„Predictive maintenance” z użyciem sterownika iConn

Żyjemy w erze Przemysłu 4.0 – rewolucji przemysłowej charakteryzującej się internetem rzeczy, konserwacją predykcyjną i cyfrowymi rozwiązaniami wspomagającymi funkcjonowanie przedsiębiorstw.

Podczas targów Hannover Messe w kwietniu 2011 po raz pierwszy został użyty termin Industrie 4.0 określający projekt promujący komputeryzację procesów produkcyjnych. W kwietniu 2013 grupa robocza zaprezentowała rządowi federalnemu Niemiec raport końcowy i od tego momentu rozpoczął się ciąg zmian społecznych, przemysłowych i technologicznych, związanych z postępującą cyfryzacją ludzkości.

W procesie uczestniczy cała gospodarka: zakłady usługowe, zakłady badawczo-rozwojowe, szkolnictwo, firmy zajmujące się technologiami komunikacyjnymi oraz zakłady przemysłowe.

Czwarta rewolucja przemysłowa – Industrie 4.0

W zakładach produkcyjnych rewolucja przemysłowa przejawia się zwiększoną automatyzacją, gromadzeniem i przetwarzaniem danych pochodzących z maszyn i podejmowaniem korzystnych decyzji na ich podstawie. Postępuje przejście od maszyn, które tylko posiadały możliwość produkcji, do maszyn, które dostarczają informacji i interpretują procesy.

W efekcie umożliwiają one szybszy zwrot z inwestycji, obniżają koszty produkcji poprzez zarządzanie zużyciem energii elektrycznej oraz ograniczają koszty napraw lub usunięcia awarii.

Co to jest internet rzeczy IoT?

Internet rzeczy (po angielsku Internet of Things – IoT) to koncepcja, według której maszyna i jej instalacje same komunikują się z innymi urządzeniami i oprogramowaniem w celu usprawnienia ich eksploatacji. Dzięki temu maszyny, których parametry pracy odbiegają od parametrów normatywnych, potrafią same określić nadchodzące problemy i spowodować aktywację procesu niezbędnych prac konserwacyjnych.

Co to jest predictive maintenance?

W języku angielskim istnieją dwa określenia strategii konserwacji maszyn produkcyjnych

  • Preventive maintenance (PM) – konserwacja prewencyjna polegająca na zapobieganiu wszystkim problemom, czyli inspekcje, testy, wymiany części, czyszczenia, smarowania, ale również prowadzenie dokumentacji eksploatacyjnej. Może się jednak zdarzyć, że ten typ konserwacji pociągnie za sobą ryzyko niepotrzebnej wymiany sprawnych części/zespołów albo realizowany zostanie za późno.
  • Predictive maintenance (PdM) – konserwacja predykcyjna polegająca na zapobieganiu usterkom i awariom. Predictive maintenance obejmuje swoim zakresem preventive maintenance, ale w sposób ograniczający koszty dzięki konserwacji realizowanej w momencie, gdy jest ona konieczna, a nie gdy upływa czas międzyobsługowy. Nie przeprowadza się całego zakresu czynności serwisowych, lecz tylko te, które są niezbędne i wytypowane na podstawie zebranych danych.

Zastosowanie strategii predictive maintenance ogranicza przestoje maszyn, zmniejsza czasochłonność prac, koszty części zamiennych, koszty magazynowania, logistyki, zapewnia wyższą jakość produktów, bezpieczeństwo pracy i w efekcie zmniejsza znacznie koszty eksploatacji maszyn, co przekłada się również na jednostkowy koszt wytworzenia produktu i konkurencyjność przedsiębiorstwa.

Proces realizowany jest poprzez diagnozę problemu na podstawie zbieranych dokładnych danych, ich analizę przez sztuczną inteligencję oraz przekazanie informacji kadrze zarządzającej, w celu podjęcia odpowiednich działań. Wiadomość wysyłana jest w formie wiadomości e-mail lub SMS. Odbiorcą informacji może być Szef Utrzymania Ruchu, Kierownik ds. BHP, Dyrektor Zakładu, Dyrektor Produkcji albo Dyrektor Techniczny.

Co to jest iConn?

iConn to cyfrowy system dla internetu rzeczy IoT i procesu Industry 4.0, który pozwala na monitorowanie w chmurze, w czasie rzeczywistym, informacji pochodzących z zakładowej instalacji sprężonego powietrza.

iConn to:

  • bramka komunikacyjna podłączona do sterownika sprężarki, służąca do przesyłania danych z wykorzystaniem sieci Ethernet, Wi-Fi lub GSM,
  • możliwość połączenia ze sterownikiem sprężarki czujników analogowych,
  • bezpieczne przechowywanie danych w chmurze,
  • monitorowanie pracy sprężarki, jej danych eksploatacyjnych za pośrednictwem przeglądarki komputera desktopowego, tabletu lub smartfonu.

iConn jest częścią standardowego wyposażenia nowych sprężarek, ale istnieje również możliwość zamontowania modułu do już eksploatowanych sprężarek z grupy Gardner Denver albo innych producentów.

Istnieją dwa typy usługi:

  • iConn, która polega na monitorowaniu pracy sprężarki. Dane przekazywane są do systemu co 12 godzin, a alarmy natychmiast po ich wystąpieniu.
  • iConn HD jest subskrypcją aktualizacji danych, w której dodane są dodatkowe funkcje umożliwiające predictive maintenance. System wczesnego ostrzegania o potencjalnej awarii sprężarki pozwala użytkownikowi wykonać serwis predykcyjny dokładnie wtedy, gdy prawdopodobieństwo usterki jest już wysokie. Dane przekazywane są do systemu co minutę, a informacje alarmowe natychmiast po wystąpieniu.  

iConn HD jest dostępny z czujnikami przepływu HD „Flow” monitorującymi temperaturę, ciśnienie i natężenie przepływu w maksymalnie 5 sprężarkach różnych producentów.

iConn HD dostępny jest również w wersji pomiaru energii HD „Energy” monitorującej zużycie energii w trybie online.

W przypadku HD „Flow” i HD „Energy” dane przekazywane są do systemu co minutę, a informacje alarmowe natychmiast po wystąpieniu.

Korzyści z korzystania z iConn

  • Bieżąca informacja o stanach alarmowych,
  • Dokładna informacja o miejscu wystąpienia problemu,
  • Informacja o liczbie godzin pracy pozostałych do przeglądu serwisowego,
  • Minimalizacja ryzyka awarii poprzez możliwość udostępniania danych firmie serwisującej sprężarki, które mają większe doświadczenie w rozwiązywaniu problemów eksploatacyjnych.

Korzyści z iConn HD

  • Dane w czasie rzeczywistym dostępne 24/7,
  • Dane mogą być wyodrębniane i analizowane przez użytkownika w celu oceny wydajności sprężarki,
  • Analizy predykcyjne,
  • Długoterminowe analizy rozwiązywania problemów,
  • Analizy obliczeniowego zużycia energii elektrycznej,
  • Możliwość stworzenia biblioteki alarmów.

Dodatkowe korzyści z iConn HD Flow i Energy

  • Pomiar wydajności, ciśnienia i poboru energii elektrycznej w czasie rzeczywistym,
  • Kontrola nad nieszczelnościami w instalacji sprężonego powietrza,
  • Kontrola energetycznego wykorzystania sprężarek.

„Predictive maintenance” z użyciem sterownika i-Con

iConn jest aktywatorem internetu rzeczy IoT. Sam nie rozwiąże problemów i nie wygeneruje oszczędności. W dalszym ciągu konieczna jest aktywność w dwóch obszarach:

  • zmiana procesu otrzymywania informacji, przetwarzania i reagowania,
  • zmiana zachowania – konieczne jest podjęcie działanie po otrzymaniu informacji, co wiąże się z proaktywnością.

Gdy oba procesy będą prawidłowo zarządzane, użytkownik iConn może odnotować znaczące korzyści:

  • większą jakość i stabilność produkcji sprężonego powietrza,
  • zwiększony czas eksploatacji sprężarek,
  • ochronę inwestycji,
  • ograniczone ryzyko wystąpienia awarii,
  • zwiększoną produktywność,
  • zwiększenie wskaźnika jakości produktu,
  • zintegrowanie analityki eksploatacji z systemem zarządzania przedsiębiorstwa,
  • oszczędność energii,
  • oszczędności związane z ograniczeniem regularnego serwisowania na korzyść konserwacji predykcyjnej.

Podstawowym kryterium w podejmowaniu decyzji o naprawie lub wymianie części nie jest liczba godzin pracy, a odstępstwo parametrów pracy sprężarki od dopuszczalnych (np. zwiększony pobór energii elektrycznej, zmniejszenie przepływu lub zwiększenie temperatury). Parametry te wskazują na prawdopodobną usterkę techniczną i dopiero w tym momencie należy wykonać predictive maintenance / konserwację predyktywną.

Ważne jest też uczestnictwo w tym procesie zaufanego partnera serwisowego. Posiadamy wiedzę i doświadczenie w obsłudze serwisowej sprężarek, pomp próżniowych i urządzeń do uzdatniania sprężonego powietrza.