Akıllı Sensörler: Uzaktan İzleme ve Toplam Ekipman Etkinliği için IO-Link

Bu makalede, kullanıcılara saha cihazı düzeyinde uzaktan izleme yetenekleri sağlayan önemli bir teknoloji olanIO-Link iletişimiaçıklanmaktadır.    Aynı zamanda bu teknolojiyle erişilebilen uzak verilerin, makina çalışma sürelerini, üretkenliğini ve verimliliğini artırmaya nasıl yardımcı olabileceği anlatılmaktadır. 

Sensörlerden ve diğer saha cihazlarından gelen veriler, eskiden ya tamamen erişilemez ya da erişilmesi zor olan verilerdi. Birçok üretici için bu cihazlar, operasyonlara daha fazla görünürlük sağlayan ve daha gelişmiş, veri odaklı kararlar alma potansiyeli olan ancak yararlanılmayan cihazlardır. 

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti'nin (IIoT) yükselişiyle birlikte, cihaz düzeyindeki veriler artık operatörler ve tesis yöneticileri tarafından erişilebilir hale getirilebilir ve makine performansı, süreç verimsizlikleri ve daha fazlası hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Sensör durumunun eş zamanlı olarak uzaktan izlenmesi, operatörlerin sorunları ortaya çıktıkları anda ele almalarını ve hattı durdurmadan çözmelerini sağlar.  

IO-Link haberleşme, kullanıcılara saha cihazı düzeyinde uzaktan izleme olanağı sağlayan önemli bir teknolojidir.

IO-Link (IEC61131-9) IO-Link'i destekleyen ve bir master cihazına bağlı olan sensörler ve cihazlardan gelen verilerin iki yönlü alış verişini sağlayan noktadan noktaya haberleşme protokolüdür. IO-Link master sensörler ve göstergeler gibi IO-Link cihazlarından gelen verileri çeşitli ağlar, fieldbus'lar veya backplane bus'lar üzerinden iletir.   Böylece cihaz verilerine, acil eylem veya uzun vadeli analiz için PLC veya HMI gibi bir kontrolör üzerinden erişilebilir. Bu özellik cihazlarınız hakkında daha fazla bilgi sahibi olmanızı sağlayarak makina performansını uzaktan izlemenize yardımcı olur.

Sensör çıkışlarını izleyebilme, gerçek zamanlı durum uyarılarını alabilme ve ayarları hemen hemen her yerden ayarlama olanağı, kullanıcıların sensör seviyesinde ortaya çıkan problemleri zamanında tespit etmesine ve çözmesine olanak tanır.   Aynı zamanda kullanıcıların, maliyetli kesintileri azaltabilecek ve genel verimliliği artırabilecek şekilde doğrudan makina bileşenlerinden gelen, gerçek zamanlı verilere dayanan kararlar alabilmelerini sağlar.  

IO-Link teknolojisi hakkında daha fazla bilgi için IO-Link ve En Önemli 5 Avantajı Nelerdir? makalesini okuyun. 

IO-Link ile kullanıcılar, kontrol sistemi yazılımı aracılığıyla cihaz parametrelerini okuyabilir ve değiştirebilir; böylece yapılandırma ve devreye alma işlemleri zaman ve kaynak tasarrufu sağlayacak şekilde hızla gerçekleştirilebilir.  Uzaktan konfigüre edebilme ve izleme imkanı, cihazları dinamik olarak kontrol etmenizi sağlar. Ürün değişimini hızlandırmak ve daha fazla ürün çeşidini kullanabilmek için cihaz parametreleri arasında kolayca geçiş yapabilirsiniz.   Örneğin; farklı zamanlarda farklı ürünlerin geçtiği üretim hatlarında sensörlerin mesafe eşiklerinde değişiklik yapılması gereken uygulamalar.

Değiştirme işlemi sırasında, IO-Link master' ın yeni eşik değerini sensörlere yazması yeterlidir, sensörlerde öğretme işlemi gerekmez.    Bu, kesintiyi azaltan, üretkenliği ve verimliliği artıran ve makinaların daha fazla ürün çeşitliliğine uyum sağlamasına olanak tanıyan, değiştirme işleminde sensör konfigürasyonu için önemli ölçüde zaman kazandıran bir özelliktir.  

IO-Link iletişimi ayrıca gerçek zamanlı sensör verilerine dayalı olarak alarmlar ve kestirimci bakım görevleri oluşturma olanağı sağlar.  Örneğin, IO-Link özellikli Q4X lazer mesafe sensörü gibi sensörler, IO-Link aracılığıyla fazla kazanç verileri sağlar ve bu veriler sensörün ne zaman temizlenmesi gerektiğini belirlemek için kullanılabilir (sensör lensinde toz ve diğer partiküller biriktikçe fazla kazanç azalır).      Kalıntı birikimi, algılama fonksiyonunu etkilemeden önce sensörlerin temizlenmesi gerektiği şeklinde uyarı vermesi sağlanabilir.     Cihaz bağlantı sorunlarının da zamanında çözülmesine izin verecek şekilde eş zamanlı olarak bildirilir.

IO-Link sayesinde, önemli cihaz output'ları sağlamanın yanı sıra, kullanıcılar bir cihazın ne zaman değiştirileceğini tahmin etmek için toplam çalışma zamanı verilerini izleyebilmektedir.    Bu bilgilerle, sensörler planlı bakım sırasında değiştirilebilir ve gereksiz kesintilerin önüne geçilmiş olur.   Çalışma zamanı verileri de OEE hesaplamaları için kullanılabilir (aşağıdaki 3. maddeye bakın).

Ayrıca IO-Link bulma fonksiyonu, özellikle birçok sensör birlikte kullanıldığında hangi sensörle ilgilenilmesi gerektiğini gösterir.      Aşağıdaki görselde yer alan örnekte, hangi sensörün temizlenmesi gerektiğini belirlemeyi zorlaştıracak şekilde kapalı bir alanda çok sayıda Q4X sensörü bulunmaktadır.    Bulma fonskiyonu, sorunun hızlı bir şekilde tanımlanmasını kolaylaştıracak şekilde sorunlu sensörün yanıp sönmesini sağlar.  

IO-Link cihazları da OEE hesaplamaları için veri sağlamada etkilidir. Toplam Ekipman Etkinliği (OEE), üç temel faktör dikkate alınarak üretim süreci verimliliğinin hesaplanmasıdır: Kullanılabilirlik, performans ve kalite. 

Kullanılabilirlik faktörü, planlı duruşlar (ürün değiştirme gibi) ve plansız duruşlar da dahil toplam çalışma süresini azaltan olayları dikkate alır. Performans faktörü, çalışırken üretim sürecinin hızını azaltan her şeyi dikkate alır.      Kalite faktörü, kalite standartlarını karşılamayan parça veya ürünleri (zamanın boşa harcanması ile sonuçlanacak, hurdaya atılması veya yeniden işlenmesi gereken parçalar) hesaplar. 

OEE hesaplaması bu faktörleri değerlendirir ve sonucu yüzde değer olarak ifade eder; %100 OEE, yalnızca iyi parçaların (kalite) mümkün olduğunca çabuk (performans) ve kesinti olmadan (kullanılabilirlik) üretildiği anlamına gelir.    Bu hesaplamanın sonuçları, üretim operasyonundaki kritik kaynak israfı hakkında bilgiler sağlar.  

Atıkları azaltmak ve OEE'yi iyileştirmek için, verimsizlik durumlarının nerelerde ve ne zaman oluştuğunun görülmesi, hatta sensör seviyesine kadar ulaşan detayların da incelenmesi gereklidir.   Bu nedenle, IO-Link özellikli sensörler ve indikatörlerden elde edilen performans ve çalışma süresi verilerine erişim, OEE'yi hesaplamak ve verimliliği artırmak için gerekli adımları belirlemek açısından kritik önem taşır.