Den fortsatta efterfrågan på hållbarhet och bättre effektivitet främjar innovation inom industriell automatisering.Internet of Things (IoT) gjorde det möjligt att snabbt integrera avancerad teknik i industriell automatisering.Smarta och helt anslutna fabriker gör det möjligt för tillverkare att förbättra processeffektivitet, säkerhet och hållbarhet samtidigt som kostnaderna minskas.

Säkerhet och underhåll är viktigt för att hålla anläggningar och utrustning i sitt funktionella tillstånd.Underhåll garanterar industriproduktivitet och regelbundet underhåll leder till hälsosammare och säkrare arbetsförhållanden.Otillräckligt underhåll eller brist på detsamma kan orsaka allvarliga hälsoproblem och dödliga olyckor.Den här artikeln går in på hur IoT sensorer och programvara som fungerar tillsammans erbjuder lösningar för att öka både produktionsunderhåll och säkerhet.

Underhåll

Underhållsfunktioner fortsätter att utvecklas från att vara ett svar på ett systemfel, till planering och sedan till förutsägelse och kulminerar (fram till nu) i självfixering.Framstegen för operativa sensorteknologier i kombination med framgång inom informationsteknik hjälper till att extrahera prestandadata i realtid.Dessa tekniker, inklusive molnbaserad analys och plattformar, Augmented Reality (AR) och Virtual Reality (VR), beskriver schemalagt eller förutsägbart underhåll med försumbar produktivitetsförlust.

Industriellt underhåll klassificeras i olika typer:

  • Avhjälpande underhåll

    Korrigerande underhåll utförs för att identifiera, isolera och åtgärda fel.Den misslyckade utrustningen, maskinen eller tillgången återställs sedan till ett driftstillstånd inom de toleranser eller gränser som fastställts för normal drift.

  • Förebyggande underhåll

    Förebyggande underhåll avser regelbundet, rutinunderhåll för att hålla utrustningen igång, förhindra oplanerad stilleståndstid och begränsa dyra kostnader från oväntat utrustningsfel.

  • Prediktivt underhåll

    Prediktiva underhållstekniker övervakar utrustningens skick och prestanda under normal drift för att förutsäga när underhåll ska utföras.Den rapporterar om maskinens status och funktionskapacitet genom att övervaka värdena för specifika variabler och genererar följaktligen datadrivna beslut.

  • Stäng av underhåll

    Genom underhåll av avstängning ersätts de delar som är kända för att uppleva ålder och användningsrelaterad försämring automatiskt med en inställd frekvens som är kortare än genomsnittet mellan fel.Sådana åtgärder förhindrar oväntat fel och underlättar maximal produktion.

  • Regelbundet underhåll

    Periodiskt underhåll är underhåll som utförs på utrustning baserat på ett kalenderschema.Den består av en serie primära uppgifter som datainsamling, visuella inspektioner, rengöring och smörjning.

Säkerhet

Säkerhetsfaktorn är av största vikt under alla produktionssteg, såsom design, tillverkning, installation, justering, drift, underhåll och slutlig skrotning.Maskindirektivet tvingar tillverkare att garantera en lägsta säkerhetsnivå för maskiner och testutrustning såsom multimätare och värmekameror.Maskiner och verktyg måste uppfylla de väsentliga hälso- och säkerhetskraven (EHSR "Essential Health and Safety Requirements") som anges i direktivet och måste därför tillhandahålla en standardminimisk skyddsnivå.

Hur IoT kan bidra till växtsäkerhet och underhåll

Genom att implementera IoT lösningar ökar driftseffektiviteten radikalt.IoT förbättrar maskinens effektivitet genom att spåra prestanda och förutspår fel i förväg.Icke planerat stillestånd elimineras därmed.Industrial IoT skapar även en säkrare arbetsplats.Branscher som investerar i smarta produktions- och tillverkningssystem förväntar sig hållbar och optimal produktion med minimalt underhåll.Detta gör underhåll till en viktig industriell aspekt.System som Condition Based Monitoring (CBM) eller datoriserat underhållshanteringssystem (CMMS), Enterprise Resource Planning (ERP) och Manufacturing Execution System (MES) utför underhållsaktiviteter i flera branscher.Dessa system erbjuder funktioner som förebyggande och förutsägbart underhåll, underhållsplanering, underhållsschemaläggning, utförande, spårbarhet och övervakning.Farnell erbjuder ett brett utbud av underhålls-, reparations- och säkerhetsprodukter från många ledande varumärken.Håll produktionsanläggningar, maskiner och säkerhetsutrustning väl underhållna med vårt utbud av komponenter, verktyg och utrustning.(För mer information om produkter, vänligen klicka här och här)

Tillståndsbaserad övervakning, förutsägbart underhåll och IoT

En maskins tillstånd i tillståndsbaserad övervakning (CBM) övervakas kontinuerligt genom att observera fördefinierade utrustningsparametrar.Detta avslöjar mönster som kan indikera fel på utrustningen.CBM Systems övervakar parametrar som utrustningsvibrationer, temperaturvariationer, oljenivåer, motorspänning och ström.Sådana uppmätta data kan analyseras för att generera en lämplig åtgärd.

IoT teknik gör det möjligt för tillverkare och användare att enkelt lösa tekniska problem till en lägre kostnad.Instrumentationssensorer är nu billigare, mer robusta, pålitliga och erbjuder bredare funktionalitet.Robusta trådlösa protokoll gör det möjligt att samla in användbara data från sensorerna till en lokal gateway för omedelbar analys och filtrering.Som visas i följande bild kan den sedan överföras över Internet till en molnbaserad datorresurs som erbjuder programvara som en tjänst för användare av alla storlekar.Sådan programvara kan lagra data och utföra alla analyser som behövs för att upptäcka trender och identifiera potentiella problem.

När dessa parametrar är tillgängliga för analys kan en felmodell byggas för att upptäcka avvikelser från dessa baslinjer.Detta är enkelt att ställa in om kombinationerna av parametervärden som indikerar fel är kända.En uppsättning regler för felvillkor kan definieras och klassisk dataanalys och matematik används för att bygga rätt modell.Men om orsakerna till misslyckande inte är väl förstådda kommer datavetenskap och maskininlärning att behövas för att utveckla algoritmer som kan upptäcka betydande mönster i datan.

Förutsägbart underhåll med IoT plattform
Figur 1:Förutsägbart underhåll med IoT plattform
Förbättra växtsäkerhet och säkerhet med hjälp av IoT

Förbättrat underhåll motsvarar bättre anläggningsproduktivitet.Denna produktivitet kan ökas ytterligare om anläggningschefer uppfyller sina juridiska och moraliska skyldigheter att optimera säkerheten på plats.Växtsäkerhet och säkerhet kan aktiveras med IoT-teknik i kombination med stor dataanalys.KPIs frånvaro från anställda, olyckor med fordon, skador på egendom, nästan missar, skador eller förlust eller skada som inträffar under normal daglig verksamhet kan övervakas.

Ofta, om de lämnas till mänsklig rapportering ensamma, kan många av dessa mätvärden "glida genom sprickorna" eftersom de antingen inte rapporteras eller underrapporteras.IoT möjliggör bättre säkerhet totalt sett genom att säkerställa insikter i realtid i dessa nyckelområden.Eventuella problem som uppstår kan lösas omedelbart, vilket garanterar överensstämmelse med hälso- och säkerhetsbestämmelser och miljöhänsyn.

Arbetsplatsskador är ett bra exempel eftersom mindre skador ofta inte rapporteras.Ibland fortsätter de att bli större problem med tiden, men konstnären är hur man kan koppla ett större problem tillbaka till en tidigare incident.

IoT bärbara produkter kan ge en lösning på detta problem eftersom de anställda kommer att övervakas kontinuerligt för olika hälsovärden, inklusive hjärtfrekvens, rörelse, aktivitet, trötthet, stress och så vidare.De kommer även att tillhandahålla ett sätt att leverera viktig säkerhetsinformation, vilket minskar försäkringskostnaderna för ansvar och förbättrar efterlevnaden i hela arbetskraften.

Digital märkning kan även hjälpa till att spåra arbetskraften.Speciellt inriktad på högriskindustrier som gruvdrift, märkningsteknologi låter ledningen veta exakt vem som är på arbetsplatsen, hur länge de har varit där och se till att ingen glöms bort eller lämnas kvar i en nödsituation.

Specialistiska förutsägbara underhållssensorer

Specialsensorer erbjuder också en djupgående inblick i fabriksförhållandena och (eventuella) utvecklingsproblem.IoT tekniker relaterade till arbetarsäkerhet övervakar inte bara arbetare utan också deras omedelbara ekosystem.Utomhusarbetsplatser som byggarbetsplatser och gruvor involverar olika miljöfaktorer som kan äventyra arbetstagare.Termiska bildkameror och IoT-sensorer kan upptäcka inkommande fientliga väderförhållanden och extrema temperaturer.Denna information kan användas för att varna arbetare för dessa faror.Motion trackers är ett utmärkt exempel på specialspecifika prediktiva underhållssensorer.Dessa varnar anställda när de kommer nära ett farligt område, såsom ett instabilt eller halt golv.

AI växande bidrag till förutsägbart underhåll

En annan term relaterad till tillståndsbaserat underhåll är prediktiv kvalitet och underhåll eller PQM.PQM lösningar utnyttjar data som samlats in från både IoT och traditionella äldre system.De fokuserar på upptäckt och löser kvalitets- eller underhållsproblem innan de blir allvarliga problem och orsakar stillestånd.

PQM-lösningar använder algoritmer och producerar genomsnittlig statistik för att förutsäga när kvalitetskorrigeringar eller underhåll krävs.AI-baserade PQM lösningar använder flera tekniker tillsammans, inklusive maskininlärning, djupinlärning och kognitiv databehandling.

Sammanfattning

Ett helhetsperspektiv på kapitalförvaltningen är nödvändigt för att lära sig det verkliga värdet av IoT.IoT teknologierna med sina många fältcentra kopplade till system som samlar in deras data och utför sofistikerad analys ger ny insikt i växtförhållanden i realtid.Kraftfulla virtuella molnnätverk samlar kontinuerligt, sammanställer och modellerar data för att förutse fel.Beredskap kommer att inrättas för att begränsa deras inverkan på systemtillgängligheten.IoT nyckeln till att förbättra körkostnaden och tillgångens tillförlitlighet är att leverera realtids, användbar och intelligent data till slutanvändaren eller anslutna system.Fabriker välkomnar nyare och bättre effektiva underhållsmöjligheter för att förbli konkurrenskraftiga genom ständigt förbättrade driftstider.

Håll dig informerad


Håll dig uppdaterad om den senaste informationen och exklusiva erbjudanden!

Prenumerera nu

Dataskydd och integritetspolicy

Tack för din prenumeration

Bra jobbat! Du tillhör nu en elitgrupp som får den senaste informationen om produkter, teknik och tillämpningar direkt i din inkorg.

Tekniska resurser

Artiklar, e-böcker, webbseminarier och mer.
Håller dig uppdaterad om innovationer.