Датчики играли важную роль в производстве в течение многих лет, но до недавнего времени они были в значительной степени ограничены такими проблемами, как системный шум, затухание сигнала и динамика отклика. Сегодня интеграция локальных вычислительных мощностей и Интернета вещей (IoT) превратила обычные датчики в интеллектуальные датчики, что позволяет им выполнять сложные вычисления на основе измеренных данных локально в модуле датчика. Наряду с расширенными возможностями датчики также стали удивительно маленькими (некоторые из них не больше ластика для карандашей) и чрезвычайно гибкими, что позволяет прикреплять их к труднодоступному и потенциально опасному оборудованию, превращая громоздкие машины в высокотехнологичные интеллектуальные устройства. Это сочетание функций считывания и обработки сигналов меняет мир сенсоров.

Определение интеллектуальных датчиков

Для правильного определения мы обратились к эксперту. Том Гриффитс, менеджер по продукции Honeywell Industrial , производящей интеллектуальные датчики, так определяет технологию:

«Интеллектуальные датчики… управляются микропроцессором и включают в себя такие функции, как возможность связи и бортовая диагностика, которые предоставляют информацию системе мониторинга и / или оператору для повышения эффективности работы и снижения затрат на техническое обслуживание».

Пять дополнительных характеристик интеллектуального датчика включают в себя:

  1. Кондиционирование сигналов, сохраняющее целостность и обеспечивающее изоляцию в суровых промышленных условиях
  2. Использование локальной вычислительной мощности для локальной обработки и интерпретации данных; принимать решения на основе измеренных физических параметров; и общаться соответственно
  3. Создание граничных условий без участия человека-оператора
  4. Включение аварийных сигналов и эффективность обработки
  5. Соответствие различным стандартам связи, таким как Wi-Fi, Bluetooth и ZigBee.

Три основных преимущества интеллектуальных датчиков

Помимо вышеупомянутого размера, который позволяет размещать интеллектуальные датчики практически везде, где только можно вообразить, производителей действительно воодушевляет перспектива большей прибыльности, более счастливых клиентов, более широкой доли рынка и более производительных активов. Интеллектуальные датчики обладают тремя ключевыми преимуществами, которые помогают достичь этих целей:

1. Оборудование и условия окружающей среды

Какие детали нуждаются в замене? Какие нуждаются в обслуживании? В прошлом это могла быть игра в угадывание, которая приводила к серьезной неэффективности и снижению производительности. Но это было лучше, чем альтернатива: ждать, пока машина не перегреется или сломается, что действительно может нарушить график производства и даже привести к потенциальной аварии и травмам. С интеллектуальными датчиками все это в прошлом. Применяемые по всей цепочке поставок и постоянно собирающие данные, интеллектуальные датчики отслеживают состояние оборудования и степень его использования в режиме реального времени, предоставляя работникам полный обзор всей деятельности. С помощью интеллектуальных датчиков производственные работники могут отслеживать производительность машины и получать предварительное уведомление о потенциальных проблемах или аномалиях, чтобы их можно было проактивно устранять. Интеллектуальные датчики отслеживают следующие и другие условия:

  • Температура
  • Скорость
  • Масса
  • Операционные сбои
  • Изменения в операциях
  • Движение объекта (цель слишком близко / слишком далеко)
  • Статус клапана (открыт / закрыт)

Интеллектуальный датчик также может регистрировать уровень кислорода и частоту сердечных сокращений сотрудников, чтобы сделать рабочее место более безопасным.

2. Улучшение и автоматизация логистики и управления активами.

Оснащенные GPS, интеллектуальные датчики могут отслеживать местоположение активов, транспортных средств, инвентаря или даже людей. Эти данные используются производителями, чтобы узнать, в какой точке пути находится груз, где находится грузовой автомобиль и т. Д. Производители также могут использовать данные датчиков для прогнозирования и подтверждения того, когда активы прибывают и когда они покидают склады, центры распределения и розничные магазины. Уведомления о том, что актива не там, где он должен предупреждать производителей о потенциальной проблеме в цепочке поставок, которую необходимо решить, и они также могут быть индикатором потенциальной кражи инвентаря. Еще одно преимущество датчика? Они помогают поддерживать запасы на полках, уведомляя автоматизированные системы хранения и поиска о необходимых запасах. Интеллектуальные датчики отслеживают следующие и другие условия:

  • Расположение актива
  • Наличие актива на полке
  • Температура объекта
  • Управление запасами

3. Контроль затрат на электроэнергию и выполнение конкретных нормативных требований каждой отрасли.

Мы прошли долгий путь от «Клаппера». В то время как датчики движения в домах и офисах годами снижали затраты на электроэнергию, включая и выключая свет в зависимости от активности, интеллектуальные датчики - это гигантский шаг вперед, дающий производителям возможность просматривать и контролировать температуру и активность на заводе и в распределительных сетях. центры; теперь они могут контролировать потребление энергии в больших масштабах. Преимущества двоякие: они помогают производителям бороться с ростом затрат на использование энергии и позволяют им соблюдать строгие правила использования энергии, установленные для производственного сектора.

Управление данными интеллектуального датчика

Все датчики могут собирать, хранить и отслеживать данные. Интеллектуальные датчики делают шаг вперед, предлагая 360-градусный обзор каждого из следующих элементов:

  • Контекст. Чтобы использовать данные, вам нужно кое-что знать о способствующих факторах. Отметки времени, координаты GPS, погода и соответствующая машина / объект / транспортное средство являются наиболее распространенными переменными, которые обеспечивают ценную информацию для производителя.
  • Актуальность - Как собираемые данные соотносятся с целями компании? Влияет ли это на чистую прибыль или указывает на риск для удовлетворения требований клиентов? Актуальность субъективна, но данные должны указывать на значительный конечный результат, который в той или иной мере приносит пользу бизнесу.
  • Связь - данные должны быть переданы на другой компьютер (обычно в Интернет или интрасеть), который может записывать, хранить и систематизировать данные. Безопасность данных также имеет решающее значение, если это конфиденциальная информация.
  • Анализ - сырые данные часто бесполезны; После захвата его необходимо агрегировать и проанализировать, чтобы распознать аномалии или точки данных, которые указывают на то, что что-то не работает должным образом и требует внимания.
  • Действие - Наконец-то рентабельность инвестиций! Некоторые точки данных могут запускать заранее определенные действия, экономя время и ресурсы. Они также гарантируют, что правильный ответ будет инициирован без вмешательства человека.

Интеллектуальные датчики, особенно в сочетании с Интернетом вещей, меняют способ сбора данных и обмена данными производителями. Они помогают создавать более качественные продукты и производить их быстрее. Быстрое внедрение интеллектуальных датчиков также привело к падению цен (небольшие интеллектуальные датчики стоят менее 50 центов), что позволило производителям любого размера принять участие в игре.