Přečtěte si:  Zpráva z konference Smart city v praxi V včetně prezentací a videozáznamu




Pozvánky na akce


Stalo se














Projekt AMELI 4.0: MEMS senzory zvuku pomohou zvýšit efektivnost výrobních zařízení

3.8.2016 Tzv. čtvrtá průmyslová revoluce (známá též pod pojmem Industry 4.0), jejímž základním charakteristickým rysem je komunikace mezi jednotlivými výrobními zařízeními, je vedena zejména snahou o maximální zefektivnění celého výrobního procesu. Významným zdrojem výrobních nákladů jsou výdaje na opravy a údržbu výrobních strojů a zařízení. Snížit tyto výdaje prostřednictvím průběžného monitorování stavu těchto zařízení až o 30 % si dal za cíl německý projekt AMELI 4.0, o němž byla v červenci 2016 informována světová odborná veřejnost. Klíčovou roli přitom hrají senzory typu MEMS, sledující zvuk těchto zařízení.

Zvětšené foto senzoru s lidským vlasem, který má průměr 90 µm

Mikro-elektromechanické systémy (MEMS) jsou nepatrné součástky, které na malém prostoru měří a zpracovávají parametry, jako zrychlení, tlak, vzdálenost, teplotu, světlo nebo chemické koncentrace. V souvislosti s těmito produkty se hovoří o systému na čipu nebo také o inteligentním snímači, jelikož je zde přítomen jak mechanický subsystém (nutný pro transformaci fyzikální podstaty na elektrickou veličinu), tak elektronický subsystém zajišťující následné zpracování, neboli postprocessing (zesílení, saturace, filtrace aj.). Oproti konvenčním průmyslovým senzorům jsou MEMS miniaturní (viz zvětšené foto senzoru s lidským vlasem, který má průměr 90 µm), „inteligentní“, energeticky efektivní a ekonomické.

Cílem projektu AMELI 4.0 je vyvinout MEMS systém, který bude průběžně monitorovat stroje a zařízení, okamžitě zjistí odchylku od normálu a dají signál k potřebné akci. Základní schéma systému a jeho fungování ukazuje obrázek:

ZVĚTŠIT OBRÁZEK

Veličinou, kterou pro tento účel MEMS sledují, je zvuk, a to zvuk dvojího typu: Prvním druhem zvuku je zvuk vydávaný konstrukcí stroje, tedy vibrace uvnitř stroje. Druhým druhem zvuku je akustický zvuk, tedy hluk vydávaný strojem do jeho okolí.

Jestliže stroj nefunguje normálně, pak vibruje jinak a vydává odlišný zvuk navenek. Monitorovací systém porovnává měřené signály se zvukovými profily, uloženými v paměti. Pokud změny ve zvuku signalizují defekt nebo opotřebení, systém spustí akci. Systém se přitom neustále učí, nové zvuky a jejich příčiny průběžně analyzuje a uchovává v paměti.

Výsledkem tohoto procesu je, že budoucí senzorový systém bude schopen detekovat, kdy stroj potřebuje údržbu nebo opravu. Při sdružování takovýchto systémů do komplexních soustav se data z těchto dílčích systémů přenášejí a vyhodnocují v rámci počítačové sítě továrny.

Jako součást výzkumného projektu AMELI 4.0 je v plánu dále vyvíjet senzory typu MEMS tak, aby tyto senzory nevyžadovaly silové kabely ani baterie. Měly by být zcela energeticky soběstačné tím, že energii potřebnou pro svůj provoz získávají z vibrací stroje (v takovéto souvislosti se někdy hovoří o tzv. „energy harvesting“, doslova „sklizeň energie“).

Projekt AMELI 4.0 (akronym pro mikro-elektromechanický systém pro monitorování stavu v Industry 4.0) je veden firmou Robert Bosch GmbH, která je jedním z hlavních hráčů na trhu MEMS. Dalšími členy projektového týmu jsou Siemens AG, Hahn-Schickard-Gesellschaft, Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK, Binder-Elektronik GmbH, Schaudt Mikrosa GmbH a Stackforce GmbH.

Projekt byl oficiálně zahájen v prosinci 2015 a potrvá do konce roku 2018. Projekt je spolufinancován částkou 3,84 mil. € (cca 104 mil. Kč) z rozpočtu Spolkového ministerstva pro vzdělávání a výzkum (BMBF) v rámci jeho programu “IKT 2020 – Výzkum pro inovaci”.

redakce Proelektrotechniky.cz

Obrázky © Robert Bosch GmbH

Další informace zde

Přečtěte si také:

Predix a Azure: General Electric a Microsoft spojují síly pro internet věcí v průmyslu

21.7.2016 Internet věcí, tedy identifikace věcí a sledování jejich pohybu po internetu, je v současné době fenoménem téměř ve všech rozhodujících hospodářských odvětvích, především však tam, kde má původ – tedy v průmyslu. Podle americké výzkumné a konzultační společnosti Gartner specializované na informační technologie bude v roce 2016 na celém světě propojeno internetem celkem 6,4 miliard věcí a tento počet vzroste do roku 2020 na více než 20 miliard. 


SMART AUTOMATION by Murrelektronik

11.7.2016 Propojování strojů a zařízení pomocí datových sítí se intenzivně rozvíjí. Zpřehlednění celého životního cyklu produktu je rozhodujícím úkolem do budoucna. Koncepce „myslící továrny“ nabízí skvělé příležitosti. Společnost Murrelektronik jde se svými zákazníky touto cestou. Produkty a řešení Murrelektronik vychází z myšlenky „inteligentní automatizace od společnosti Murrelektronik“ a jsou základem pro instalační koncepce, které udávají směr.


TrainScanner „oskenuje“ vlak a určí nároky na údržbu

4.5.2016 Zefektivnění údržby, a tím snížení provozních nákladů a zvýšení disponibility zařízení, je imperativem snad ve všech odvětvích průmyslu a služeb. Zajímavé zařízení pro železniční vozidlový park pod názvem TrainScanner vyvinula společnost Alstom. Tento monitorovací portál byl úspěšně otestován na vlacích typu Pendolino britské dopravní společnosti Virgin Trains v Manchesteru a jak byla v dubnu 2016 informována odborná veřejnost, připravuje se nyní jeho následovník. 


„Obyčejné“ elektromotory hlásí, kdy je čas na údržbu

25.4.2016 Nízkonapěťové elektromotory bývají zpravidla tou nejméně „inteligentní“ součástí automatizované výrobní linky nebo jiného průmyslového zařízení. Přesto s využitím internetu věcí, služeb a lidí (IoTSP) lze i těmto zařízením dát prvky inteligence, a dosáhnout tak významného zefektivnění jejich provozu. Takovéto řešení představila odborné veřejnosti v dubnu 2016 společnost ABB 


EPLAN – Vault Connector propojuje elektro a mechanické konstrukce

22.4.2016 Společnost CAD Studio a EPLAN vyvinuly novou podnikovou aplikaci propojující elektroprojekční systém EPLAN s Autodesk Vault a ERP systémy. Integrační nástroj EPLAN – Vault Connector propojuje prostředí ECAD systému pro elektroprojekci EPLAN Electric P8 se systémem pro správu dokumentů Autodesk Vault (PDM) a s podnikovými ERP aplikacemi.


Výsledky průzkumu v síťových odvětvích: Internet věcí je klíčem ke správě majetku

4.4.2016 Internet věcí, tedy identifikace věcí a jejich sledování po internetu, nachází velké uplatnění i v síťových odvětvích, tedy „utilities“, jako je elektroenergetika, plynárenství a vodní hospodářství. Pomocí internetu věcí zde dochází k integraci informačních technologií (IT) a provozních technologií (OT), tedy řídicích systémů, komunikačních systémů, senzorů a software tak, aby podporoval firemní procesy při správě majetku (asset management zahrnující zejména údržbu). Při zapojení lidského činitele tak vzniká nový koncept: internet věcí, služeb a lidí, anglicky: Internet of Things, Services and People (IoTSP) 


SIGFOX: Česká republika bude mít komunikační síť pro internet věcí

2.3.2016 Internetem věcí (IoT) rozumíme identifikaci věcí a sledování jejich pohybu po internetu. O tomto fenoménu se hovoří především v souvislosti s automatizací v průmyslu a logistice v rámci konceptu Industry 4.0 a stále více také u inteligentního řízení mobility, jako jsou například parkovací systémy. Česká republika se brzy připojí k zemím, které budou součástí globální sítě internetu věcí SIGFOX. 


Stäubli na veletrhu AMPER 2016: čtyřosý robot TP80 Fast Picker

26.2.2016 Stejně jako v loňském roce i letos se robotová divize Stäubli představí na veletrhu elektrotechniky a automatizace AMPER 2016 na společném stánku se společností Multi-Contact.Na stánku Stäubli budete moci obdivovat zejména neskutečně rychlé pohyby čtyřosého robotu TP80 Fast Picker, který nachází využití v aplikacích vyžadujících rychlou manipulaci s drobnými výrobky 


Stäubli představuje Stäubli Robotics Suite 2016: software pro vývoj robotových aplikací a údržbu

11.2.2016 Stäubli uvádí na trh novou verzi svého robotového studia Stäubli Robotics Suite 2016, která přináší řadu důležitých vylepšení, jako jsou manipulace s díly, automatický výpočet parametrů zatížení, možnost umístění dodatečné zátěže na rameno robota, propojení vstupů a výstupů mezi robotem a virtuální buňkou, natáčení videozáznamů a mnoho dalších. 


Nový Rittal kalkulátor energetické účinnosti a celkových nákladů na vlastnictví (TCO) chladicích jednotek pro rozváděče

Energetické úspory pod kontrolou

1.2.2016 Chlazení rozváděčů není levnou záležitostí. Navíc čím déle je chladicí jednotka v provozu, tím vyšší provozní náklady vznikají. Všichni, kdo chtějí vědět, zdali je výhodné kupovat nejnovější produkty, mohou nyní použít nový kalkulátor společnosti Rittal, který spočítá energetickou účinnost a celkové náklady na vlastnictví (TCO). Stačí čtyři kroky a on-line nástroj rychle, pohodlně a zcela zdarma vypočítá potenciální energetické úspory. 


EPLAN Experience – prvních 365 dnů

18.1.2016 Koncept EPLAN Experience byl poprvé představen mezinárodní odborné veřejnosti na veletrhu SPS IPC Drives v listopadu 2014. Osm definovaných klíčových oblastí od IT infrastruktury až po integraci procesů sleduje jediný cíl: podpořit zákazníka, aby projektoval efektivněji. Zkušenosti z prvního roku potvrzují úspěšný rozvoj tohoto konceptu. 


„Lidský“ robot YuMi představen české veřejnosti na MSV v Brně

18.9.2015 YuMi® je první průmyslový robot se dvěma pažemi, který dokáže skutečně bezpečně spolupracovat s člověkem. V září 2015, rok po jeho prvním oficiálním představení a půl roku po jeho uvedení na komerční trh, se s tímto unikátním zařízením od společnosti ABB seznámila také česká veřejnost na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně. Mezi návštěvníky byli i zástupci naší redakce. 


Jak zefektivnit výrobu: Postavte si výrobní linku na míru

4.8.2015 Průmyslové výrobní procesy čelí v posledních letech několika významným výzvám: Konkurenční síly tlačí na nákladovou efektivnost výrobního procesu a zároveň vedou k potřebě tento výrobní proces co nejvíce přizpůsobit konkrétním požadavkům zákazníků. Na pomoc dodavatelům výrobních linek v této situaci přicházejí specializované firmy, jejichž posláním je zajištění konektivity mezi stroji a zařízeními. 


Robot zkoumá vnitřek poškozeného kontainmentu v elektrárně Fukushima

15.4.2015 Pro průzkum areálu havarované japonské jaderné elektrárny Fukushima Daiichi, patřící společnosti Tokyo Electric Power Company (Tepco), jsou ve velké míře využívány specializované průmyslové roboty, o nichž jsme se na našem portále zmiňovali například v souvislosti s robotem MEISTeR. V první polovině dubna 2015 začal jiný takovýto robot zkoumat vnitřek kontainmentové nádoby v bloku 1 této elektrárny. 


Naše tipy


















Copyright © 2012 – 2020 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services