La précision est essentielle : core sensing s'appuie, pour l'arbre d'entraînement sensoriel intelligent, sur le savoir-faire de HBK

Les composants mobiles des machines et des véhicules commerciaux sont exposés chaque jour à de lourdes charges. Ils fonctionnent aussi souvent dans des conditions difficiles. Ces composants finissent par s'user, entraînant des dysfonctionnements qui peuvent, à leur tour, donner lieu à des temps d'immobilisation onéreux. La maintenance prédictive peut, dans le contexte de l'Internet industriel des objets (Industrie 4.0), contribuer à minimiser ces défaillances car la stratégie de maintenance préventive repose sur des travaux de maintenance centrés sur l'état et basés sur des prévisions. Les solutions de core sensing fournissent en temps réel des informations sur l'état des machines et des installations, informations nécessaires pour prévoir quand l'entretien doit avoir lieu. Ces données sont fournies avec un niveau de fiabilité particulièrement élevé et de l'intérieur du composant concerné grâce à une technologie de mesure novatrice.

core sensing GmbH a trouvé en HBK un partenaire expérimenté. L'équipe de HBK chargée des capteurs OEM présente des décennies d'expertise en matière de mesure et la technologie par capteurs a contribué à la conception réussie de l'arbre d'entraînement sensoriel intelligent.

Défi

Les machines, l'équipement et les véhicules commerciaux sont souvent entretenus sans se poser la question de savoir si l'équipement doit lui aussi être entretenu. Les problèmes sont souvent détectés trop tard ou passent tout à fait inaperçus. Une telle situation peut donner lieu à des temps d'immobilisation coûteux et se solder par un manque à gagner.

Solution

core sensing intègre entièrement les capteurs OEM fiables de HBK basés sur la technologie fiable des jauges de contrainte dans l'arbre d'entraînement à surveiller. Ces capteurs intégrés fournissent en temps réel des données précieuses permettant de prédire avec précision l'état de l'arbre et ses composants adjacents. Ces informations permettent, à leur tour, de prévoir un planning d'entretien approprié et des réparations à temps.

Résultat

Les capteurs de core sensing intégrés à l'arbre d'entraînement sensoriel intelligent permettent d'identifier les moments idéaux pour la maintenance et la maintenance prédictive permet d'éviter les dysfonctionnements onéreux. L'entreprise collabore étroitement avec HBK pour l'installation de tels capteurs intelligents.

Dysfonctionnements onéreux malgré une maintenance régulière

Les installations, les machines et les véhicules commerciaux subissent chaque jour de fortes contraintes. Les sociétés doivent les entretenir régulièrement, pour garantir leur fonctionnement. On ne connaît généralement pas l'état réel des appareils à entretenir et, par conséquent, leurs besoins de maintenance. Les points d'usure éventuels des composants passent aussi souvent inaperçus, ce qui peut, entre deux entretiens, peut poser problème.

Malgré un entretien minutieux, les installations, machines et véhicules commerciaux posent parfois problème, avec pour conséquence des dysfonctionnements et autres temps d'immobilisation onéreux. Il faut généralement qu'un dysfonctionnement se produise pour qu'on en examine la cause et pour qu'on commande la pièce de rechange nécessaire. Cette situation entraîne souvent des délais d'attente inutile et des pertes de production coûteuses.

On peut toutefois y remédier efficacement, dans le cadre de l'industrie 4.0 et de la numérisation. En rendant les composants clés des machines, tels que les arbres d'entraînement, les accouplements ou les poignées, intelligents, et en donnant régulièrement aux utilisateurs des informations sur l'état de ces éléments - c'est notamment le cas avec l'arbre d'entraînement sensoriel intelligent du groupe Elbe, équipé de capteurs intelligents de core sensing.

Des composants sensoriels novateurs pour changer la donne

La transmission à cardan universel des nombreuses machines et des nombreux véhicules commerciaux est soumise à des charges élevées, en particulier dans des environnements difficiles. La fatigue et l'usure des matériaux risquent, avec le temps, de provoquer des dysfonctionnements de l'arbre d'entraînement, avec pour conséquence des temps d'immobilisation des machines onéreux. Disposer d'informations en temps réel sur l'état actuel du composant aide néanmoins à identifier les problèmes éventuels et à prendre des mesures pour éviter ce genre de problèmes.

Le groupe Elbe a, en collaboration avec core sensing, conçu une gamme d'arbres d'entraînement sensoriels novatrice. Les composants intelligents fournissent sans arrêt des données sur leur état. Les problèmes éventuels peuvent être détectés et corrigés rapidement. Les temps d'immobilisation coûteux sont considérablement réduits. Le souhait de nombreux constructeurs d'installations et de véhicules devient enfin réalité.

Une technique de mesure avec cerveaux au cœur de l'arbre d'entraînement

Le dispositif intelligent de l'arbre d'entraînement de la nouvelle génération est logé dans un arbre de transmission standard. core sensing a, pour ce faire, intégré ses capteurs intelligents et leur électronique de mesure dans la cavité déjà présente à l'intérieur du composant, offrant ainsi la meilleure protection possible. Le capteur structurellement intégré mesure le couple avec précision et en temps réel, directement à partir de l'arbre d'entraînement. Les données permettent de tirer des conclusions fiables sur l'état de l'arbre et des composants environnants.

Les jauges de torsion et de contrainte de forces installées dans l'arbre d'entraînement pour mesurer le couple et la force axiale ont été personnalisées et fournies par HBK. Les jauges de contrainte ont, à cet effet, été adaptées de manière optimale aux conditions environnementales de l'application, tant sur le plan de la géométrie que de la taille, du matériau et de la compensation de température. Les utilisateurs peuvent compter sur des données de couple et de force axiale précises, complétées par toute une série de variables supplémentaires pour l'ensemble de la chaîne de mesure, mesurées avec les solutions intelligentes de core sensing. Les données sont transmises sans fil des capteurs à la passerelle ou à l'application Core Viewer, au moyen d'une connexion standardisée de 2,4 GHz. La technique de mesure à faible consommation d’énergie logée au cœur de l'arbre d'entraînement provient d'une batterie fournissant de l'énergie pour plusieurs mois.

Une solution intelligente et efficace pour limiter les coûts

L'utilisation de l'arbre d'entraînement sensoriel intelligent du groupe Elbe, équipé de mécanismes internes intelligents de core sensing et HBK, offre de nombreux avantages dans la mesure où le composant intelligent contribue à limiter les coûts.

En ce qui concerne la maintenance prédictive, l'arbre d'entraînement sensoriel peut être intégré directement dans le chemin de charge d'un train d'entraînement, afin de mesurer les variables de charge réelles qui se produisent en cours de fonctionnement. Ces valeurs issues du monde réel sont ensuite comparées à des valeurs de référence préalablement définies. Tout cela permet de contrôler de manière fiable l'arbre d'entraînement.

Un composant de capteur placé à l'intérieur du train d'entraînement donne également un bon aperçu de l'ensemble de la machine. Si le point de mesure est sélectionné de manière précise, les charges agissant sur d'autres composants peuvent être enregistrées et leur degré d'endommagement peut être déterminé.

Grâce aux variables de charge réelles, un seul capteur permet de déterminer à la fois la durée de vie restante de l'arbre d'entraînement et des composants environnants et le moment idéal pour une maintenance prédictive. Les algorithmes intelligents basés sur l'apprentissage automatique permettent, en outre, de prévoir de manière fiable les dysfonctionnements éventuels. Les temps d'immobilisation coûteux peuvent ainsi être évités et les coûts peuvent être considérablement réduits.

Le suivi de l'état à partir des données fournies par les capteurs permet lui aussi de réduire sensiblement les coûts. Ce suivi garantit un fonctionnement sûr et fournit des informations précieuses sur l'efficacité de la machine. L'utilisation d'énergie précieuse peut ainsi être optimalisée sans limiter les performances de la machine.

HBK investit activement dans des idées de qualité

La jeune entreprise core sensing était à la recherche d'un partenaire prêt à mettre à disposition son expertise internationale, ses ressources et ses capteurs OEM de mesure ultra précis, pour l'aider à mettre en œuvre son arbre d'entraînement avec technique de capteurs intégrée.

HBK a mis une équipe expérimentée à la disposition de core sensing, afin de réaliser ce projet commun. Les collaborateurs concernés ont participé dès le début à la conception de capteurs intelligents et novateurs, jusqu'à leur fabrication en série. Des réunions de projet ont été organisées régulièrement, pour discuter des conceptions, évaluer l'avancement du projet, examiner les résultats des simulations et mettre en œuvre les modifications nécessaires. Cette collaboration étroite a permis de concevoir des éléments de capteurs d'arbres spécifiques.

HBK a contribué au projet grâce, d'une part, à son expertise spécifique qui a permis de réduire de manière significative le temps de développement et, d'autre part, à la technique de mesure de précision fournie. La coopération et le partenariat ont été déterminants dans la réussite du projet, à commencer par la livraison de prototypes de capteurs à jauges de contrainte conçus tout spécialement en fonction des spécifications de core sensing.

core sensing est très satisfaite de sa collaboration avec HBK et de la qualité et de la précision des capteurs, et a donc décidé de poursuivre son partenariat avec l'équipe de HBK chargée des capteurs OEM.

core sensing a profondément apprécié le partenariat avec HBK, notamment la production flexible et évolutive de capteurs OEM personnalisés sur des sites différents, permettant de réduire le risque d'immobilisation de la production, l'assurance de qualité excellente, l'expertise unique de HBK et la valeur élevée pour le client, qui se caractérise, notamment, par une communication transparente : une des clés du succès de core sensing.

À propos de core sensing GmbH

core sensing GmbH a été fondée en 2019 en tant que « spin-off » de TU Darmstadt. L'entreprise procède à l'intégration individuelle de capteurs dans des produits et processus, en vue de l'Internet industriel des objets. Grâce aux solutions intelligentes de core sensing pour la maintenance prédictive et la surveillance de l'état, les entreprises peuvent utiliser leurs installations, leurs machines et leurs véhicules commerciaux de manière plus efficace et plus rentable.

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