Wer stillsteht, geht zurück – beziehungsweise was stillsteht, kostet Geld. Nicht umsonst ist die Wartung von Laufrollen entscheidend, die in Coy Sortern zur innerbetrieblichen Logistik eingesetzt werden. Um zu verhindern, dass Transportbänder oder allgemeiner Förder-, Sortier- beziehungsweise Verteilsysteme ausfallen und damit die gesamte Kette steht, hatten Unternehmen bislang zwei Möglichkeiten der Wartung: Entweder alle Räder einfach regelmäßig ersetzen oder erfahrene Mitarbeitende sprichwörtlich hinhören lassen. So oder so war der Aufwand zu hoch, der dazu betrieben werden musste.
Ein Ohr an den Schienen
Eine neue akustische Lösung, InterXpress macht diese Methoden überflüssig. Durch permanentes Abhören können potenzielle Defekte erkannt werden. Verantwortliche können dann vorhersagen, wann einzelne Rollen ausfallen werden, beziehungsweise wann sie ersetzt werden sollten. Dazu werden Richtmikrofone eingesetzt, die die Geräuschkulisse der vorbeifahrenden Zellen erfassen. Anschließend wird das Audiosignal mit Hilfe der Fourier-Transformation in seine Frequenzanteile zerlegt. Die daraus erkennbaren Veränderungen der Lautstärke in den aufgezeichneten Schwingungen werden in Diagrammen dargestellt und bilden den Ausgangspunkt für den sich anschließenden Prognosealgorithmus. Die notwendige Hardware stammt dabei von Data Respons Solutions, die Software liefert IT Sonix Custom Development.
InterXpress kann auf diese Weise bis zu mehreren Tausend Laufrollen entlang einer Strecke abhören und deren Frequenz messen. Läuft eine Rolle beispielsweise nicht mehr rund oder ist ihr Kugellager beschädigt, erzeugt sie ein anderes Frequenzspektrum: Im Gegensatz zu intakten Rollen sind die Schwingungen von beschädigten punktuell verstärkt, bei einem kaputten Lager hingegen entstehen zyklisch akustische Auffälligkeiten. In jedem Fall aber sind die Auffälligkeiten graphisch lesbar.
Mikrofone machen es möglich
Allerdings müssen für die Mikrofonmessung zwei Voraussetzung geschaffen werden. Zum einen muss die Taktung eines Durchlaufs exakt sein. Die präzise Geschwindigkeitsregelung der Anlage ermöglicht eine genaue Positionserkennung der Räder. Verantwortlich dafür ist die Nullzellenerkennung, das heißt die Vorbeifahrt des mit einem Reflektor ausgestatteten ersten Wagens wird durch eine Lichtschranke detektiert. Zum anderen müssen die Mikrofone genau nach Parametern ausgerichtet werden. Denn: Der Einsatz zu vieler Mikrofone ist nicht verhältnismäßig.
Das Herzstück der Hardware bildet dann der akustische Sensor Node V3. Er ist nach CE und FCC zertifiziert und basiert auf einem 32-Bit ESP32 Dual-Core IoT Device samt einem FreeRT Operation System. Zur Diagnose ist ein 1,54″-TFT Display verbaut. Der Sensor arbeitet mit 12V bei Temperaturen von Null bis 40°C und besitzt Anschlüsse für RJ45, Ethernet PoE, 3,5mm Connector Analog Audio, USB sowie GPIO für Light Barrier.
Der Geräuschpegel wird dann vom Sensor permanent gemessen und aufgezeichnet. Dadurch entsteht ein akustisches Bild der Laufrollen mit gleichmäßigen Audiowellen, das infolge der exakten Taktung in Kombination mit der Lichtschranke genau den jeweiligen, einzelnen Rollen zugeordnet werden kann. Beschädigte Rollen – oder solche, die es in überschaubarer Zeit sein werden – erzeugen auffälligere Schwankungen durch den höheren Geräuschpegel, in der Regel mit einem Ausschlag nach oben. Dieser Ausschlag wird von InterXpress umgerechnet.
Der Algorithmus des Klangs
InterXpress ist browserbasiert über das Internet erreichbar und vor nicht autorisiertem Zugriff über eine 2-Faktor-Authentifizierung geschützt. Das Hosting bei großen Cloud-Anbietern erlaubt eine schnelle Skalierung und hohe Ausfallsicherheit. Die On-Premise-Variante für Unternehmen mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen ermöglicht den Betrieb in einem lokalen Rechenzentrum.