28.12.2017

Συντήρηση εξοπλισμού στην IoT εποχή

Με τις απαιτήσεις συνεχώς να αυξάνονται είναι σημαντικό η γραμμή παραγωγής να παραμένει διαρκώς στο βέλτιστο επίπεδο λειτουργίας. Χρησιμοποιώντας νέες τεχνολογίες και πρακτικές στη συντήρηση εξοπλισμού αυτό είναι πλέον προσιτό, εύκολο και πάνω απ’ όλα αποτελεσματικό.

Ανάλυση της αξίας προηγμένων τεχνικών συντήρησης

Ας κάνουμε λοιπόν μια αναδρομή μέσω ενός παραδείγματος για τις παλιές πρακτικές πρόληψης. Φανταστείτε ότι εγκαταστήσατε μία καινούρια μηχανή συσκευασίας στη γραμμή παραγωγής σας πριν τρεις μήνες για να συσκευάζετε μεγαλύτερα αντικείμενα. Για τις ανάγκες συσκευασίας της γραμμής παραγωγής σας εναλλάσσετε μεταξύ του νέου μηχανήματος και του ήδη υπάρχοντος. Έτσι τους τρεις αυτούς μήνες έχετε συσκευάσει 5.000 αντικείμενα στο νέο πάγιο. Όμως ο κατασκευαστής προτείνει αλλαγή των ρουλεμάν κάθε τρεις μήνες ή κάθε 15.000 συσκευασίες. Αφού πέρασαν τρεις μήνες από την αγορά του μηχανήματος προβαίνετε σε μία ακριβή αλλαγή των ρουλεμάν ώστε να είστε σύμφωνοι με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Αυτό είναι ένα παράδειγμα προληπτικής συντήρησης.

Ανάλυση της αξίας των νέων τεχνικών συντήρησης

Τώρα φανταστείτε το ίδιο ακριβώς σενάριο με την μόνη διαφορά  ότι το μηχάνημα το οποίο εγκαταστήσατε το εισάγετε στο πρόγραμμα συντήρησής σας. Με ένα συνδυασμό αισθητήρων ελέγχετε διαρκώς την κατάσταση του παγίου σας. Χρησιμοποιείτε το μηχάνημα συσκευασίας για 3 μήνες και έχετε συσκευάσει 14.000 αντικείμενα. Τότε λαμβάνετε μία ειδοποίηση ότι έχετε ακόμη 1.000 πακέτα μέχρι να χρειαστεί να αλλάξετε τα ρουλεμάν. Αυτό είναι ένα παράδειγμα προβλεπτικής συντήρησης. Προλαμβάνει βλάβες και ειδοποιεί για εργασίες συντήρησης οι οποίες είναι προσαρμοσμένες στη δική σας χρήση για τον εξοπλισμό προκαταβολικά πριν υπάρξει κίνδυνος βλάβης.

Προληπτική Συντήρηση vs Προβλεπτική Συντήρηση

Οι βιομηχανικοί κλάδοι είναι ήδη εναρμονισμένοι με την έννοια της προληπτικής συντήρησης αλλά η προβλεπτική συντήρηση έχει τα δικά της πλεονεκτήματα με τα οποία μπορεί να προσφέρει στην παραγωγή.

Οι εργασίες προληπτικής συντήρησης τίθενται σε ενέργεια με βάση χρόνο, συμβάντα ή ενδείξεις. Η ηλικία του εξοπλισμού όπως και οι προτάσεις του κατασκευαστή λαμβάνονται υπόψη. Ουσιαστικά η προληπτική συντήρηση είναι η προγραμματισμένη συντήρηση. Όμως, όπως το παράδειγμα με τη μηχανή συσκευασίας, αυτή η χρονικά βασισμένη προσέγγιση στη συντήρηση πιθανώς δεν αντιπροσωπεύει την πραγματική κατάσταση του εξοπλισμού και μπορεί να οδηγήσει σε συντήρηση ανεξάρτητα του αν αυτή είναι αναγκαία σύμφωνα με την κατάσταση του εξοπλισμού και των εξαρτημάτων του.

Από την άλλη, η προβλεπτική συντήρηση βασίζεται στην πραγματική κατάσταση του εξοπλισμού αντί σε χρονικούς παράγοντες. Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό αισθητήρων πραγματοποιείται συγχώνευση των μετρήσεων και εξαγωγή χαρακτηριστικών. Πραγματοποιείται κατηγοριοποίηση και με βάση αλγορίθμους πρόβλεψης ή/και τη γνώμη των ειδικών προβλέπονται βλάβες πριν συμβούν και δίνεται στην εταιρία αρκετός χρόνος για να προγραμματίσει η συντήρηση. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους μηχανικούς πεδίου να διορθώσουν τη βλάβη πριν καν συμβεί.

Όπως είναι προφανές στην προβλεπτική συντήρηση χρησιμοποιούνται προηγμένες τεχνικές και αισθητήρες όπως:

• Αισθητήρες ταλαντώσεων (Επιταχυνσιόμετρα) μετρούν την κίνηση της μηχανής και εντοπίζουν μηχανικά σφάλματα που εξελίσσονται.
• Αναλυτές ρευμάτων παρακολουθούν την κατάσταση των ηλεκτρικών στοιχείων του συστήματος.
• Αισθητήρες θερμοκρασίας.
• Θερμικές εικόνες από απόσταση με φορητές συσκευές χρησιμοποιούνται για να προσπελάσουμε και να αποθηκεύσουμε τη θερμοκρασία και την υπέρυθρη εικόνα του εξοπλισμού παραγωγής.
• Αισθητήρες υπερήχων χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση διαρροών και για την επιθεώρηση μηχανικών και ηλεκτρικών εξαρτημάτων.

Επέκταση των Εφαρμογών

Ποιος ο λόγος που χρησιμοποιείται η προληπτική συντήρηση αφού η προβλεπτική συντήρηση έχει τόσο θετικά αποτελέσματα; Το αρχικό κόστος εγκατάστασης το οποίο, μέχρι πρόσφατα, ήταν υψηλό συγκριτικά με την προληπτική μέθοδο.

Όμως η προβλεπτική συντήρηση προσφέρει σημαντική εξοικονόμηση κόστους μειώνοντας το χρόνο που ένα πάγιο είναι εκτός λειτουργίας αλλά και μειώνοντας το κόστος των λοιπών εξαρτημάτων και ανταλλακτικών. Η επένδυση σε ένα προβλεπτικό σύστημα συντήρησης αποδίδει έως και 10 φορές το κόστος της για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου σύμφωνα με μελέτη της Roland Berge.

Αυτά τα δεδομένα σε συνδυασμό με τη μείωση κόστους των αισθητήρων αλλά και της υπολογιστικής ισχύος που βιώνουμε σήμερα, κάνουν την προβλεπτική συντήρηση προσιτό και απαραίτητο εργαλείο για μία βιομηχανική μονάδα. Έτσι οι δυνατότητες αυξάνονται και ανοίγουν νέες πόρτες στον έλεγχο και την επιτήρηση του εξοπλισμού.

Με τη χρήση πολλαπλών αισθητήρων και την ανάπτυξη προηγμένων φορητών-φερόμενων αλλά και σταθερών συστημάτων, η συντήρηση μπορεί να είναι ιδιαίτερα αξιόπιστη. Μπορεί κανείς να μετρήσει εύκολα και με ταχύτητα τα σημεία ενδιαφέροντος ακόμη και με πολλαπλούς, διαφορετικούς αισθητήρες την ίδια στιγμή. Οι διαφορετικοί τύποι μετρήσεων δίνουν αποτελέσματα με μεγαλύτερη ακρίβεια και βοηθούν στην ακριβέστερη ταυτοποίηση των προβλημάτων και την εκτίμηση της κατάστασης του παγίου.

Η εξέλιξη όμως δε σταματά εδώ. Οι δυνατότητες δικτύωσης προσφέρουν άμεση αποθήκευση των δεδομένων και επικοινωνία των συστημάτων με τα εργαλεία λογισμικού της παραγωγής. Με αυτό τον τρόπο αποφεύγονται λάθη και παραλήψεις από τη μεταφορά των δεδομένων με παλαιές μεθόδους. Επιπλέον μπορεί κανείς να έχει πρόσβαση στην κατάσταση της εγκατάστασης από παντού και να πάρει αποφάσεις για τη συντήρηση και τη λειτουργία τους. Με τα μόνιμα συστήματα και το διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) δίνεται η δυνατότητα για επαναλαμβανόμενες, ακριβείς και πλήρεις μετρήσεις σε δυσπρόσιτα ή απομακρυσμένα μέρη οποιαδήποτε στιγμή χωρίς την ανάγκη για μετακίνηση προσωπικού.

Όταν τα παραπάνω υλοποιηθούν σε μια πλατφόρμα λογισμικού η οποία είναι ευέλικτη και ασφαλής τα αποτελέσματα είναι αξεπέραστα σε σχέση με τις συνήθεις πρακτικές συντήρησης και παρακολούθησης που υπάρχουν μέχρι σήμερα.