MSR165 運輸振動監測案例:海信日立以 PSD 優化空調包裝設計

Success Stories 運輸振動監測 包裝驗證

從運輸振動資料,找出空調設備損壞與包裝改善方向

海信日立為釐清中央空調設備在長途運輸後出現零件鬆動、結構變形及異常損壞的原因, 將 MSR165 振動資料記錄器固定於設備底部,記錄實際物流環境中的三軸振動與衝擊資料。

團隊再將量測結果轉換為 PSD 功率譜密度,對照運輸測試條件,據此調整包裝與設備結構設計。 案例資料顯示,相關改善措施預估每年可減少約人民幣 200 萬元的市場品質損失。

應用對象 中央空調室外機
量測設備 MSR165
案例設定 1.5 g/400 Hz
分析方式 三軸振動與 PSD
海信日立中央空調設備運輸振動監測案例
海信日立透過實際運輸量測,確認中央空調設備在物流過程中承受的振動與衝擊。
01

CASE BACKGROUND

中央空調設備為什麼需要進行運輸振動監測?

大型中央空調室外機在出貨前通常已完成組裝與品質檢查,但長途公路運輸中的持續振動、 路面衝擊、裝卸碰撞及車輛運行條件,仍可能造成鈑金變形、零件鬆動或內部結構受力。

若只檢查設備抵達後的外觀,很難判斷損壞發生的時間、方向及振動頻率。 海信日立因此在實際物流環境中安裝振動資料記錄器,希望回答三個問題:

  • 設備在不同運輸路段承受了哪些振動與衝擊?
  • 哪些頻率區段具有較明顯的振動能量?
  • 既有實驗室運輸測試條件是否能反映真實物流環境?
02

MONITORING METHOD

MSR165 的安裝位置與案例量測設定

海信日立將 MSR165 固定於中央空調室外機底部的鈑金位置,以量測設備本體在運輸期間承受的三軸振動。 案例採用 1.5 g 觸發閾值與 400 Hz 取樣設定,用於捕捉超過設定條件的振動事件。

Mounting Position 室外機底部鈑金

使記錄器跟隨設備本體運動,取得設備實際承受的振動資料。

觸發閾值 1.5 g

本案例用於辨識超過設定條件的振動事件,並非所有設備的通用容許值。

取樣設定 400 Hz

本案例依分析需求設定;實際取樣率仍應依設備特性與關注頻率調整。

MSR165 安裝於中央空調室外機底部的示意位置
MSR165 安裝位置示意。記錄器應與設備可靠固定,並先確認量測軸向、安裝方向及固定強度。
03

DATA ANALYSIS

時域曲線與 PSD 分別能看出什麼?

時域曲線用來觀察振動事件在什麼時間發生、峰值有多高;PSD 功率譜密度則用來辨識振動能量集中在哪些頻率。 兩種分析方式需搭配使用,才能同時理解事件強度與頻率特徵。

TIME DOMAIN

時域曲線:定位事件與峰值

時域資料呈現各量測軸向隨時間變化的加速度,可協助找出明顯衝擊、持續振動區段及不同路段的差異。

FREQUENCY DOMAIN

PSD:辨識振動能量分布

PSD 將振動訊號轉換至頻率域,讓工程人員觀察主要振動頻帶,作為包裝測試與結構改善的依據。

MSR165 記錄的中央空調運輸振動時域曲線
運輸振動時域曲線可呈現不同時間點與軸向的振動變化,協助辨識較明顯的事件區段。
中央空調運輸振動資料轉換後的 PSD 功率譜密度曲線
PSD 功率譜密度呈現振動能量在不同頻率的分布,可用於建立或修正實驗室運輸模擬條件。
時域曲線與 PSD 的分析用途
分析方式 主要回答問題 常見應用
時域曲線 事件何時發生、峰值多高、持續多久 衝擊事件定位、不同路段比較、異常時間辨識
PSD 功率譜密度 振動能量集中在哪些頻率 包裝測試條件建立、頻率特徵分析、結構改善
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PACKAGING IMPROVEMENT

如何將實測振動資料轉換為包裝改善依據?

有效的運輸驗證不只需要記錄加速度峰值,還要將現場資料整理成可重現、可比較的測試條件。 海信日立透過以下流程,將實際物流資料回饋至包裝與設備設計。

  1. 1

    記錄真實運輸環境

    在實際物流過程中量測三軸振動,建立不同路段與運輸條件的基礎資料。

  2. 2

    辨識異常與主要頻帶

    利用時域曲線定位明顯事件,再透過 PSD 觀察振動能量集中的頻率範圍。

  3. 3

    對照運輸測試條件

    將實測結果與 GB/T 4857.23 等運輸包裝隨機振動測試條件比較,確認既有測試是否具有代表性。

  4. 4

    驗證改善後設計

    調整包裝緩衝、固定結構或設備鈑金後,再以測試或實際運輸量測確認改善效果。

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CASE RESULTS

從量測結果到年度品質損失改善

透過 MSR165 記錄的實際運輸資料,海信日立得以重新檢視運輸環境、包裝條件與設備結構之間的關係, 並針對可能受力的位置進行改善。

年度估計減少 約人民幣 200 萬元 市場品質損失

改善價值來自可追溯的量測依據

  • 以實際資料修正包裝及設備結構設計。
  • 降低僅依賴經驗判斷運輸環境的不確定性。
  • 建立可重複執行的運輸測試與驗證流程。
  • 為後續品質分析與供應鏈溝通提供資料依據。

上述人民幣 200 萬元為案例端依其年度市場品質損失所作的改善估計, 實際效益會受到出貨量、設備價值、運輸路線、包裝方案及損壞類型影響,不代表其他專案的保證成果。

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MSR165

MSR165 適合哪些運輸振動監測需求?

MSR165 三軸衝擊與振動資料記錄器

MSR165 是小型三軸衝擊與振動資料記錄器,適合安裝於設備、包裝或運輸載具, 用於記錄物流期間的加速度變化。最高取樣率可達 1,600 Hz,實際設定應依監測目的與記憶容量規劃。

  • 三軸加速度量測 記錄 X、Y、Z 三個方向的衝擊與振動。
  • 最高 1,600 Hz 取樣 適合捕捉較快速的動態事件與振動特徵。
  • 小型化設計 尺寸約 39 × 23 × 72 mm,便於安裝於設備或包裝內部。
  • 大容量記錄選項 標準記憶體可儲存超過 200 萬筆量測值;microSD 版本可擴充至超過 10 億筆。
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IMPLEMENTATION

運輸振動監測的六個導入步驟

導入運輸振動監測前,應先定義需要回答的工程問題,再決定安裝位置、量測範圍與取樣條件。 完整流程可分為以下六個步驟。

  1. 01

    確認監測目標

    釐清要分析衝擊事件、持續振動、共振頻率或包裝測試條件。

  2. 02

    選擇安裝位置

    依設備受力路徑與損壞位置,選擇能代表設備反應的固定點。

  3. 03

    設定量測參數

    依設備特性設定量測範圍、取樣率、觸發閾值與記錄時間。

  4. 04

    執行實際運輸

    記錄運輸路線、時間、車輛、裝卸與包裝條件,便於後續對照。

  5. 05

    分析量測資料

    檢視時域事件、各軸差異與 PSD 頻率分布,找出關鍵振動特徵。

  6. 06

    驗證改善結果

    調整包裝或設備結構後,以相同條件重新量測並比較差異。

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FAQ

MSR165 運輸振動監測常見問題

MSR165 應安裝在設備還是外包裝上?

若目的是了解設備本體實際承受的振動,MSR165 應可靠固定於設備結構上; 若目的是評估包裝外部輸入或貨物整體搬運事件,則可安裝於外箱、棧板或運輸載具。 同一專案也可在不同位置配置記錄器,比較振動傳遞差異。

1.5 g 觸發閾值可以直接套用到其他設備嗎?

不建議直接套用。1.5 g 是本案例採用的條件,不是通用安全標準。 實際閾值應依設備脆弱度、正常運輸背景振動、感測器量測範圍及希望捕捉的事件類型設定。

為什麼只看最大衝擊值不足以改善包裝?

最大衝擊值只能反映單一峰值強度,無法完整呈現事件持續時間、發生方向、重複次數與主要振動頻率。 包裝改善通常還需要搭配三軸時域資料、PSD 分析及設備損壞位置進行判讀。

PSD 功率譜密度可以直接用來設定振動試驗機嗎?

PSD 可作為建立隨機振動測試條件的重要依據,但不宜直接以單次運輸結果作為完整測試規範。 建議先確認資料品質、量測時間、路線代表性與統計方法,再結合產品脆弱度及適用標準建立試驗條件。

MSR165 的最高取樣率是否每次都要設定為 1,600 Hz?

不需要。較高取樣率能記錄較高頻率的變化,但也會增加資料量與耗電。 實際設定應依關注頻率、事件持續時間、記錄週期及記憶容量共同決定。

運輸振動監測規劃

將運輸經驗轉換為可分析的工程資料

若您需要評估精密設備、機台、空調設備或高價值貨物在運輸期間承受的衝擊與振動, 宏虹可依設備特性、運輸方式與分析目標協助規劃記錄器配置。

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  • 高頻衝擊監測:支援最高 1600 Hz 採樣頻率,精確辨識跌落、側撞與微小顛簸等異常事件。
  • 長效自主記錄設計:低功耗技術支援長達 6 個月 的監測續航,無需外接電源即可穩定運作。
  • 高階 PSD 頻譜分析:透過專用軟體將原始數據轉化為 功率譜密度 (PSD),提供科學化的包裝驗證依據。
  • 多感測器整合紀錄:除了振動,可同步記錄溫度、濕度、壓力與光照,提供全方位的環境數據追溯。
  • 堅固耐用的工業級設計:具備 IP67 防護等級,體積小巧且防水防塵,從容應對嚴苛的物流運輸環境。
  • 彈性應用場景:廣泛應用於晶圓設備、航太組件、醫療器材與能源設施等高風險運輸監測需求。

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