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ドキュメントタイプ: チュートリアル
ＮＩ 製品対応: 有り
発行日: 2008/09/10

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機械設備状態監視テクニカルライブラリ

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概要

機械設備状態監視とは、機械の状態を監視するプロセスです。機械の状態を確認するのによく使用されるのが、振動、ノイズ、および温度計測値です。データの傾向を見ることで機械の健康状態に関する情報が得られるとともに、早い段階で機械の欠陥を検知できるため、予期せぬ故障や高額な修理を回避することが可能です。

目次
 

アプリケーション分野

機械設備状態監視の重要性について考察します。

  

センサ

機械状態監視に使用するセンサを紹介します。
 

機械状態監視ソフトウェア

機械状態監視に使用するソフトウェアについて説明します。

  

機械状態監視ハードウェア

機械設備状態監視に使用するハードウェアについて説明します。
 

ソリューション

すぐに実行できる機械設備状態監視ソリューションをご覧いただけます。

  

ユーザ事例

機械設備状態監視の導入事例をご覧いただけます。
 

アプリケーション分野
 

機械の寿命を延ばし工場の効率を高めるために、機械監視がいかに重要であるかを説明します。

お勧めの技術資料：機械設備状態監視の関連資料集

 

機械設備状態の監視は、機械の健康状態に関する情報を得る上で極めて重要です。この情報を用いて異常を早期に検知することで、予期せぬ機能停止を防ぎ、機械の性能を最大限に高めると同時に、修理にかかる時間や保守費用を削減することができます。下記のグラフは、機械の典型的な故障例と初期症状を示しています。


[+] 画像を拡大

このグラフを見ると、機械が故障する際に最初に現れる兆候は異常振動であることがわかります。この兆候が表れてから、実際に故障するまでに3か月を要することも考えられます。振動解析ソフトウェア/ハードウェアでこのデータを監視することで、故障を早期に予測して適切な保守を行うことができます。

機械監視には、4つの種類があります。

  • 工業用機械テスト
    工業用機械テストとは、機器の設計時に振動解析をして評価するプロセスです。
  • ポータブル機械診断
    ポータブル機械診断とは、ポータブル測定装置を使用して機械の状態を監視するプロセスです。通常、機械には常時センサが取り付けられていて、ポータブル測定装置を使ってデータを読み取ります。
  • オンライン機械設備監視
    オンライン機械設備監視とは、稼動中の機械を監視するプロセスです。組込機器で集録したデータをメインサーバに転送し、そこでデータ解析や保守の予定を立てます。
  • オンライン機械設備保護
    オンライン機械設備保護とは、稼動中の機械を能動的に監視しながら保護するプロセスです。データの集録と解析は、組込デバイスで行います。そして上限値や下限値を元に機械のオンとオフを制御します。

SpectraQuest Tech Notes（英語）では、機械設備状態監視に関する技術資料をご覧いただけます。

 

 

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センサ
 

機械設備監視に使用される様々なセンサについて説明します。

お勧めの技術資料：センサの基本

 

機械設備状態監視で最もよく使用されるセンサは、加速度計、タコメータ、近接プローブの3種です。加速度計は、機械の振動監視に使用されます。タコメータは、シャフトの回転速度を特定して、振動データの位相情報を得るために使用されます。近接プローブは、シャフトの動きを監視します。

加速度計

加速度を計測するためのセンサです。加速度計は、システムの振動を監視することができます。振動により、部品の寿命を予測したり、機械の欠陥を検出したりすることができます。最も一般的なのは、圧電（ピエゾ）型加速度計です。

近接プローブ

変位を計測するためのセンサです。近接プローブは、回転シャフトの動きを監視します。通常一組の90度オフセットとなっており、シャフトの回転をＸＹプロットで表示します。そうすることで、シャフトのずれや不良ベアリングなどの欠陥、正しい回転を妨げている何らかの外的要因を検出できます。

タコメータ

物理デバイスの回転速度を計測するためのトランスデューサです。タコメータを使用して、回転速度や位相に関する情報を得ることができます。それにより、周波数成分をシャフトの速度および位置と合致させることができます。

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機械設備状態監視ソフトウェア 
 

軌道プロット、ウォーターフォールプロット、および次数解析を利用することで、機械設備を効果的に監視することができます。

お勧めの技術資料：Sound and Vibration Measurement Suite（音響/振動 計測ソフトウェアパッケージ）

 

Sound and Vibration Measurement Suite（音響/振動計測ソフトウェアパッケージ）には、振動解析や機械の回転が伴う際に適した解析や表示が可能な汎用のLabVIEW用計測解析関数が含まれています。このソフトウェアを使用すると、振動レベルの計算（RMS、ピーク、波高因子）、加速度、速度、変位の統合、次数トラッキング、次数抽出、次数スペクトル計算などのオンライン次数解析の実行、デジタル/アナログタコメータ信号の処理、時間データやパワースペクトルに対するリミットテストの適用、スペクトルマップ、カラーマップ、ウォーターフォールプロット、多重座標、ボード線図、極座標、軌道座標、タイムベースプロット、軸の中心線座標、キャンベル（強度）プロットなど、様々な解析・処理・制御が可能となります。

アプリケーションノート

Webイベント

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機械設備状態監視ハードウェア 
 

機械設備監視に使用できる各種プラットフォームやハードウェアI/Oについて説明します。

お勧めの技術資料： 機械設備状態監視に適したプラットフォーム

 

 

Webイベント

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ソリューション 
 

すぐに使える機械設備監視システムを紹介します。

お勧めの技術資料：ナショナルインスツルメンツのアライアンスパートナープログラム

 

ナショナルインスツルメンツのパートナー企業が提供する構築済みシステムを購入いただくと、プログラミングなどによってシステムを構築する必要がありません。

  • FAG Industrial Services
    FAG ProCheckは、最新型のインテリジェントオンライン監視システムで、他のシステムからのデータを自立的に計測、記録、解析することができます。非常に柔軟な構成オプションが用意されているため、ほぼ全ての業種における機械設備や部品の監視に使用できます。
  • VibDAQ
    4～56チャンネルの多様な構成で使用できる振動監視システムです。次数トラッキング、プロット、過渡、バランス調整アプリケーションなど標準の機械振動診断ツールが利用できます。
  • Cal-Bay Systems
    REMS-100回転機器監視システムです。ナショナルインスツルメンツのPXIハードウェアプラットフォームをベースに、LabVIEW RT、次数解析およびトラッキングツールを使用して構築されています。
  • Dynalco
    LabVIEWをベースに構築した、往復動作をする圧縮機の監視用RTonlineシステムです。

時間や人員に制約がある場合はご相談ください。機械設備監視製品の弊社パートナー企業は、高い専門技術とコンサルティング実績でお客さまのアプリケーションに最適なソリューションを提案します。

南北アメリカ

ヨーロッパ

詳しくは、ナショナルインスツルメンツのアライアンスパートナープログラムをご覧ください。


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ユーザ事例
 

機械設備監視のカスタムシステムについて紹介します。

お勧めの技術資料：

 

ナショナルインスツルメンツの機械設備監視システムを導入した成功事例：

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法律関連事項
本チュートリアル（以下「チュートリアル」という）は、National Instruments（以下「NI」という）によって作成されたものです。本チュートリアルは、NIにてサポートされていますが、本チュートリアルの内容に関するテストや検査が完全に行われていない可能性があり、チュートリアルの品質について、もしくは、関連製品およびドライバの各改訂版に対するサポート継続については、何らの保証も適用されません。本チュートリアルは、いかなる保証もなく「作成された状態のまま」で提供されており、ni.com/jpの使用条件に特別に規定されている特定の制約事項に従うものとします。 (http://ni.com/legal/termsofuse/japan/ja/)