Понимание ключевых элементов мониторинга состояния оборудования

Мониторинг состояния оборудования является важной частью любой отрасли, которая помогает производству работать бесперебойно и эффективно. Если один компонент выйдет из строя, вы можете столкнуться с простоями, которые будут стоить вам драгоценного времени и денег. Благодаря постоянному мониторингу состояния наиболее важных механических и электрических компонентов вашего оборудования можно избежать отказов с помощью профилактического технического обслуживания, проводимого во время запланированных простоев, что обеспечивает непрерывную эксплуатацию. В этом часто задаваемом вопросе будут рассмотрены некоторые ключевые элементы, которые вы захотите рассмотреть.

1. Какова основная идея мониторинга состояния?

Оборудование стареет и изнашивается. Системы мониторинга состояния собирают эксплуатационные данные от критически важных механических компонентов — во время эксплуатации — выявляя потенциальные проблемы на ранней стадии и передавая эту информацию удобным способом. Система мониторинга состояния позволяет менеджерам/супервайзерам по техническому обслуживанию планировать ремонт в рамках регулярных циклов технического обслуживания, устраняя дорогостоящие простои, сокращая запасы запчастей и повышая общую производительность, а так же упрощается оптимизация технологических процессов.

2. Каковы будут первые шаги по определению степени, для которой нужна система мониторинга состояния?

Сначала вы захотите провести обследование вашего оборудования и того, чего вы хотите достичь, например, увеличения времени безотказной работы оборудования, предотвращения катастрофических отказов, защиты работников и / или повышения качества. Затем просмотрите историю ремонтов вашего оборудования и затраты на техническое обслуживание, чтобы сосредоточиться на тех областях, которые можно было бы значительно улучшить с помощью решений для мониторинга состояния. История отказов машины покажет, требует ли она более тщательного мониторинга.

3. Каковы наиболее явные признаки того, что машина вот-вот выйдет из строя?

Существует несколько ключевых показателей, вибрация часто является изменением номер один, которое произойдет до поломки машины. Независимо от того, вышел ли из строя пневматический или гидравлический цилиндр или система, подшипник электродвигателя или механическое устройство перемещения, такое как ходовой винт, вибрация возникнет до выхода из строя. В зависимости от загрузки машины и рабочего цикла раннее обнаружение часто позволяет избежать дорогостоящих простоев. Установив датчики вибрации в ключевых местах, незначительные изменения затем могут быть переданы в интерфейс "человек-машина" (HMI) и /или систему управления для анализа. Датчики вибрации доступны для широкого спектра применений. Устройства обычно работают при 24 В постоянного тока и обеспечивают коммутацию или аналоговые сигналы в зависимости от ваших потребностей. Области применения, в которых чаще всего используются датчики вибрации, включают области, где отказ подшипников является основной причиной, включая дисбаланс компрессора системы кондиционирования воздуха, износ электродвигателя, приводные шпиндели и любой вентилятор, используемый внутри машины или на заводе. В пневматических и гидравлических системах, таких как станки для тяжелой металлообработки, такие как прессы или машины для литья под давлением, повышенная вибрация является распространенным ранним предупреждающим признаком отказа. Вторым признаком раннего отказа является температура. Это особенно относится к оборудованию, которое не запускается и не останавливается регулярно, а вместо этого работает 24/7 при постоянной температуре. Можно отслеживать даже незначительные изменения температуры, что позволяет лучше понять состояние оборудования. Это позволит принять меры до поломки. Датчики и передатчики температуры предназначены для работы в широком диапазоне диапазонов в зависимости от ваших потребностей. Типичные диапазоны могут составлять от -40 до 572 градусов по Фаренгейту, а специальные датчики программируются в диапазоне от 148 до 1112 градусов по Фаренгейту. Примеры применений включают машины, используемые в непрерывных процессах, таких как химическая обработка, производство бумаги или где-либо еще, прерывание обслуживания может испортить весь производственный цикл. Другие области применения с высокими последствиями отказов включают котлы электростанций, турбогенераторы и оборудование, расположенное во взрывоопасных средах, которые могут привести к одним из самых высоких потерь.

4. Какое оборудование потребуется после установки датчиков?

Существует два основных подхода, которые включают подход HMI / панели управления и подход центральной диспетчерской, часто используемые вместе.

Во-первых, HMI обеспечивают визуальное представление текущих условий, результатов процесса и общего состояния оборудования для критически важного производственного оборудования или оборудования для управления технологическими процессами. HMI выпускаются с защитой от попадания воды и пыли, с корпусами, подходящими для различных сред, и в вариантах с покрытием для широкого спектра применений. HMI можно запрограммировать для определения приоритетности измерений температуры и вибрации машины в зависимости от того, насколько быстро изменение приводит к отказу. Для условий с более низким приоритетом, когда изменения означают будущий сбой — и когда может произойти плановое техническое обслуживание, — может подойти простой сигнал тревоги. В ситуациях, когда изменение может потребовать более пристального внимания, можно использовать более крупный рисунок или более яркий цвет. Для удовлетворения обеих потребностей многие HMI доступны с простыми экранами или сложными многоцветными возможностями.

Другой подход заключается в том, чтобы операции использовали центральную диспетчерскую для мониторинга своего критически важного оборудования. Это часто необходимо в суровых условиях, таких как атомные электростанции и предприятия химической промышленности. Мониторинг состояния может, опять же, быть приоритетным в соответствии с вашими конкретными потребностями. Комбинация двух подходов часто используется, когда компания является неотъемлемой частью своей инфраструктуры IIoT (Промышленный Интернет вещей). Для таких операций мониторинг состояния может выходить далеко за рамки мониторинга механических компонентов одной машины или серии машин и охватывать весь завод.

5. Какие могут быть затраты?

Чтобы определить конечную стоимость, рассмотрите затраты на время простоя за предыдущий год. Включают потери в производстве, затраты на ремонт или замену, а также затраты на рабочую силу. Сравните эти затраты на время простоя с ценой покупки необходимых вам компонентов мониторинга состояния — на основе упомянутых выше — вместе с затратами на установку и обучение.

Цель системы мониторинга состояния состоит в том, чтобы иметь возможность планировать ремонт во время регулярных циклов технического обслуживания, полностью устраняя аварийные простои, поскольку операторы и менеджеры по техническому обслуживанию / супервайзеры будут иметь доступ к состоянию оборудования и смогут принимать решения о техническом обслуживании заблаговременно.

Использованные источники

1. Understanding the Key Elements for Machine Condition Monitoring. URL:manufacturingtomorrow.com/article/2020/06/understanding-the-key-elements-for-machine-condition-monitoring/15359

2. Yandex.Ru

3. Google.com