博世主导AMELI4.0项目开发未来工业传感器_6
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  据麦姆斯咨询报道,由博世主导的七家合作伙伴正为一项名为 AMELI 4.0的项目展开合作,共同为未来的互联网制造或工业4.0开发新的传感器系统。

  该传感器系统将应用于机器监控,可以快速地探测到机器的非正常运行状态。在该传感器系统的帮助下,工厂可以预防生产机械的非计划停机。

  通过该传感器系统的应用,公司还可以在设备需要保养的时候再对它们实施精准保养,而不用严格地执行定期保养,这样预计可以降低30%的保养和维修成本。

  AMELI 4.0研究项目旨在提升德国企业在工业4.0时代的市场地位。为此,德国联邦教育和研究部(BMBF)将其作为IKT 2020 创新研究项目的一部分,资助AMELI 4.0项目384万欧元(约合428万美元)。

  对传感器的严苛要求

  传感器将作为机器和工件的人造眼睛和耳朵在工业 4.0 中发挥关键作用,它们能够搜集机器和工件的状态和性能信息。为了实现智能管理和互联制造,传感器必须能够实时收集和处理大量的数据。

  同时,这些传感器还需要尽可能地提高能效,并能够方便地集成到复杂的生产系统中。目前广泛应用的工业传感器还不能满足工业4.0的要求。 对于许多应用,它们还不够智能或灵活,不仅能耗太高,价格还很昂贵。

  工业应用的MEMS传感器

  为了达成AMELI4.0的研究目标,研究人员正在转向研究互联世界的关键技术之一:MEMS传感器。

  即便是现在,也无法想象没有了MEMS传感器的汽车和消费类电子产品会是什么样。例如,MEMS传感器是ESP电子车身稳定系统的核心部件,它们也确保了我们在旋转智能手机时,手机屏幕会跟着转动。

  相比传统的工业传感器,MEMS传感器更小、更智能、更节能并且更经济。然而,它们在很多方面没有稳定或强大到足以满足工业环境的要求。

  这意味着,一些潜在生产系统状态监测应用尚未开发。AMELI4.0研究小组计划进一步开发MEMS传感器,使它们符合工业应用的要求。

  能源供应在这里发挥了重要作用:新的传感器系统将不需要电源线或电池,其设计是通过机器的振动(能量收集)产生电能,完全达到能源的自给自足。

  利用噪音的区别,实现状态监测

  为了监测机器,新的传感器系统将测量两类噪声:一种是结构噪声,即机器内部的振动噪声,另一种是音响噪声,即机器发出的噪声。当一台机器非正常工作时,它的振动和噪音是有区别的。

  传感器系统会将测得的噪音信号与之前存储的数据进行比较,传感器系统还能进行持续学习,当信号变化提示缺陷、损坏或磨损时,系统会采取相应的反应,因此,未来的传感器系统可以监测出机器什么时候需要保养或维修。

  在更复杂的系统中,这种智能评估可以由网关(或被称为路由器)处理,传感器会将数据传输至路由器,或传输至制造工厂的计算机网络系统。

  网络研究

  AMELI4.0项目汇集了全球产业和学术界各领域的领导者,共同推进新型传感器的创新和发展,这些合作伙伴涉及的领域包括传感器技术、系统与机械工程、机械状态监测、能源转换和微技术等。

  罗伯特?博世作为MEMS 传感器市场的领导者主导该项目研究和推进。其他合作伙伴包括西门子、Hahn Schickard Gesellschaft、弗劳恩霍夫协会生产系统研究所和设计技术研究所、Binder-Elektronik GmbH、Schaudt Mikrosa GmbH以及Stackforce GmbH。

  2015年12月推出的AMELI 4.0项目(工业4.0状态监测应用的MEMS系统),预计将在2018年年底完成。

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