核心提示：國際領(lǐng)先的軸承產(chǎn)品供應(yīng)商舍弗勒集團與DeckelMahoPfronten公司及其他合作伙伴共同開發(fā)出機床4.0概念山害，利用現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)與傳感器

國際領(lǐng)先的軸承產(chǎn)品供應(yīng)商舍弗勒集團與 Deckel Maho Pfronten 公司及其他合作伙伴共同開發(fā)出“機床4.0”概念，利用現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)與傳感器、云技術(shù)和數(shù)字化零部件的連接原承，向數(shù)字化生產(chǎn)目標邁出了實質(zhì)性的一步。為此在第四代 DMC 80 FD duoBLOCK? 加工中心的基礎(chǔ)上組裝了兩臺樣機矮蘑，其中一臺被用于德國赫希施泰特（H?chstadt）的舍弗勒工廠精密軸承生產(chǎn)線废奖，第二臺樣機將在2015年國際機床展（EMO）的德馬吉森精機（DMG MORI） 展臺上亮相。作為一家機床行業(yè)零部件供應(yīng)商領(lǐng)導(dǎo)者和技術(shù)開發(fā)合作伙伴置塘，舍弗勒正在沿著數(shù)字化的戰(zhàn)略前進内地。通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析赋除，在不同工藝流程中收集信息形成大數(shù)據(jù)阱缓，以此為客戶創(chuàng)造出更清晰明顯的增值空間非凌。作為機床用戶，舍弗勒的內(nèi)部生產(chǎn)也與這個工業(yè)4.0計劃直接相關(guān)荆针。舍弗勒在機床數(shù)字化方面的實踐行動證明敞嗡，通過制造商、供應(yīng)商和用戶之間的密切發(fā)展合作航背，可以把行業(yè)挑戰(zhàn)成功轉(zhuǎn)換為新的發(fā)展機會喉悴。

機床4.0代表著舍弗勒在數(shù)字化生產(chǎn)的道路邁出了實質(zhì)性的一步。通過評估設(shè)備本地和云數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)信息玖媚，其將結(jié)果反饋到其它不同位置箕肃。

通過軸承收集數(shù)據(jù)

在機床中，軸承是機器性能的決定性部件今魔，它們不僅影響著機器的功能突雪，同時也影響著工件的質(zhì)量。機床中零部件當前運動狀態(tài)以及未來運動性能的數(shù)據(jù)是機器運營者做出判斷的重要依據(jù)涡贱。因此掠北，使用現(xiàn)有的傳感器或進行適當?shù)母难b，有時甚至必須將傳感器直接集成到零部件中翎女，才能將某些參數(shù)檢測出來攘宝。

在該創(chuàng)新項目的樣機中，幾乎所有與加工流程相關(guān)的軸承都集成了測量振動酸飞、力下驴、溫度和壓力的傳感器，以獲得有關(guān)機器狀態(tài)的最佳信息央封。將生產(chǎn)機器升級至“4.0版”赛臀，意味著所有記錄下的數(shù)據(jù)都能被評估和保存，并能從中分析推導(dǎo)出相應(yīng)的應(yīng)對措施徐渗。通過局域網(wǎng)絡(luò)丰扁，所有附加的傳感器、執(zhí)行器以及評估單元相連接在一起店麻，相互之間進行數(shù)據(jù)訪問纽哭，并通過網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)云進行連接。為了實現(xiàn)與設(shè)備控制中心的數(shù)據(jù)交換坐求，在PLC中集成了過程現(xiàn)場總線技術(shù)蚕泽，同時在人機界面（HMI）中使用OPC UA協(xié)議來交換其它信息。收集到機器運動數(shù)據(jù)被保存在本地網(wǎng)關(guān)并復(fù)制到舍弗勒云數(shù)據(jù)中桥嗤，在機器上無需聯(lián)網(wǎng)連接也能獲取歷史數(shù)據(jù)须妻。同時也可以通過Web服務(wù)或App來訪問云數(shù)據(jù)來進行數(shù)據(jù)分析和計算工作。

大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析是采集一個分析一個泛领，相對于這種1：1比例的數(shù)據(jù)分析法荒吏，大數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)出嶄新的意義掌逛。假設(shè)在數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間存在相互關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)構(gòu)成了數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征司倚，分析這些特征便可以獲得更多的價值。例如篓像，和現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比較动知，則可以讀取出軸承運行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)。利用一些數(shù)學(xué)算法员辩，系統(tǒng)可以自動識別出數(shù)據(jù)中存在的這些關(guān)鍵特征盒粮，并自動執(zhí)行一些必要的應(yīng)對措施。這需要既能獨立自主工作企电，又能在網(wǎng)絡(luò)中集成工作的分布式的功能模塊嘶在。數(shù)據(jù)分析評估工作可以在模塊中單獨進行，當需要更大功率來進行計算時乃筐，分析工作也可以依靠云計算來完成扎趋。當需要對來自相互關(guān)聯(lián)的機器設(shè)備的所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的時候，也需要云計算來完成玄饶。

為了學(xué)習和適應(yīng)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品與服務(wù)的復(fù)雜性要求莲态，舍弗勒的數(shù)字化進程不僅體現(xiàn)在從傳感器到云計算的垂直方向的集成，也體現(xiàn)在整個價值鏈水平方向的集成李腐。

生產(chǎn)過程的數(shù)字化集成

不僅生產(chǎn)加工設(shè)備需要數(shù)字化秤凡，生產(chǎn)環(huán)境的改善也需要通過數(shù)字化的信息來實現(xiàn)。通過這些數(shù)字化的信息憎苦，可以避免技術(shù)解決方案對人工干預(yù)的依賴丘登。將這些數(shù)字化的信息與ERP系統(tǒng)進行垂直整合，便可形成一套訂單自動處理系統(tǒng)叁震。

生產(chǎn)數(shù)字化

“大數(shù)據(jù)”的一個非常關(guān)鍵特征就是每個零部件擁有一個唯一的標識竿漂。通過數(shù)據(jù)陣列給每個零部件分配一個唯一的編碼。該編碼伴隨部件通過整個制造過程窘问，該編碼信息在組裝時融合到裝配件的標識中扎唾。通過分析每個零部件的歷史信息，可以完成零部件的過程追溯南缓。

過程數(shù)字化

通過監(jiān)測分析刀具中心點的受力胸遇，可以對機器設(shè)備的負荷及工藝流程本身進行優(yōu)化：

在機械加工中，刀具負荷會導(dǎo)致刀具中心點產(chǎn)生位移汉形。通過監(jiān)測這個位移纸镊，將其實時信息提供給控制中心，并通過加工計算模擬出刀具負荷概疆。在生產(chǎn)過程中逗威，保持這個刀具負荷在一個合理的偏差范圍內(nèi)峰搪，以避免在超出該安全范圍時發(fā)生意外事故。

能耗數(shù)字化

除了測量各個加工步驟的實時能耗外凯旭，還可以通過計算模擬出下一步所需要的能耗概耻。結(jié)合設(shè)備的實時能耗，便能更加準確地預(yù)測出能耗需求罐呼。更精準地預(yù)測出能耗需求鞠柄，有助于實現(xiàn)按需采購和按需進行生產(chǎn)計劃，從而把高峰限電對企業(yè)的生產(chǎn)影響降低到最低程度尺夺。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)字化

使用傳統(tǒng)的振動監(jiān)測方法來檢測記錄機器運行狀態(tài)烧论，并對其潤滑狀態(tài)進行多點測量和評估，則可以實現(xiàn)對設(shè)備進行按需潤滑舒叨，從而保證其動態(tài)性能旋挺。此外還可對軸承運動狀態(tài)做出前瞻性地預(yù)測。

維修保養(yǎng)數(shù)字化

通過對加工過程進行分類滔测，使機器設(shè)備的生產(chǎn)負荷透明化责爹，從而有利于生產(chǎn)管理。例如罚迹，通過Web來使用舍弗勒軸承計算程序BEARINX豆牺，在線計算出軸承剩余的使用壽命。根據(jù)加工任務(wù)計劃柜涛，結(jié)合在線預(yù)測出的剩余使用壽命翎桨，合理安排調(diào)控生產(chǎn)，以便更準確地安排出維修計劃格缘，從而最大限度地提高設(shè)備的利用率茫叭。

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