Trådløs sensor skal overvåge kuglelejer og industrimaskiner
Af Hvert eneste år taber danske fremstillingsvirksomheder milliarder af kroner på grund af defekte kuglelejer, som er afgørende i alle industrimaskiner med roterende elementer.
Med ny teknologi, der kan overvåge maskinernes slitage, kan mange af de penge spares.
Målet i et nyt projekt, hvor forskere fra Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet i samarbejde med hybridlejeproducenten CeramicSpeed og mejerivirksomheden Arla Foods, er at designe en trådløs og prisbillig sensor, der kan monitorere kuglelejernes vibrationsmønster og dermed løbende fastlægge behov for vedligeholdelse, service og udskiftning.
- Der er rigtig mange penge at spare ved at udskifte kuglelejer rettidigt - altså hverken for tidligt eller for sent. De fleste industrivirksomheder kører med planlagt vedligehold på deres maskiner, som betyder, at kuglelejerne ofte bliver udskiftet, før det er nødvendigt. I andre tilfælde overser virksomhederne slitagen, så maskinerne havarerer. Alt det kan man undgå, hvis man sætter intelligent monitorering på. Det kræver dog, at vi udvikler en sensor, der kan måle kuglelejernes tilstand på den enkelte maskine kontinuerligt og med en meget høj grad af præcision, siger Mikael Bergholz Knudsen, der er ingeniørdocent ved Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet i en pressemeddelelse.
Intelligent overvågning giver færre driftstop
I dag er virksomheder nødt til at investere store beløb i kablet måleudstyr for at kunne overvåge kuglelejer på deres industrimaskiner. Samtidig skal de have adgang til en specialist, der både kan installere måleudstyret og efterfølgende håndtere data fra det.
Intentionen bag den nye sensor er, at den skal fungere trådløst, være nem at installere og billig at anskaffe.
Desuden skal den kunne måle kuglelejernes vibrationsmønster i realtid og dermed fungere uafhængig af historiske data. Det skal reducere antallet af driftstop på maskinerne.
- Vi vil flytte vibrationsanalyserne ned på sensorenheden og gøre den selvlærende, så den kan spotte tidlige fejlsymptomer og samtidig definere, hvornår det er nødvendigt med forskellige typer af service. Det giver lavere produktionsudgifter, højere grad af præcision og færre unødvendige driftstop, siger Anders Thormann, managing director i CeramicSpeed Bearings A/S.
Stort potentiale for besparelser
Den lave produktionsudgift og sensorens brugervenlighed skal gøre det muligt for flere produktionsvirksomheder at implementere teknologien, og det kan få betydning for deres konkurrenceevne.
- Det fantastiske ved dette projekt er, at vi kan udbrede avanceret sensorteknologi til selv små virksomheder med fleksible produktionsformer, så de kan få glæde af intelligent overvågning på deres maskiner, siger Mikael Bergholz Knudsen fra Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet.
Alene i Danmark mister virksomheder i gennemsnit 440 produktionstimer om året på grund i fejl i udstyr, som primært skyldes slitage på kuglelejer.
Færre omkostninger hos Arla
Hos Arla Foods er man allerede i gang med overvågning af kuglelejer med konventionelt udstyr på et mejeri i Holstebro, og her er erfaringerne positive.
Med systematisk overvågning af slitage er det nemlig muligt at køre centrifugerne med de samme kuglelejer i fire gange så lang tid. Samtidig kan Arla Foods på en enkelt centrifuge mere end halveret udgifterne til vedligehold.
-Vi har reduceret omkostninger på vedligehold markant. Samtidig kan vi reducere antallet af produktionsstop, hvor kuglelejerne skal skiftes, og på den måde opnå en højere grad af effektivitet, siger Bjarne Nielsen, der er Senior Maintenance Manager hos Arla Foods.
Den nye sensor til vibrationsmålinger på kuglelejer forventes at være klar til markedet efter projektperioden på fire år.
Innovationsfonden har netop investeret 12 mio. kr. i projektet.
