由博世主导的AMELI4.0项目正在开发未来应用的工业传感器。
据麦姆斯咨询报道智能传感器在五金制造工艺中的应用,由博世主导的七家合作伙伴正为一项名为 AMELI 4.0的项目展开合作,共同为未来的互联网制造或工业4.0开发新的传感器系统。
该传感器系统将应用于机器监控,可以快速地探测到机器的非正常运行状态。在该传感器系统的帮助下,工厂可以预防生产机械的非计划停机。
通过该传感器系统的应用,公司还可以在设备需要保养的时候再对它们实施精准保养,而不用严格地执行定期保养,这样预计可以降低30%的保养和维修成本千亿国际。
AMELI 4.0研究项目旨在提升德国企业在“工业4.0”时代的市场地位。为此,德国联邦教育和研究部(BMBF)将其作为“IKT 2020 创新研究”项目的一部分,资助AMELI 4.0项目384万欧元(约合428万美元)。
对传感器的严苛要求
传感器将作为机器和工件的人造“眼睛和耳朵”在工业 4.0 中发挥关键作用,它们能够搜集机器和工件的状态和性能信息。为智能传感器在五金制造工艺中的应用了实现智能管理和互联制造,传感器必须能够实时收集和处理大量的数据。
同时,这些传感器还需要尽可能地提高能效,并能够方便地集成到复杂的生产系统中。目前广泛应用的工业传感器还不能满足“工业4.0”的要求。 对于许多应用,它们还不够智能或灵活,不仅能耗太高,价格还很昂贵。
工业应用的MEMS传感器
为了达成AMELI4.0的研究目标,研究人员正在转向研究互联世界的关键技术之一:MEMS传感器。
即便是现在,也无法想象没有了MEMS传感器的汽车和消费类电子产品会是什么样。例如,MEMS传感器是ESP电子车身稳定系统的核心部件,它们也确保了智能传感器在五金制造工艺中的应用我们在旋转智能手机时,手机屏幕会跟着转动。
相比传统的工业传感器,MEMS传感器更小、更智能、更节能并且更经济。然而,它们在很多方面没有稳定或强大到足以满足工业环境的要求。
这意味着,一些潜在生产系统状态监测应用尚未开发。AMELI4.0研究小组计划进一步开发MEMS传感器,使它们符合工业应用的要求。
能源供应在这里发挥了重要作用:新的传感器系统将不需要电源线或电池,其设计是通过机器的振动(能量采集)产生电能,完全达到能源的自给自足。
利用噪音的区别,实现状态监测
为了监测机器,新的传感器系统将测量两类噪声:一种是结构噪声,即机器内部的振动噪声,另一种是音响噪声,即机器发出的噪声。当一台机器非正常工作时,它的振动和噪音是有区别的。
传感器系统会将测得的噪音信号与之前存储的数据进行比较,传感器系统还能进行持续学习,当信号变化提示缺陷、损坏或磨损时,系统会采取相应的反应,因此,未来的传感器系统可以监测出机器什么时候需要保养或维修。
在更复杂的系统中,这种智能评估可以由网关(或被称为路由器)处理,传感器会将数据传输至路由器,或传输至制造工厂的计算机网络系统。
网络研究
AMELI4.0项目汇集了全球产业和学术界各领域的领导者,共同推进新型传感器的创新和发展,这些合作伙伴涉及的领域包括传感器技术、系统与机械工程、机械状态监测、能源转换和微技术等。
罗伯特?博世作为MEMS 传感器市场的领导者主导该项目研究和推进。其他合作伙伴包括西门子、Hahn Schickard Gesellschaft、弗劳恩霍夫协会生产系统研究所和设计技术研究所、Binder-Elektronik GmbH、Schaudt Mikrosa GmbH以及Stackforce GmbH。
2015年12月推出的AMELI 4.0项目(“工业4.0”状态监测应用的MEMS系统)千亿国际,预计将在2018年年底完成。
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