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生産現場 予知保全

設備状態をいち早く捉えるAEセンサーの力

温度センサ・振動センサより早く

~生産設備状態をいち早く捉えるAEセンサーに注目!~

40年以上ミッションクリティカルな製造現場で利用されてきた非破壊検査技術をご存じですか?それが、アコースティックエミッション(AE)技術。このAE技術は製品品質の確保、不良品流出防止のために、生産設備の状態、状況(き裂、摩耗、腐食等)をいち早く捉えることを可能にします。予知保全の実現に有効なAEセンシングの技術と活用方法を探ります。

 

詳細な資料はこちら

 


 

AE技術って何?

 

AE(アコースティック・エミッション)は、材料が変形したり、き裂が発生したりする際、材料が内部に蓄えていた弾性エネルギーが高い周波数をもつ音響信号”弾性波”として放出される現象です。この”弾性波”を検出し、評価するAE技術によって、材料内の欠陥(クラック)の発生や進行等を非破壊で把握することができます。超音波探傷検査、X線等の非破壊検査と並び、世界中で利用され、現在までに多くの実績がある技術です。

 

AE=弾性波(音響信号)

 

 


 

 

どんな特徴があるの?

 

一番の特徴は、き裂や摩耗が発生したときに1次的現象である弾性波を捉えることができる事です。電流センサー、温度センサー、振動センサー、歪センサー、加速度センサーなど、AE以外の多くのセンサーは、き裂や摩耗により生じた温度変化や振動などの2次的現象をとらえています。そのため、他のセンサ―に比べて、より早期に状態の変化をとらえる事ができるのです。これにより、突発的な生産ライン停止を防止、メンテナンススケジュールの計画的な立案、保守部品(予備品)の在庫低減が可能になります。

 

き裂、摩耗などの1次的現象そのものを計測

 

【故障状態の検知ステップ】

故障状態の検知ステップ

 

しかも、AEセンサーは取り付けの方向性がなく、波の伝搬範囲であれば計測が可能なため、設備に設置することが容易です。さらに他のセンサでは難しい、低速回転下の傷の有無等の計測も対応できるので、振動センサーなどで対応が難しかった現場への適用も検討できます。

 

AEセンサーは取付場所が柔軟、取付方が簡単、低速回転にも対応

 

 


 

 

主な対象設備を教えて

 

様々な製造装置に活用されています。例えば、多軸ロボットの故障(減速機故障)、プレス機器(ベアリング不良、パンチ刃こぼれ)、溶接機(溶接状態変化)、NC機(刃具のチッピング、摩耗)、射出成形機(ベアリング不良)などがあります。

 

【多軸ロボット】

多軸ロボット

【プレス機】

プレス機

 

【アーク溶接】

アーク溶接

【NC工作機械】

NC工作機械

 

【射出成形機】
射出成形機

 

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AEセンサー製品を教えて

 

AEセンサー製品は、信和産業株式会社さんが国産製品として開発、製品を提供しています。利用するには、AEセンサーとデータを収集するためのデータロガーが必要です。AEセンサーを留める専用の治具も用意されています。信和産業さんは、AEセンサーの評価のための機器レンタルサービスも提供されていますので、PoCなどのトライアルも可能です。

 

【信和産業株式会社 AEセンサー製品】

信和産業株式会社 AEセンサー製品

 

 


 

 

収集したデータを予知保全に活用する方法は?

 

予知保全に活用するには、継続的なデータ収集、蓄積の仕組みと、AEセンサーのデータがいつもと異なる挙動が発生するかを最適な閾値で監視し可視化する仕組みを作ることが重要です。東京エレクトロンデバイスが提供するCX-D製品は、AEセンサーのデータ収集、蓄積、可視化、閾値監視が1つの製品で実現できるプラットフォームです。こうした製品を活用すれば、予知保全システムの構築が素早く実現できます。以下がシステムイメージです。

 

予知保全システム CX-D

データ収集・可視化・変化監視・通知のシステム化が素早く実現

データ収集・可視化・変化監視・通知のシステム化が素早く実現

 

これなら予兆監視の自動化が素早くできる、データ収集、最適な閾値で監視、一目でわかるダッシュボード、変化発生時に通知

 

 


 

 

最後に、AEセンサーを開発している信和産業さんに故ポイントにコメントをいただきました

信和産業様ロゴ

信和産業ではものづくりの経験を活かし、有用な AE 技術を多くの皆様に使っていただけるよう、製品・サービスとしてご提供を行う国産 AE 製品ブランド、FIRST AE®を展開しております。3 年間で 150 社以上、多くの現場でご採用いただいております。東京エレクトロンデバイス様のソリューションに FIRST AE®をご活用いただき予知保全の環境構築に貢献できましたら幸いです。PoC も可能なレンタルサービスも好評中!是非、この機会に AE モニタリングシステムをご体感ください。

信和産業 WEBサイト:https://www.sws-kk.co.jp/

FIRST AE ロゴ

 

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