Các cách tiếp cận mới để giám sát điều kiện trong các ngành sản xuất quy trình

 Trong quá trình sản xuất, đảm bảo sự gián đoạn tối thiểu đối với sản xuất là rất quan trọng đối với thành công chung của nhà máy.

Hầu hết mọi máy móc liên quan đến sản xuất đều hoạt động 24/7 mà không bị gián đoạn. Về lý thuyết, ít nhất. Trong thực tế, các sự cố ngừng hoạt động không mong muốn xảy ra và các nhóm vận hành làm việc chăm chỉ để giữ cho chúng càng ngắn càng tốt và không thường xuyên. Các phương pháp tiếp cận và chiến lược bảo trì khác nhau tồn tại để giúp ngăn ngừa và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, nhưng không phải tất cả chúng đều có thể áp dụng cho mọi máy - hoặc hoàn toàn thành công trong việc đảm bảo thời gian hoạt động.

Một số nhóm thành công nhất sử dụng bảo trì dựa trên điều kiện để liên tục phân tích tổ hợp các thông số sức khỏe của máy móc tại các điểm quan trọng trong quá trình sản xuất. Chiến lược này liên quan đến việc thu thập dữ liệu đáng kể, từ các loại máy móc và chế độ hỏng hóc đến phản hồi vận hành thiết bị và nguồn nhân lực cần thiết ở một trình độ kỹ năng nhất định, v.v. Trong số tất cả các máy móc khác nhau đang hoạt động, một số máy móc thiết yếu đối với sản xuất và một số máy móc khác thì ít hơn. Nhưng mọi máy móc đều cần có sự can thiệp vào một số thời điểm, vì việc sử dụng và hao mòn cuối cùng gây ra hỏng hóc.

Nhiều nhà máy sử dụng kết hợp các chiến lược bảo trì trong quá trình kiểm kê tài sản của họ. Họ làm như vậy để cân bằng giữa mức độ chuyên sâu của việc giám sát và đo lường với mức độ nghiêm trọng của máy móc và quy trình tương ứng. Dưới đây là bảng phân tích về bốn chiến lược phổ biến, tiếp theo là một cái nhìn chi tiết về chiến lược giám sát tình trạng trực tuyến.

Bốn chiến lược bảo trì được triển khai hôm nay

1. Bảo trì sự cố. Chiến lược đơn giản này tuân theo mô hình "sử dụng nó cho đến khi nó bị hỏng mà không cần can thiệp." Ưu điểm duy nhất của chiến lược bảo trì này là không cần đầu tư để kéo dài tuổi thọ của máy. Những bất lợi là các lỗi không có kế hoạch, nguồn lực và chi phí lao động theo mô hình 24/7, lượng lớn phụ tùng thay thế và sự gián đoạn kéo dài hơn đối với quy trình sản xuất để điều tra sự cố. Điều thú vị là, bảo trì sự cố có thể được duy trì để tạo lợi thế cho địa điểm đối với các loại máy “có thể thay thế” nếu máy được theo dõi và phát hiện lỗi sắp xảy ra kịp thời để lập kế hoạch thay thế.
2. Bảo dưỡng phòng ngừa. Còn được gọi là bảo trì dựa trên thời gian, bảo trì phòng ngừa bao gồm các lần dừng theo lịch trình và hứa hẹn ít hỏng hóc máy hơn. Nhưng nhược điểm vẫn tồn tại: Quá nhiều lần sửa chữa có thể tránh được xảy ra và các bộ phận được thay thế trước khi hết tuổi thọ thực sự, làm tăng chi phí. Những hỏng hóc đáng kể vẫn có thể xảy ra theo chiến lược bảo trì dựa trên thời gian, do khoảng thời gian bảo dưỡng không được hiệu chỉnh chính xác theo vòng đời của máy hoặc không thể phát hiện vấn đề đang tiến triển nhanh chóng hoặc sự kiện ngẫu nhiên không thể tránh khỏi.
3. Bảo trì dự đoán. Chiến lược này liên quan đến việc lên lịch dừng bảo trì theo tình trạng máy móc chứ không phải can thiệp theo lịch trình hoặc định kỳ. Bảo trì dự đoán cho phép nhóm sử dụng toàn bộ tuổi thọ của các bộ phận máy và giảm lượng phụ tùng thay thế tồn kho, vì phần lớn việc sửa chữa đã được lên kế hoạch. Với khả năng phát hiện lỗi nâng cao, việc sửa chữa được thực hiện trước khi xảy ra hư hỏng nặng hơn và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch xảy ra ít thường xuyên hơn nhiều. Nhược điểm thực sự duy nhất của chiến lược bảo trì này là đầu tư kinh nghiệm và thời gian cần thiết để kiểm tra máy móc và giải thích các phát hiện.
4. Giám sát tình trạng. Theo chiến lược theo dõi tình trạng, nhóm giám sát các thông số hoặc chỉ số sức khỏe khác nhau trên các máy quan trọng và đồng hồ để biết các xu hướng thay đổi. Ví dụ, nếu các giá trị rung động giống như bình thường, thì tình trạng của máy có lẽ là ổn định và không cần thực hiện thêm hành động nào. Nhưng nếu mức độ rung động tăng lên và các giá trị đo vượt quá giới hạn hoặc ngưỡng báo động, nhóm cần can thiệp bằng việc kiểm tra và phân tích thêm để xác định nguyên nhân gốc rễ. Sau khi chẩn đoán sự cố, nhóm có thể giám sát máy đó chặt chẽ hơn trong khi dự kiến ​​sửa chữa để tránh hư hỏng. Còn được gọi là r (RCM), chiến lược này bao gồm bảo trì dự đoán và các hành động cần thiết để thực hiện hiệu chỉnh trên máy, chẳng hạn như cân bằng và căn chỉnh máy.

Các chiến lược bảo trì dự đoán tìm kiếm nguyên nhân gốc rễ của các lỗi máy.

Thu thập các phép đo theo dõi tình trạng

Toàn bộ phổ của bảo trì tập trung vào độ tin cậy sử dụng năm phương thức đo lường trở lên để đánh giá tình trạng máy: phân tích dầu, siêu âm, rung động, đo nhiệt và kiểm tra động cơ. Nhân viên nhà máy có thể thu thập dữ liệu theo cách thủ công bằng các công cụ kiểm tra cầm tay hoặc họ có thể tự động hóa các phần của việc thu thập dữ liệu bằng cách sử dụng trực tuyến. Nhiều nhà máy sử dụng kết hợp cả hai phương pháp này.

Các hệ thống giám sát tình trạng trực tuyến thường bao gồm các cảm biến gắn trên máy, phương thức kết nối (cáp hoặc không dây) và phần mềm để phân tích dữ liệu. Các cảm biến thu thập dữ liệu tình trạng máy và phần mềm cung cấp các mức báo động, xu hướng và hình ảnh khác nhau để hỗ trợ điều tra thêm. Một số hệ thống thậm chí còn cung cấp các bước tiếp theo được khuyến nghị. Các cấp độ khác nhau của hệ thống CM trực tuyến có thể phù hợp với các loại máy móc khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu điều kiện. Một máy bơm hoặc quạt có thể được bao phủ bởi một hệ thống CM trực tuyến đơn giản, trong khi các máy phức tạp hơn với tốc độ và tải trọng thay đổi, chẳng hạn, đòi hỏi sự giám sát phức tạp hơn.

Kiến trúc chung của hệ thống giám sát điều kiện trực tuyến.

Tại sao lại có hệ thống giám sát tình trạng trực tuyến?

Máy móc quan trọng trong sản xuất thường yêu cầu phương pháp giám sát chuyên biệt. Một trong những lợi thế thiết yếu của hệ thống CM trực tuyến là nó liên tục thu thập dữ liệu và tìm kiếm các thay đổi. Hệ thống CM trực tuyến có thể nhanh chóng phát hiện các biến thể nhỏ và nếu vượt quá giới hạn, hãy thông báo cho nhóm. Nếu tình trạng hỏng hóc diễn ra nhanh chóng và có khả năng bị hư hỏng, hệ thống CM trực tuyến lấy mẫu các chỉ số sức khỏe trong vòng vài phút hoặc vài giờ sẽ hiệu quả hơn nhiều so với việc nhờ một người trực tiếp giám sát máy. Tương tự như vậy, việc theo dõi khả năng tiếp cận của các điểm đo hoặc các biến thể trong quá trình khả thi hơn nhiều đối với các nhóm sử dụng hệ thống CM trực tuyến so với các phương pháp đo thủ công.

Ví dụ về máy quan trọng: máy nghiền con lăn đứng

Máy nghiền con lăn đứng (VRM) là một ví dụ điển hình về loại máy quan trọng trong sản xuất. Nếu máy này ngừng hoạt động mà không có cảnh báo, nó sẽ làm gián đoạn phần còn lại của quá trình sản xuất. Nếu một trong hai VRM có sẵn trong nhà máy ngừng hoạt động, nó sẽ giảm một nửa năng suất. Thêm vào đó, nhiều ngành công nghiệp đang có xu hướng sử dụng ít máy hơn, lớn hơn.

Ví dụ, ngành xi măng hiện nay thường sử dụng một máy nghiền lớn thay vì hai VRM hoạt động song song. Các vấn đề VRM điển hình bao gồm các lỗi hộp số như các vấn đề về lưới bánh răng, gãy răng và các vấn đề về vòng bi. Nếu những vấn đề đó được phát hiện sớm, các bộ phận có thể được đặt hàng. Một số bộ phận thay thế có thể được giữ trong kho, nhưng không phải hộp số; nó quá đắt. Nếu hộp số bị lỗi, mọi hoạt động sản xuất sẽ ngừng lại và việc giao hàng thay thế có thể mất nửa năm.

Điểm mấu chốt: bạn yêu cầu một hệ thống CM trực tuyến được thiết kế để xác định các chế độ lỗi của máy cụ thể. Nó sẽ thu thập dữ liệu VRM về tín hiệu quá trình, rung động nhiệt độ và, có khả năng, các phép đo mô-men xoắn.

Các điểm đo thông thường trên VRM

Cảm biến rung gắn trên trục đầu vào hộp số

Liên hệ chúng tôi

Nếu bạn đã sẵn sàng tìm hiểu thêm về bảo trì dự đoán và cách nền tảng Accelix có thể giúp bạn, hãy nhấp vào đây để chuyển đến biểu mẫu liên hệ.

Nói chuyện với một chuyên gia

Bổ sung các chuyên gia máy móc theo dõi dữ liệu

Giám sát từ xa và lưu trữ dữ liệu gia tăng giá trị cho các chuyên gia máy móc nội bộ, những người có khả năng bị kéo dài và chịu trách nhiệm về thời gian hoạt động 24/7.

Một số cơ sở thiếu nhân sự đủ để duy trì một chương trình dự đoán hiệu quả. Những người khác bị thiếu kỹ năng tạm thời khi người cấp cao của họ rời nhóm bảo trì dự đoán hoặc công ty. Một phần của phản ứng trong cả hai trường hợp có thể là giám sát từ xa, mặc dù bạn không nên mong đợi sẽ hấp thụ 100% nhu cầu với các phép đo hệ thống CM trực tuyến.

Các dịch vụ giám sát trực tuyến cũng có sẵn, với các chuyên gia bên ngoài giám sát dữ liệu và cung cấp hướng dẫn, đào tạo và báo cáo.

Ưu điểm của CMS trực tuyến

Kiến trúc luồng dữ liệu thông minh

Hệ thống giám sát tình trạng có hai luồng dữ liệu: dữ liệu thu được từ các cảm biến và các đầu vào khác vào hệ thống và thông tin liên lạc giữa hệ thống với người dùng, thông qua thông báo, email và các kết nối khác.

Hệ thống CM trực tuyến có dây có địa chỉ IP có thể cấu hình riêng, biến hệ thống thành một phần tử mạng được cấu hình bên trong nhà máy thông qua Ethernet và người dùng. Hệ thống không dây thường kết nối tại chỗ hoặc qua đám mây mu.

Kiến trúc luồng dữ liệu thông minh

Vì điều này có phần ngày tháng, cách khác, hãy hiển thị một ví dụ về cơ sở dữ liệu OMNITREND ^®

Khi hệ thống giám sát tình trạng được định cấu hình, nó sẽ hoạt động độc lập như một “rô bốt” chẩn đoán tự động. Hệ thống thu thập và gửi dữ liệu đo thông qua Ethernet hoặc không dây đến nền tảng phần mềm, phần mềm này sẽ thêm vào cơ sở dữ liệu đo lường. Dữ liệu từ hệ thống SCADA hoặc các tham số được chấp nhận từ PLC thường có thể được tích hợp vào kiến ​​trúc hệ thống CM. Đối với kịch bản nhiều điểm, dữ liệu đo lường có thể được chuyển đến cơ sở dữ liệu từ xa (và tập trung) để tự động nhận dạng “người gửi” và sắp xếp các phép đo đến vị trí đo và nhiệm vụ đo thích hợp.

Nhiều người dùng có thể truy cập cơ sở dữ liệu này để xem kết quả đo, phân tích dữ liệu, biên dịch báo cáo, v.v. Một số nhóm cũng có thể chọn chia sẻ dữ liệu và báo cáo về tình trạng máy với nhà sản xuất thiết bị gốc, đặc biệt là trong thời gian bảo hành.

Phần kết luận

Đối với các máy quan trọng trong sản xuất, có rất nhiều lý do để thêm giám sát tình trạng trực tuyến vào chiến lược bảo trì độ tin cậy tổng thể.

Một số khía cạnh của hệ thống CM trực tuyến thậm chí có thể đơn giản hơn việc bắt đầu một chương trình bảo trì dự đoán thường xuyên vì quản lý dữ liệu đã được tích hợp sẵn. Điều đó nói rằng, không có gì thay thế được chuyên môn của các chuyên gia máy móc và kiến ​​thức của họ về các chế độ hỏng hóc.

Lợi tức đầu tư (ROI) cho một hệ thống CM trực tuyến thường đạt được khi nó phát hiện ra chỉ báo lỗi lần đầu tiên - điều này sẽ cần nhiều giờ hơn để xác định, hoặc nếu không bị phát hiện, sẽ dẫn đến can thiệp bảo trì đột xuất và tổn thất sản xuất.

Hệ thống CM trực tuyến là công cụ hiệu quả về chi phí và đáng tin cậy để theo dõi sức khỏe của các tài sản quan trọng trong sản xuất và tăng khả năng sản xuất tại các nhà máy.