Сенсорная система учится "слышать": надежное обнаружение отказов в машинах и системах

Фраунгофер-институт неразрушающего контроля (ИЗФП), Saarbrücken, Germany

Исследователи Института неразрушающего контроля Фраунгофера IZFP в Саарбрюккене разработали сенсорную систему, которая может быстро и надежно обнаруживать сбои или дефекты в системах и машинах с помощью оценки акустического шума, аналогичного человеческому слуху. Сенсорная система" слух " AcoustiX уже успешно внедрена американским мировым лидером в области сельскохозяйственного машиностроения John Deere для проверки режущих узлов зерноуборочных комбайнов.

© Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser
Сенсорная система проверяет вращающийся режущий узел зерноуборочного комбайна на наличие дефектных вибраций или шумов с помощью
структурных звуковых датчиков (детальный вид датчика см. На правом изображении) и микрофонов.

В случае, если крупномасштабные машины или заводы уже находятся в эксплуатации, дефекты или дефектно собранные компоненты могут привести к неисправности машин и, следовательно, к остановке производства и экономическим потерям. Следовательно, обеспечение качества до запуска и после окончательной проверки установок или машин имеет решающее значение. Но какие существуют возможности надежно проверить правильность сборки и функционирования установок или машин без больших усилий? Исследователи Fraunhofer IZFP интенсивно занимались этой темой и разработали инспекционное решение, которое обеспечивает объективные результаты плюс возможность постоянного контроля качества движущихся или вращающихся машин и установок.

Надежное обнаружение отказов без щедрой калибровки

В процессе эксплуатации машины и установки генерируют характерные вибрации и, следовательно, шумы: эти шумы дают информацию о качестве, поскольку дефектный монтаж или другие дефекты часто вызывают изменение обычных рабочих шумов. Часто на эту "инспекционную задачу"возлагают монтажный персонал, обладающий хорошим слухом и значительным опытом. Однако человеческое ухо подвержено определенной субъективности: через некоторое время оно устает и подвергается неблагоприятному воздействию шумов окружающей среды. С другой стороны, имеющиеся на рынке решения часто требуют адаптации или калибровки, особенно в случае даже незначительных изменений конструкции проверяемых установок или машин.

Интеллектуальная и быстрая процедура анализа для нескольких промышленных областей применения

Сенсорная система AcoustiX использует данные индивидуально настроенных акустических датчиков, которые непосредственно подключены к машине; в качестве альтернативы микрофоны используются для бесконтактной регистрации вибраций или шумов машин или установок: отказы или дефекты автоматически анализируются и, наконец, регистрируются. На основе оценки сигнала доступны целевые заявления о правильной установке и функционировании установки или машины.

Сенсорная система "слух" компании Fraunhofer researchers предназначена не только для управления режущими агрегатами, но и для различных промышленных применений. Система может быть использована во всех областях, где решающее значение имеет контроль окончательной сборки или постоянный контроль эксплуатации, например, для мониторинга огромных автономно работающих машин и установок или для оценки качества отдельных сборочных единиц, используемых на испытательных стендах. - Разработка сводится к нашим аналитическим методам, алгоритмам. Они подходят для интеграции в существующие линии контроля и могут быть адаптированы под индивидуальные потребности клиента", - объясняет Маттиас Генрих, ученый из компании Fraunhofer IZFP.

В настоящее время AcoustiX успешно используется в John Deere для постоянного контроля качества режущих узлов зерноуборочных комбайнов промышленного применения; параллельно с этим он в настоящее время проходит валидацию для серийного производства.

Среднесрочной целью исследователей является точная локализация отказа, а также детальное определение типа дефекта с помощью интеллектуальных алгоритмов и аналитических методов.

Возврат к списку