Monitorowanie stanu

Monitorowanie stanu jest jedną z najlepszych technik konserwacji wydłużających żywotność aktywów, skracających przestoje i zwiększających wydajność operacyjną. Jest to również kluczowy element każdej strategii konserwacji predykcyjnej.

Dzisiejsze narzędzia cyfrowe ułatwiają wdrażanie i skalowanie programu konserwacji opartego na stanie. W tym artykule omówimy, czym jest monitorowanie oparte na stanie i jak system monitorowania stanu działa w świecie rzeczywistym. Opiszemy również najlepszy sprzęt do monitorowania stanu i podamy przykład monitorowania stanu maszyny w działaniu.

Czym jest monitorowanie stanu?

Monitorowanie stanu to proaktywna strategia konserwacji, która stale śledzi stan zasobów, aby zespoły konserwacyjne mogły wyprzedzać nowe usterki maszyn. Podejście to wykorzystuje czujniki do monitorowania określonych parametrów maszyn — takich jak poziomy wibracji i temperatura — i identyfikowania nieprawidłowych wzorców.

Nawet niewielkie zmiany w poziomach wibracji zasobu mogą wskazywać na nową wadę. Im szybciej zostanie zidentyfikowana, tym łatwiej będzie ją naprawić.

Monitorowanie stanu aktywów nie jest nowym podejściem. Jednak narzędzia cyfrowe, takie jak bezprzewodowe czujniki i oprogramowanie analityczne, rozszerzyły zasięg programów monitorowania stanu. Obecnie wiele organizacji korzysta z narzędzi sztucznej inteligencji (AI), aby przenieść monitorowanie stanu na wyższy poziom.

Jak działa monitorowanie stanu? 

Monitorowanie stanu wykorzystuje czujniki umieszczone na maszynach lub wewnątrz nich, aby śledzić kluczowe wskaźniki kondycji aktywów. Monitorując czynniki, takie jak poziom wibracji lub temperatura aktywów, technicy mogą zidentyfikować najwcześniejsze oznaki pojawiającej się usterki.

Każda maszyna ma podstawowy wzór drgań. Odchylenia od tego wzoru mogą wskazywać, że zasób rozwija luźny wał, na przykład, lub usterkę łożyska. Dlatego dane o drganiach są tak przydatnym narzędziem; mogą ostrzegać techników o usterkach, gdy są one jeszcze niewidoczne dla ludzkiego oka. 

Obecnie narzędzia sztucznej inteligencji mogą autonomicznie analizować dane zebrane przez czujniki monitorujące stan. Wiele z nich może skutecznie diagnozować wady maszyn. Najlepsze z dzisiejszych narzędzi AI mogą również określić pilność usterki i udzielić rekomendacji dotyczących jej rozwiązania.

Sprzęt do monitorowania stanu  

Sprzęt do monitorowania stanu technicznego dzieli się na trzy kategorie: sprzęt do zbierania danych o stanie zasobów, oprogramowanie do analizowania tych danych oraz eksperci zajmujący się wydobywaniem wartości i podejmowaniem decyzji o sposobie wykorzystania danych.

sprzęt komputerowy

W przeszłości technicy używali prostych narzędzi, takich jak patyki lub śrubokręty, aby sprawdzić poziom drgań maszyny. Obecnie większość organizacji polega na bezprzewodowych czujnikach monitorujących stan, które mogą stale śledzić drgania i temperaturę. Najlepsze czujniki zbierają dane, gdy maszyny są w ruchu i przesyłają strumieniowo dane w czasie rzeczywistym do chmury w celu analizy.

Oprogramowanie

Większość organizacji używa obecnie skomputeryzowanego systemu zarządzania konserwacją (CMMS) do przechowywania i analizowania danych o stanie swoich aktywów. CMMS, taki jak eMaint, może automatycznie generować zlecenia robocze na podstawie danych o stanie aktywów z czujnika monitorującego stan. Może również śledzić dane, mapować trendy i tworzyć szczegółowe raporty. Dobry system CMMS zorganizuje również Twoje zapisy dotyczące konserwacji, dzięki czemu audyt i zgodność będą dziecinnie proste.

Obecnie coraz więcej zespołów włącza narzędzia AI do swoich rozwiązań do monitorowania stanu wibracji. Narzędzia takie jak Azima DLI są w stanie zdiagnozować setki odrębnych usterek maszyn i aktywów. Mogą również wskazać przyczyny usterek i wydać szczegółowe raporty z instrukcjami krok po kroku dla ekip konserwacyjnych, które mają przestrzegać podczas dokonywania napraw.

Ludzka wiedza

Niezależnie od tego, jak zaawansowana stanie się technologia cyfrowa, nadal kluczowe jest zaangażowanie ekspertów. Niektóre zakłady zatrudniają ekspertów ds. monitorowania stanu, aby pomóc w analizie danych, podczas gdy inne korzystają z usług zdalnego monitorowania stanu, aby monitorować stan swoich zakładów i pomagać w realizacji strategii konserwacji.

Rodzaje monitorowania stanu  

Do najczęściej stosowanych metod monitorowania stanu należą:

• Monitorowanie wibracji: Śledzi poziom drgań zasobu, zwykle za pomocą bezprzewodowego czujnika, który przesyła strumieniowo dane do chmury. Zmiany w wzorcach drgań mogą wskazywać na usterki, w tym niewyważenie, luzy i wygięte wały.
• Monitoring akustyczny: Używa mikrofonów do przechwytywania i monitorowania emisji akustycznych z maszyn, komponentów i budynków. Zmiany fal dźwiękowych mogą wskazywać na nieszczelności w rurach gazowych lub pompach, a także wadliwe uszczelnienia.
• Monitorowanie ultradźwiękowe: Śledzi dźwięki o wysokiej częstotliwości, niewykrywalne dla ludzkiego ucha, emitowane przez zasoby i komponenty. Monitorowanie ultradźwiękowe może zlokalizować usterki i nieszczelności łożysk.
• Analiza oleju: Testuje środki smarne w celu oceny kondycji aktywów. Zmiany jakości oleju mogą wskazywać na wczesne zużycie aktywów lub zanieczyszczenie, które może uszkodzić silnik.
• Monitorowanie temperatury: Wykorzystuje kamery termowizyjne do oceny stanu i wydajności zasobów, zwłaszcza systemów HVAC i HVAC/R. Obrazowanie termiczne może identyfikować problemy, takie jak przecieki, problemy z izolacją i wadliwe uszczelnienia.
• Monitorowanie jakości energii: Dokonuje pomiarów surowych danych elektrycznych w celu identyfikacji problemów z napięciem, natężeniem prądu i obciążeniem oraz zapewnienia bezpieczeństwa ekipom konserwacyjnym.

Każda fabryka ma swój własny, unikalny zestaw potrzeb. Tworzenie hierarchii aktywów jest przydatnym sposobem na określenie, które maszyny powinny być monitorowane i które rodzaje monitorowania stanu są najbardziej odpowiednie dla Twojej fabryki.

Przykład monitorowania stanu  

Firma serowa Valley Queen, zlokalizowany w mieście Milbank w Dakocie Południowej, stanowi doskonały przykład monitorowania stanu w praktyce.

Valley Queen zdecydowało się wdrożyć program monitorowania wibracji, aby chronić swój najważniejszy zasób — dużą dmuchawę, która wytwarza przepływ powietrza potrzebny do przemieszczania produktów w zakładzie. Gdy dmuchawa się zepsuje, cały zakład zostaje wyłączony, co zwiększa prawdopodobieństwo, że ser zepsuje się w zbiorniku.

Firma zainstalowała bezprzewodowe czujniki na łożyskach ślimaka, silniku elektrycznym i łożyskach ślizgowych, które łączą się z wentylatorem odśrodkowym dmuchawy. Korzystając z eMaint do analizy danych, zespół był w stanie wychwycić pojawiające się usterki dmuchawy, wyprzedzić wyłączenia i utrzymać linię produkcyjną w ruchu.

Techniki monitorowania stanu  

Do technik monitorowania stanu zalicza się:

• wibracja analiza
• analiza termograficzna
• analiza jakości energii
• analiza ultradźwiękowa
• analiza jakości oleju
• analiza akustyczna

Określenie, które techniki monitorowania stanu są odpowiednie dla Twojej instalacji, może być trudne. Aby rozpocząć, skonsultuj się z ekspertami ds. monitorowania stanu firmy Prüftechnik. Nasz zespół techników jest zawsze dostępny, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące każdego aspektu monitorowania stanu, od wdrożenia po rozwiązywanie problemów i zdalne monitorowanie stanu. Skontaktuj się z nami tutaj.