一个携带铲子的人劳碌数周才能移动矿用挖掘机的高容量铲斗在一次装载时可以运走的矿石量。然而，这些大型机械的铲斗容量越大，每秒钟的不定期维护所侵蚀的利润就越多 – 这就是为什么矿业公司为了保持他们的巨人身体健康需要付出巨大代价的原因。通过智能维护可以大幅降低实现这种关键可靠性的成本。
远离现代文明，远高于他们的人类主人，巨型怪物在岩丘间吞噬万物。世界上最大的矿用挖掘机长24米，宽8.8米，高11米，重达80万公斤。驾驶员舒适地坐在距离地面10米的驾驶室内，通过操纵杆控制着47立方米的巨大铲斗。在短短20秒内，巨型机械就搬运了80吨矿物。“当这样一台巨大的挖掘机停机时，不仅运营商在生产力方面会遭受巨大的损失，而且这种负面影响会传递至整条物流链，”贝加莱移动自动化产品经理Stefan Taxer解释道。
因此，防止意外停机是首要任务。为此，旋转部件如液压泵、电机和变速箱传统上采用过度设计或以较短的时间间隔进行更换。为了使停机时间尽可能短暂，矿业公司随时备有大量备件。“所有这些解决方案的共同之处在于它们会产生额外的成本，”Taxer指出。这些成本可以通过应用现代分析和维护方法得以削减。
预测故障
随着时间对旋转机器部件造成影响，即使是未经训练的耳朵也能经常听到差异。“当你汽车车轮的轴承有缺陷时，它会产生明显的噪音，因此发现问题是相对容易的，”Taxer说道。然而，矿用挖掘机是如此嘈杂，以至于无法区分任何可听见的变化。“这正是基于振动的状态监测派上用场的地方。”
毕竟，可听噪声只不过是某一频率下的振动。正确配置的状态监测系统将识别特定频率范围内的振幅波峰作为即将发生的故障的信号。波峰的高度表示损坏的严重程度，表明多久应该更换指定的部件。
充分利用振动数据
“评估振动数据依赖于两个关键因素，”Taxer指出。“一方面，你需要能够以足够高的频率读取数据的高性能硬件。另一方面，你需要能够检测大量数据中最微小偏差的智能化软件。”
“我们的模块化X90控制和I/O系统提供了完美的硬件平台，”Taxer说道。该系统的核心是X90控制器，它带有强大的ARM处理器和多达48路多功能I/O通道。模块化控制器可选配I/O、接口或电路板 – 例如用于状态监测。
“配合我们的mapp软件组件，这样可以形成一个非常高性能的系统，可以监控机器的运行状况，并及时通知操作员采取措施，”Taxer说道。“mapp组件可以快速实现配置，并自动进行相互通信 – 将实际编程量降至最低。”
你有消息来自你的机器
mapp组件如何通信的一个例子是在报警和通知系统之间使用mapp Alarm和mapp Tweet进行交互。“你可以轻松链接这些组件，以便在发生报警时，服务技术人员将会收到一封电子邮件或短信，”Taxer说道。这条消息可以告知技术人员某个轴承已经磨损，并且在一定时间内应该更换。
“它的设置就像报警系统一样简单，最激动人心的部分是它对整体维护策略的影响，”在指出其巨大的节约潜力时Taxer说道。基于状态的维护简化了备件物流，无需在使用寿命结束前更换全新的组件。
甚至还可以与机械制造商一起共享某些状态监测数据。“如果制造商能够追踪他们机器的运行状况，那么他们就可以大幅降低发生故障的可能性，”Taxer声称。当然，这也符合运营商的最佳利益。
移动设备制造商还可以利用选定的数据来优化他们的设计，并且能够追求新的商业模式，例如将设备监控作为服务。在这种情况下，运营商可以从令人头痛的维护问题中解脱出来，仅在即将交付和安装备件时得到通知。
Stefan Taxer，产品经理 – 移动自动化，贝加莱
双赢局面
Taxer指出了另一个优势：“不再需要对这么多组件进行过度设计。”这一事实再次使双方都受益：制造商节省了生产成本，而运营商为机器支付的费用则变得更低。由于X90控制器可以连接现有的CAN架构，因此可以轻松地为现有设备配备状态监测。“它有可能逐步向现代实时总线系统发展，能够处理现今机器产生的大量数据。”
防止矿用挖掘机发生意外故障的常规策略既昂贵又消耗资源。借助贝加莱X90系统和状态监测技术，无论是移动设备的制造商还是运营商都可以通过使其钢铁巨人变得更可靠的解决方案创造附加值。
作者： Carmen Klingler-Deiseroth，自由撰稿人
应用经验
贝加莱在为各种广泛行业创建自动化解决方案和驱动创新方面拥有近40年的经验，并在许多不同领域成功实施了像POWERLINK这样的高性能工业以太网协议。今天的移动设备可以利用这些宝贵的经验来解决一些最关键的挑战。对于移动机械制造商而言，X90移动控制系统在其设备可靠性和盈利性方面都是一项面向未来的投资。