Днес повече от всякога обществото е зависимо от технологиите и машините. Пътуваме с автомобили, автобуси и влакове. Разчитаме на мощни самолетни двигатели и на електропреносни мрежи. Комбайни събират зърнените култури, а камиони доставят храната ни до хладилните складове на супермаркетите. Изключително лесно е да забравим до каква степен животът ни разчита на машините. До момента, в който те спрат. „Непредвидените престои са пагубни за всеки бизнес. Необходимо е само една машина да спре и все едно сме дръпнали аварийната спирачка на цялата верига за доставки. Най-добрата стратегия за предотвратяване на подобен сценарий е интелигентна система за ранно предупреждение, а ключовата дума е „мониторинг на състоянието“. Затова сме особено горди с наградата за иновации Industry 4.0 Innovation Award 2020, която ни бе присъдена за решението за мониторинг на състоянието OPTIME“, съобщиха за ДигиталнаИндустрия.bg от Шефлер България.

Грижите, поддръжката и обслужването на машинното оборудване са от решаващо значение. Докато планираните престои за превантивна поддръжка и проверка на машините за безопасна работа са заложени от всяка компания, то непланираните престои и внезапните проблеми могат да доведат до огромни загуби. Те променят производствените планове, носят значителни разходи и водят до загуба на доверие от страна на клиентите. Разработването и прилагането на подходящи стратегии за поддръжка е по-важно отвсякога, като тенденцията е към проактивна поддръжка. Мониторингът на състоянието е точно такъв проактивен инструмент: сензорите например, наблюдават блокове или отделни компоненти директно в машината чрез измерване на температури, скорости на въртене или вибрации. Алгоритмите анализират данните в реално време и предоставят информация за износване на съставните части. Това предотвратява или съкращава престоя, води до по-малко количество бракувани изделия в производството и намалява разходите за поддръжка.

Всъщност мониторингът на състоянието не е нещо ново. През 60-те години на миналия век първите предупредителни светлинни индикатори се появяват в луксозните автомобили, а системите в авиацията биват усъвършенствани. Самолетите са оборудвани с хиляди сензори. По време на круизната фаза на полета (т.нар. хоризонтален полет) те измерват такива показатели на двигателите като налягане, скорост на въртене, дебит на масло и керосин, вибрации и температури на отработените газове. След това операторите могат да направят изводи за това колко дълго може да се експлоатира един двигател и дали се появяват ранни признаци на износване или дефекти. И това се отплаща – в крайна сметка всеки час престой на земята струва на авиокомпанията десетки хиляди евро.

Прозрачността е от ключово значение за всички индустриални отрасли

За разлика от авиацията, реалността в индустриалния свят, дори и днес, все още е различна. Разходите и усилията, свързани с интегрирането на подобни решения в производствена среда, често са пречка за осъществяване на мониторинг на машините. Освен това настройването и експлоатацията на тези решения изисква задълбочено ноу-хау. Малките и средните предприятия например, избягват да влагат средства за мониторинг на състоянието. В резултат на това наблюдението на състоянието е ограничено предимно до отделни, критични за процеса машини. „В процесната индустрия и автоматизацията е нещо обичайно до 95% от оборудването да не се наблюдава изобщо или да се извършват рутинни ръчни измервания на времеви интервали от четири до шест месеца“, заявява г-н Раули Хантикайнен, старши вицепрезидент на направление „Industry 4.0“ на Schaeffler. Само в Германия се експлоатират няколко милиона т. нар. „машини в заварено състояние“, които са без сензори и софтуерни интерфейси. Но това не е пречка за мониторинга на състоянието. „Schaeffler ясно определи ключовото стратегическо поле за бъдещо развитие и растеж на сервизните решения „Industry 4.0 Service Solutions“ и съответно създаде OPTIME – ефективно и лесно за използване решение за мониторинг на състоянието на атрактивни цени за този сегмент. По този начин Schaeffler премахва досегашните бариери със своето OPTIME решение за безжични вибрационни сензори, работещи на батерии, съчетани с цифрови услуги и анализи в облак“, допълниха експертите на Шефлер България.

Докато решенията за мониторинг на критични за процеса машини с променливи експлоатационни условия могат да струват десетки или дори стотици хиляди евро, OPTIME осъществява мониторинг на стойност само за 30% от разходите, в сравнение с маршрутните или онлайн измервателните системи, което го прави икономично решение дори за по-малки задвижващи агрегати и двигатели. Като харчи само няколко цента на ден, клиентът може да наблюдава до десет пъти повече машини, отколкото само преди няколко години. „Можете да оборудвате цялата си фабрика с OPTIME, включително всички подсистеми и спомагателни компоненти“, коментира г-н Хантикайнен. „Проектирахме решението като практична система от тип Plug-and-Play, като не е необходимо потребителите да имат специални познания относно мониторинга на състоянието“, допълва той. Сензорите се активират посредством близка безконтактна комуникация чрез приложението, като са разположени върху машината и съответно свързани към оборудването. Дори при малко или почти никакво предварително обучение, служителят може да изпълни задачата само за от две до четири минути. Всички сензори се свързват автономно помежду си и чрез шлюза създават независима мрежа. В една мрежа могат да бъдат управлявани милиони устройства, което води до огромни ползи за клиентите – без окабеляване, без сложна конфигурация, просто Plug-and-Play с помощта на смартфон. Данните са достъпни веднага след инсталирането. По този начин голям брой машини и съоръжения могат да бъдат надеждно свързани, независимо от техните контролни блокове и без да са необходими стотици метри кабели и техническо преустройство. „Естествено има изключения, които Schaeffler установява на място заедно с клиента, за да приложи други решения. Едно от тях е ProLink – кабелна система за мониторинг на състоянието с до 16 точки за измерване, която регистрира и анализира вибрациите, като освен това прави и други измервания“, поясниха от Шефлер България.

„Треска за мониторинг“, която се отплаща

С решението OPTIME Schaeffler набляга на мащабируемостта – мониторингът може да се внедри в пилотен проект и да се демонстрира неговата оперативна рентабилност. Въз основа на това следващата стъпка може да бъде разгръщане на системата в целия завод или дори на различни производствени обекти. Раули Хантикайнен разказва за случай с клиент, който първоначално е искал да инсталира 150 сензора. За сметка на това, когато инсталирането на сензорите се оказва толкова просто и лесно изпълнимо, клиентът решава да инсталира още 300 в рамките на три дни. В завода се разразява истинска „треска за мониторинг“. И още на четвъртия ден е предотвратен непланиран престой благодарение на новата възможност бързо да се идентифицират и незабавно да се отстранят източниците на проблеми. „Мониторингът на състоянието открива повреда в съответните компоненти седмици преди да се наложи аварийно спиране. Той идентифицира и приоритизира критичните машини в приложението и издава конкретни препоръки за действия“, обяснява д-р Филип Юсен, ръководител на SaaS & Digital Services в Schaeffler. Рециклируемите еднократни сензори с живот на батерията приблизително пет години осигуряват измерване на вибрации и температури шест пъти на ден, както и на други ключови показатели за ефективност (KPI) за IoT центъра на Schaeffler. Анализът на данните се извършва в облака. „Нашите алгоритми се основават на разработки на физически модели и десетилетен опит, придобит в мониторинга на състоянието на търкалящи лагери“, добавя Юсен. Само събирането на данни не е достатъчно. Начинът, по който данните се тълкуват, е от решаващо значение. Това изисква подходящи алгоритми. Дори в този момент много различни видове алгоритми са взаимосвързани, за да образуват сложен вид анализ, включително използване на изкуствен интелект. „Schaeffler непрекъснато се стреми към по-нататъшното развитие на подобни анализи. В края на краищата приложението има за цел да улесни работата на екипите за поддръжка и да осигури навременно и икономично планиране на работата по поддръжката, работната сила и поръчките на резервни части“, допълниха от Шефлер България.

Мониторингът на състоянието може да се използва и извън производствените халета – в химическата промишленост, във ветрогенераторните паркове и нефтените платформи. Обхватът на неговото използване е почти неограничен. „Иновативното решение за мониторинг на състоянието OPTIME на Schaeffler получи признание, като бе отличена с наградата за иновации в Industry 4.0. Системите са в експлоатация и в производствените обекти на Schaeffler. Ние предлагаме само това, което използваме сами“, коментираха в заключение от Шефлер България.

Повече информация за Шефлер България ООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! Разберете още кои са активните постоянни и стажантски позиции на компанията, както и подробности за технологичните възможности и бъдещите ѝ планове за развитие от ТУК!

Източник на снимковия материал: Шефлер България, Schaeffler