accélérer leurs processus d'automatisation des usines.