Любые простои оборудования из-за поломок или проведения технического обслуживания обходятся очень дорого. Дело не только в стоимости ремонтных работ или запасных частей, гораздо выше потери, возникающие при остановке самого производственного процесса. Чтобы предотвратить убытки до момента их возникновения, необходимо инвестировать в такие системы, как предиктивное техническое обслуживание. Предиктивное техобслуживание способно не только уберечь от финансовых потерь, но и продлить срок службы машины, а также открыть новые бизнес-модели.

Система предиктивного технического обслуживания предоставляет полный отчет о состоянии машины, а также формирует прогноз вероятности отказа оборудования, помогая обнаружить неисправности, прежде чем произойдет авария.

При непрерывной намотке или размотке рулонов, в особенности в печатной, текстильной и упаковочной индустрии, полотно может проходить через тысячи разных валов. Нарушение баланса или возрастание силы трения подшипника любого из этих валов может привести к неконтролируемым колебаниям, тем самым ослабив силу натяжения полотна. Негативный эффект от ослабления натяжения моментально отразится на качестве продукции и может привести к поломке всей машины. Эффективный способ избежать такого сценария - внедрить систему предиктивного технического обслуживания, которая способна распознать потенциальные дефекты машины. Если вовремя обнаружить дисбаланс или износ подшипника, можно спланировать необходимый ремонт до того, как вал выйдет из строя и остановит машину. Ведь только исправное оборудование позволит достичь планируемых финансовых результатов.

Меньше простоев

Решение для предиктивного технического обслуживания строится целиком на сборе различных данных от машины. Данные непрерывно собираются в ходе мониторинга состояния, обрабатываются и анализируются, чтобы система предиктивного обслуживания могла с высокой точностью определить риски поломки. "Предиктивное обслуживание не только снижает затраты, но и помогает повысить производительность, поскольку изношенные детали меняют до того, как они начнут влиять на работоспособность машины", - объясняет Мартин Штаудекер, разработчик программного обеспечения в сфере систем управления с обратной связью в B&R.

Естественно, что предиктивное обслуживание предлагает гораздо большее, нежели простой мониторинг отдельно взятого вала. Оно даёт исчерпывающий отчет о состоянии всей машины целиком, и составляет прогноз по выходу из строя различных компонентов. Постоянная регистрация данных о скорости двигателя, уровне шума и температуре позволяет на ранних стадиях распознать возникновение механического дисбаланса или сторонних вибраций. Также детальный анализ вибрации отдельно взятых компонентов системы позволит определить степень их износа.

Интеллектуальные средства анализа

Для получения достоверного прогноза по состоянию машины прежде всего необходимо собрать максимально возможный объем данных и проанализировать его с помощью интеллектуального алгоритма. Чем больше можно получить данных от системы, тем лучше можно распознать потенциальные неисправности до их возникновения. "Это означает только одно - Вам нужна система, которая способна хранить и анализировать огромные объемы данных." - констатирует Штаудекер. Помимо данных, собираемых с самой машины предиктивное техобслуживание подразумевает сбор параметров окружающей среды, таких как показатели температуры, влажности воздуха и т. д. Эта информация учитывается в процессе анализа состояния машины для повышения точности прогноза.

Для получения достоверного прогноза о состоянии машины прежде всего необходимо собрать максимально возможный объем данных и проанализировать его с помощью интеллектуального алгоритма.

Решение B&R для предиктивного технического обслуживания строится на специализированных модулях ввода/вывода мониторинга состояния и продвинутых аналитических алгоритмах программного пакета mapp Technology. Модули мониторинга состояния легко настраиваются и позволяют точно локализовать отклонения, требующие проведения технического обслуживания оборудования. Главной особенностью модулей B&R является способность к самостоятельному анализу вибрации. Полученные от модулей мониторинга данные состояния позволят эффективно оптимизировать текущие процессы. Эти модули являются частью серии Х20 от B&R, что упрощает их внедрение в любую топологию системы автоматизации.

Модули мониторинга состояния легко настраиваются и позволяют точно локализовать отклонения, требующие проведения технического обслуживания оборудования.

Обработка данных, ориентированная на результат

Собранные данные анализируются и обрабатываются при помощи многоступенчатых алгоритмов из программного пакета mapp Control. "Высокоэффективная, ориентированная на результат обработка данных является ключом к успешному анализу. Именно для этого создавался пакет mapp Control." - отметил Штаудекер. Основную часть аналитических задач можно выполнить непосредственно на контроллере. Это позволяет снизить объем информации, необходимый для дальнейшей передачи данных по сети, поскольку отправляться будут только результаты анализа.

Прогноз отказа при помощи авторегулировки

Другим способом обнаружения потенциальных неисправностей является анализ процесса регулировки машины. "Пакет mapp Control включает в себя методы настройки на основе моделей, позволяющих определить поведение системы, исходя из которого создается подходящий управляющий алгоритм." - объясняет Штаудекер. Когда процесс настройки выполняется через регулярные промежутки времени, обновляются не только параметры управления, но и выявляются любые изменения в поведении системы. К примеру, на основе анализа статических и динамических показателей или отклонений резонансных частот, можно сделать вывод об изменениях в процессах машины, а также определить степень износа или выявить утечки.

Подробный анализ вибрации компонентов, подверженных износу, позволяет реализовать предиктивное техническое обслуживание.

Определение степени износа

Предиктивное техобслуживание помогает точно спланировать замену изношенных компонентов машины без остановки производства. Например, гидравлические клапаны могут иметь механические признаки износа и требовать замены, поскольку их износ оказывает сильное негативное влияние на управления гидравлическими осями. Для обнаружения износа такого типа программный пакет mapp Hydraulics от B&R включает специальное приложение. "Данное приложение автоматически замеряет характеристики клапана, которые отвечают за корреляцию между открытием клапана и расходом масла. Это даёт нам не только сведения об износе, но и обеспечивает оптимальное управление." - подчеркивает Штаудекер.

Мониторинг силы тока нагревательных элементов

В сложном оборудовании, используемом в таких отраслях, как индустрия пластмасс, качество готовой продукции напрямую зависит от строгого соблюдения технологии на всех этапах производственного цикла. Одним из примеров таких подпроцессов в индустрии пластмасс служит экструзия. Если нагревательный элемент экструдера выйдет из строя, то вся производственная линия остановится, что приведет к образованию большого количества отходов и значительным финансовым потерям.

"Использование программных решений от B&R и внедрение предиктивного обслуживания поможет поддерживать машину в оптимальном состоянии, а также в долгосрочной перспективе увеличить производительность всей системы." - рассказывает Штаудекер. Для мониторинга нагревательных элементов специалисты B&R разработали пакет mapp Temperature, который сравнивает ток нагрева с контрольными значениями через произвольно настраиваемый интервал времени. Это позволяет легко заметить изменения в нагревательном контуре, что четко сигнализирует о первых признаках повреждения нагревательных элементов или реле.

"С предиктивным техобслуживанием Вы не только снизите затраты, но и улучшите показатели производительности, поскольку своевременная замена изношенных компонентов положительно сказывается на работе машины." - объясняет Мартин Штаудекер, разработчик программного обеспечения в сфере систем управления с обратной связью в B&R.

Новые бизнес-модели

Предиктивное технического обслуживание открывает машиностроителям новые способы монетизации полученных данных и предоставления новых услуг клиентам. Например, используя машинные данные, собранные за длительный период времени, можно точно прогнозировать циклы технического обслуживания. Машиностроители могут предложить своим клиентам индивидуальное решение по техническому обслуживанию, которое будет гарантировать постоянную работу машины в оптимальном состоянии. "Также эти данные можно использовать непосредственно для улучшения конструкции самой машины." - отмечает Штуадекер. Благодаря предиктивному техническому обслуживанию машиностроители смогут предлагать клиентам комплексный пакет сервисных услуг, а также эффективней совершенствовать собственную продукцию.

Автор: Карола Шванкнер, редактор PR - службы компании B&R

mapp Technology - революционная технология для создания программного обеспечения промышленного оборудования и машин. Приложения mapp также просты и удобны в использовании, как приложения для смартфона. Вместо того чтобы с нуля писать программный код для блоков управления доступом, аварийного оповещения или управляющие последовательности для контроля движения, разработчики могут воспользоваться готовыми mapp-приложениями, которые настраиваются за несколько кликов мыши. Простое управление сложными алгоритмами. Программисты смогут полностью сфокусироваться на реализации производственного процесса.

Простая в освоении система управления

В mapp Control доступ ко всем функциям управления - от ПИД-регуляторов до сложных элементов управления кранами и гидравлическими системами - осуществляется через единый дружественный интерфейс. Адаптивные контроллеры, возможности автонастройки и виртуальные датчики помогают оптимизировать параметры контуров управления и корректировать их в процессе эксплуатации.

Укажите страну и язык

B&R Logo