Maszyny, urządzenia i linie produkcyjne stają się coraz bardziej zaawansowane technologicznie, a presja na osiągnięcie większej efektywności i niezawodności nigdy nie była większa. W takim środowisku, utrzymanie ruchu odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu ciągłości operacji produkcyjnych i minimalizacji przestojów. Dodatkowo koncepcja rewolucji Przemysłu 4.0 narzuca konieczność jeszcze większej kontroli i nadzoru procesów wytwórczych. Szersze informacje o Przemyśle 4.0 można znaleźć w tym artykule.
Tradycyjnie utrzymanie ruchu polegało na okresowych przeglądach i reagowaniu na awarie, co często wiązało się z kosztownymi przestojami. Jednak wraz z rozwojem telemetrii sytuacja ta zmienia się na naszych oczach.
Z wykorzystaniem zaawansowanych systemów monitorowania, zdalnej diagnostyki i technologii takich jak LoRa, utrzymanie ruchu przekształca się w dynamiczny proces, który pozwala nie tylko na reagowanie na awarie, ale przede wszystkim na zapobieganie im. Telemetria staje się kluczem do zwiększenia efektywności, wydłużenia żywotności maszyn oraz minimalizacji kosztów utrzymania.
W niniejszym artykule przyjrzymy się zaletom wykorzystania telemetrii w kontekście utrzymania ruchu w przemyśle. Dowiemy się, jak te nowe możliwości przekształcają sposób, w jaki podejmowane są decyzje dotyczące konserwacji maszyn i urządzeń. Przeanalizujemy, jak telemetria skraca przerwy w produkcji, a także jakie praktyczne korzyści niesie ze sobą ta technologiczna rewolucja.
Przygotujmy się do głębszego zrozumienia, dlaczego telemetria jest kluczowym narzędziem współczesnego utrzymania ruchu i jak można wykorzystać jej potencjał do optymalizacji operacji przemysłowych.
Przewidywanie i zapobieganie awariom dzięki telemetrii, systemom SCADA i sztucznej inteligencji
Telemetria stanowi fundament przewidywania i zapobiegania awariom. To właśnie za jej pośrednictwem gromadzone są dane z maszyn i procesów, dostarczając informacje, które umożliwiają wykrywanie potencjalnych problemów przed ich wystąpieniem.
Systemy SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) są wykorzystywane do zbierania i zapisywania danych telemetrycznych z różnych źródeł. Rejestrują one trendy i parametry pracy, tworząc historyczne zbiory danych. W ten sposób system złożony z Telemetria dostarcza nie tylko aktualnych danych, ale także ciągłego dostępu do informacji z przeszłości, co jest niezbędne w analizie trendów. Dane te również mogą być integrowane z systemami ERP stanowiąc część rozwiązań opartych na koncepcji Przemysłu 4.0.
Same dane nie wystarczą jednak, aby efektywnie wyłapać anomalie i przewidzieć potencjalne problemy. Do skutecznej analizy danych potrzebne są zaawansowane narzędzia: coraz częściej wykorzystuje się do tego sztuczną inteligencją, a w szczególności algorytmy uczenia maszynowego. Im więcej danych, tym łatwiej określić wzorce normalnego zachowania i szybko zidentyfikować odchylenia od normy. Przy zastosowaniu algorytmów uczących się zdolność rozróżnienia, które odchylenia od normy mogą prowadzić do awarii, a które nie mają wpływu na przebieg procesu, wzrasta.
Z połączenia telemetrii, systemów SCADA i sztucznej inteligencji powstaje kompleksowy system monitorowania i diagnostyki: telemetria dostarcza dane, SCADA zapisuje trendy, a sztuczna inteligencja analizuje je i przewiduje problemy. To współdziałanie pozwala na wykrywanie problemów na wczesnym etapie i podejmowanie działań zapobiegawczych, minimalizując ryzyko przestojów i obniżając koszty utrzymania ruchu.
Niestety, koszty wdrożenia takiego systemu są bardzo wysokie i takie rozwiązania zazwyczaj używane są tylko w najbardziej rozwiniętych gałęziach przemysłu, jak na przykład automotive.
Szybkie tworzenie tymczasowych punktów pomiarowych z wykorzystaniem bezprzewodowej telemetrii
Wiele razy mamy do czynienia z sytuacją gdy jakiś problem w procesie produkcyjnym dotyczy działającej maszyny i pojawia się sporadycznie, w trudnym do określenia momencie. Próba zdiagnozowania problemu w oparciu o obserwację bieżącego działania jest zazwyczaj bardzo czasochłonna, a nierzadko również kończy się niepowodzeniem. W takich sytuacjach może się sprawdzić szybkie podłączenie do systemu telemetrycznego i śledzenie wybranych sygnałów poprzez ich rejestrowanie w dłuższym okresie, a później ich analizę. Do tego celu można wykorzystać rozwiązania oparte na łączności radiowej, które nie wymagają tworzenia połączeń kablowych, które mogą być kosztowne i kłopotliwe w wykonaniu.
Takie rozwiązanie dobrze sprawdza się w działach utrzymania ruchu bo może być szybko uruchomione a po zdiagnozowaniu problemu, zdemontowane i użyte w innym miejscu.
To podejście daje służbom utrzymania ruchu elastyczność i zdolność do natychmiastowej reakcji w przypadku podejrzenia nieprawidłowości. Bez konieczności dużych inwestycji w rozbudowę skomplikowanych systemów kablowych lub stałych instalacji telemetrycznych, można szybko uruchomić monitoring w obszarach, które wymagają pilnego nadzoru. To pozwala na bieżącą diagnostykę i zidentyfikowanie potencjalnych źródeł problemów.
Bezprzewodowe rozwiązania telemetryczne są nie tylko skuteczne w szybkim reagowaniu na problemy, ale także pozwalają na bardziej elastyczne zarządzanie zasobami i kosztami w dziedzinie utrzymania ruchu. To narzędzie, które daje przedsiębiorstwom pewność, że w sytuacjach awaryjnych są gotowe na szybkie działania bez zbędnych opóźnień.
Nasze rozwiązania dla telemetrii
Elastyczna sieć telemetryczna LoRa Net – dopasowana do Twoich potrzeb
Radiowe łącze sygnałowe TM-05 LoRa – sygnały analogowe i cyfrowe przesyłane jak po kablu
Jednokierunkowy most radiowy LoRa – prosty sposób na przesłanie szesnastu sygnałów cyfrowych
Radiowe łącze sygnałowe w służbie utrzymania ruchu
Radiowe łącze sygnałowe TM-05-LoRa to rozwiązanie telemetryczne do tworzenia bezprzewodowych połączeń między dwoma punktami. Każdy z dwóch modułów wyposażony jest w 5 wejść cyfrowych, 5 wyjść cyfrowych, 2 wejścia analogowe i 2 wyjścia analogowe. Wartości, która pojawiają się na wejściach jednego modułu pojawiają się na wyjściach drugiego moduły w parze.
W przypadku wykorzystania TM-05-LoRa w diagnostyce jeden moduł łączony jest z maszyną, która wymaga monitorowania. Do wejść należy podłączyć takie sygnały, które dadzą najwięcej informacji o stanie maszyny. Do wyjść można podłączyć tak, by wymuszając pewne stany przetestować scenariusze i zidentyfikować w jakich okolicznościach maszyna pracuje nieprawidłowo.
To rozwiązanie pozwala na podłączenie sygnałów dyskretnych ze sterownika PLC, lub sterowanie za pomocą łącza szeregowego RS485 z wykorzystaniem protokołu Modbus RTU. Takie połączenie pozwala również na integrację rozwiązania z systemami klasy SCADA, lub innymi pozwalającymi na gromadzenie, wizualizację i analizę zebranych danych.
Wyzwania i koszty wdrożenia zaawansowanych rozwiązań monitorowania i diagnostyki
Wdrożenie zaawansowanych systemów monitorowania i diagnostyki, które wykorzystują telemetrię, systemy SCADA i sztuczną inteligencję, wiąże się z pewnymi wyzwaniami i kosztami. Oto kilka kluczowych aspektów:
Koszty technologiczne: Zakup, instalacja i dostosowanie infrastruktury telemetrii oraz systemów SCADA stanowi znaczący koszt. To wymaga specjalistycznych czujników, sprzętu monitorującego i sieci komunikacyjnych. W przypadku zaawansowanych rozwiązań, które korzystają z algorytmów sztucznej inteligencji, konieczne jest również zakupienie odpowiedniego oprogramowania oraz przeprowadzenie indywidualnej konfiguracji.
Koszty technologiczne nie muszą być jednak wysokie, jeśli skala systemu telemetrycznego nie będzie duża i zastosowane zostaną rozwiązania bezprzewodowe. Proste w obsłudze oferowane przez nas rozwiązanie SCADA Promotic ma wersję darmową, która pozwala na śledzenie do 30 zmiennych bez żadnych ograniczeń czasowych. Jest to rozwiązanie w zupełności wystarczające do wykorzystania telemetrii w utrzymaniu ruchu.
Przygotowanie danych: Dane telemetryczne muszą być starannie przygotowane i skonfigurowane. Odpowiednie etykiety, kalibracja, i integracja z istniejącymi systemami to czasochłonne i kosztowne zadania, problem ten jednak nie dotyczy omawianego rozwiązania. Do celów diagnostyki i utrzymania ruchu wykorzystuje się ograniczoną ilość danych, które są zbierane w krótkich okresach, więc ich specjalne przygotowanie i opisanie nie jest tak ważne.
Szkolenie personelu: Obsługa i zarządzanie tymi zaawansowanymi systemami wymaga specjalistycznej wiedzy. Wdrożenie często wiąże się z koniecznością przeszkolenia personelu, co generuje koszty związane z organizacją szkoleń i utratą czasu produkcyjnego. Przeszkolenie samego zespołu odpowiedzialnego za utrzymanie ruchu jest mniejszym wyzwaniem. W przypadku zastosowania oferowanych przez nas rozwiązań udzielamy zdalnego wsparcia w uruchomieniu zdalnego monitoringu.
Złożoność analizy i diagnostyki: Sztuczna inteligencja może dostarczyć zaawansowane narzędzia diagnostyczne, ale jej konfiguracja i dostosowanie do konkretnych potrzeb przemysłowych może być skomplikowane. To z kolei wymaga zaawansowanej wiedzy i doświadczenia, co może generować koszty konsultantów i specjalistów, jednak proste zastosowania diagnostyczne nie wymagają zaawansowanej analizy danych.
Koszty wdrożeniowe w branżach o wysokich kosztach przestojów: W branżach, gdzie przestoje kosztują ogromne pieniądze, takich jak przemysł automotive, koszty wdrożenia zaawansowanych rozwiązań mogą być bardziej akceptowalne, biorąc pod uwagę potencjalne straty, które można uniknąć dzięki lepszemu monitorowaniu i zapobieganiu awariom.
Podsumowanie: Telemetria – klucz do efektywnego utrzymania ruchu
Telemetria to nie tylko zbieranie danych – to przyszłość utrzymania ruchu i nieodłączna część Przemysłu 4.0. Jej rola w monitorowaniu i diagnostyce maszyn i procesów przemysłowych nieustannie rośnie. Dzięki telemetrii przedsiębiorstwa mogą reagować na potencjalne problemy zanim staną się katastrofami, minimalizując ryzyko przestojów i koszty napraw.
Choć wdrożenie zaawansowanych systemów monitorowania jest kosztowne, korzyści w postaci zwiększonej niezawodności produkcji przewyższają początkowe koszty. Telemetria zmienia utrzymanie ruchu z reaktywnego podejścia na proaktywne, co ma kluczowe znaczenie w konkurencyjnym przemyśle.
Przedsiębiorstwa, które wykorzystują telemetrię jako narzędzie strategii utrzymania ruchu, są lepiej przygotowane na przyszłość i mogą kontynuować rozwijanie się w dynamicznym otoczeniu przemysłowym.