Alok Sarwal，Handeportal Systems公司
开发先进的故障检测诊断和维修工具，最大限度地提高生产线性能并减少设备停机时间。
使用NI LabVIEW和NI现成的硬件组件来设计一个包装机械设备诊断工具。
机器故障、速度降低和其他低效行为是困扰所有生产线的问题。由于机器的运行速度非常快，因此很难找出问题所在。而且生产线操作员往往不能正确解读机器卡顿和其他意外停机的原因，可能没有记录或未识别出故障特征。在多级系统中，一个问题或故障会导致其他问题或故障，从而产生多米诺骨牌效应，使原始问题难以分辨。此外，问题的发生可能并不规律或长期存在，因此很难确定到底是什么出错了。
为了解决此问题，这家全球领先的食品和饮料公司的研究人员开发出了制造设备远程观察器(ROME)，它可以实际重建导致系统故障的事件。与飞机上使用的黑匣子飞行记录仪类似，ROME是一个用于支持食品和饮料机械设备的诊断工具。它通过多个摄像头将信号数据与视频结合，并提供带时间戳的集成数据包。
ROME是应用我们的研究人员开发的先进制造系统(AMS)方法的成果，旨在通过创建先进的诊断和维修工具来解决设备效率降低的问题，从而最大限度地提高生产线性能并减少停机时间。ROME提供了收集充足的视频、数字和模拟数据所需的全部工具以及这些数据的分析工具，以诊断高速设备停机、降速及生产线低效等严重问题。
ROME系统包含两个以上的高分辨率彩色摄像机，它们针对特定的场景以每秒30至60帧的速度采集数据。ROME可接收高达265个数字输入（光绝缘输入电压为5至250 VDC/VAC）。此外，ROME还可接收16个4-20mA（12位分辨率）的模拟信号。该系统具有实时时钟，并且设计为无输出，以消除影响机器控制系统运行的可能性。
一旦检测到数字触发或故障，高速图像帧接收器可以让ROME捕捉一段长达10秒的视频，以进行后期分析。ROME最多可以连续捕捉80个独立的10秒“事件”的数据，并带有10秒缓冲区；这意味着在任何给定时间，前10秒的数据都将保留。此外，ROME还可以监控配备任何类型/品牌可编程逻辑控制器(PLC)的机器。原始ROME系统现已升级为ROME-2。这两个应用程序均由Handeportal Systems开发。
ROME-2原型在实验室中进行开发和测试，现已安装在实际生产线上。该系统继续给各种生产线带来好处，如今已被视为一个可提高整体设备效率的主流故障检测和诊断工具。
我们为这个系统选择了NI的现成硬件组件，以大约2万美元的成本就完成了原型系统的开发。初始开发工作由数据采集和视觉机器人实时编程专业领域的顾问完成。由于物理接口可能会对生产线造成干扰，因此我们为ROME-2开发了一个定制接口。为了为ROME提供非侵入式机制，数据采集信号以多路复用方式传输，以检测来自工厂控制设备上高分辨率LED的高速数字触发。
最后我们还增加了FireWire®硬盘来支持热插拔存储资源，以便将大量故障触发序列存档，并让车间员工可以热插拔硬盘及执行数据分析和故障检测。此工具的总目的是通过减少停机时间及支持预测性维护来显著节省成本。
LabVIEW图形化系统设计环境也是此应用程序的关键组成部分，因为它让快速开发实时检测和分析平台成为可能。由于NI LabVIEW可轻松面向各种操作系统，因此我们能够在Microsoft Windows环境中进行原型设计，然后在NI PXI嵌入式控制器的实时操作系统上进行部署。NI的COTS硬件提供了基于标准的硬件，可支持在条件严苛的制造环境中进行部署。此外，现场工程师和产品专家提供的技术支持对我们解决该应用程序遇到的问题也十分有帮助。
ROME捕捉到的事件由基于X86 Microsoft .NET应用程序的DataViewer程序进行细致的后期处理。通过它友好的GUI界面，我们可以逐步分析与事件数据缓冲区的信号数据同步的视频帧。
它提供多种分辨率，用户可定义一组感兴趣的信号在时间窗口中查看。此应用程序已下发给了一个工厂的所有分析师。用户可以利用离线分析来了解机器在特定条件下无法满负荷运行或在不同时间段运行状况不同的原因，也可以通过在线收集来比较以最佳性能运行的基准系统和指示故障的系统之间的差异。这种有参考的比较提供了一种有效的方法来预测通过其他方式可能很难确定的故障。
FireWire是Apple Computer, Inc.在美国和其他国家/地区的注册商标。
Alok Sarwal
Handeportal Systems
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