近乎完美的水晶球

当机器发生故障或必须停机进行维护时，它的代价高昂。这并不仅仅是指维修工作和更换零件的成本，还在于生产线无法正常生产所带来的收入损失。只有通过在可能发生损坏之前帮助进行检测，对预测性维护进行投资才能真正获得回报。除了防止收入损失之外，预测性维护还可以延长机器的使用寿命，甚至开启新的商业模式。

在用于印刷和包装等的连续卷筒纸机器中，片材被引导通过迷宫式的滚筒。在这些滚筒中出现的机械不平衡或轴承摩擦增加可能会导致不受控制的振动，从而干扰整个机器的纸幅张力。这会对产品质量产生负面影响，甚至可能导致机器彻底停机。防止这种情况发生的一种有效方法是使用预测性维护系统，该系统能够在潜在故障发生之前将其检测出来。及时发现机械不平衡或轴承磨损有利于在滚筒出现故障并使机器停机之前计划必要的维修。毕竟：只有机械设备正常运行，才有可能实现财务目标。

预测性维护解决方案依靠从机器中收集的各种数据。这些数据是通过连续的状态监测过程进行收集，然后进行分析和评估，因此，预测性维护系统可以计算某些事件发生的精确概率。“预测性维护不仅可以节省成本，而且还能最大限度地提高生产率 – 因为你可以在组件即将影响机器性能前更换它，”贝加莱闭环控制领域软件开发专家Martin Staudecker解释道。

而且，预测性维护所能做的远不只是监测单个滚筒的运行状况那么简单。它可以提供对整个机器运行状况的全面了解，并预测组件发生故障的可能性。电机速度、噪声水平和温度全都可以进行记录，并在任何异常振动或机械失衡发生的早期阶段对其进行识别。它还可以对容易磨损的特定组件进行详细的振动分析。

为了对机器状态做出可靠的声明，第一步是收集尽可能多的数据，并使用智能分析算法对其进行评估。系统必须处理的数据越多，越能够更好地在即将发生故障之前对其进行预测。“然而这意味着，你需要找到一个能够存储和分析如此大量数据的系统。”除了机器本身的状态数据之外，预测性维护还可以利用周围环境中的参数，例如温度和湿度。这些数据还必须被纳入分析中，从而最大限度地提高其预测的可靠性。

贝加莱的预测性维护利用专用I/O模块结合其mapp技术工具包中的复杂分析算法进行状态监测。易于配置的状态监测模块可以精确地确定需要维护的区域。贝加莱模块的独特之处在于其内置的振动分析功能。状态监测模块接收到的数据可以得到轻松处理并用于优化现有过程。作为贝加莱X20控制器系列的组成部分，这些模块与任意机器拓扑完全兼容。

收集的数据可以通过使用mapp Control软件包的复杂分析算法进行评估。“高性能、面向结果的数据处理是进行有效分析的关键，”Staudecker说道。“而这正是mapp Control所能实现的。”大部分分析都可以直接在控制器上执行。由于只需要传递结果，因此这大大减少了需要传输的数据量。

及早发现故障的另一种方法是使用整定程序。“mapp Control包括基于模型的整定方法，这些方法可以识别系统行为，然后在此基础上创建合适的控制器，”Staudecker解释道。定期进行整定时，不仅可以将控制参数保持在最新，而且还可以发现系统行为的任何变化。根据静态特性、系统动态或共振频率中的偏差，可以得出关于机器过程、裂缝或部件磨损情况方面的结论。

预测性维护允许操作员在最方便的时候更换磨损的组件，而不用中断正在进行的生产。时间久了之后，机械磨损会逐渐对液压阀等部件造成损害，这对液压轴的控制会产生负面影响。贝加莱的mapp Hydraulics软件包包括一个用于及早发现这种磨损的软件组件。“该组件会自动测量阀门的特性曲线，该曲线可以描述阀门开度与流量之间的关系，”Staudecker解释道。“这不仅可以让我们知道何时会出现磨损，而且还可以优化控制性能。”

预测性维护还为机器制造商开启了潜在的新商业模式，尤其是在服务领域。例如，通过使用长期收集的机器数据，可以更精确地预测维护周期。机器制造商可以为其客户提供定制化的服务，从而使现场机器始终处于最佳状态。“数据还可以用于优化机器本身的设计，”Staudecker说道。借助预测性维护，机器制造商可以提供全面的服务包，同时有效地对其机器进行有针对性的改进。

作者：Carola Schwankner，企业传播编辑，贝加莱