Systemy monitorowania maszyn są powszechnie stosowane w różnych branżach i stanowią podstawową technologię wspomagającą gromadzenie danych i informacji o maszynach, takich jak stan techniczny i etap eksploatacji. Przy ich pomocy konserwacja predykcyjna staje się o wiele łatwiejsza, a wykrywanie, analizowanie i rozwiązywanie problemów w fabrykach w czasie rzeczywistym pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze.
Jak podaje Statista, globalny rynek oprogramowania AI wzrośnie ponad dwukrotnie z 51 mld dolarów amerykańskich w 2022 roku, do zawrotnej kwoty 126 mld dolarów amerykańskich w 2025 roku.
Czym jest system monitorowania maszyn?
Jedną z największych niedogodności w produkcji, zarówno pod kątem wydajności, jak i rentowności, jest przestój maszyn. Przestój jednej maszyny może doprowadzić do zatrzymania całego łańcucha dostaw, co wiąże się zarówno ze stratą czasu, jak i pieniędzy.
Ogólnie rzecz biorąc, system monitorowania maszyn pozwala na ciągłą ocenę sprzętu, co umożliwia lepsze poznanie jego wydajności. Ułatwia to dostrzeżenie wzorców w sposobie działania maszyn w fabryce i wykrycie potencjalnych problemów.
Konserwacja jest kluczową częścią każdego biznesu. Sprzęt nie może działać wiecznie i czasami wymaga wymiany lub naprawy w celu dostosowania do postępu technologicznego. Warto znać stan swojego sprzętu, a systemy monitorowania maszyn eliminują wszelkie domysły w tym zakresie. Przekazywanie informacji dotyczących stanu maszyn w czasie rzeczywistym pozwala przewidzieć, kiedy konieczne jest przeprowadzenie prac konserwacyjnych. Oznacza to, że fabryki są dobrze przygotowane na opoźnienia, jednocześnie ograniczając przestoje do minimum.
Jak działa system monitorowania maszyn?
Aby system monitorowania maszyn działał efektywnie, musi być częścią ekosystemu połączonych urządzeń i maszyn – tzw. Internetu rzeczy (IoT). Do odpowiednich maszyn w fabryce podłącza się wiele rodzajów czujników, połączonych z internetem. Czujniki te gromadzą dane w czasie rzeczywistym bez przerywania pracy oraz przekazują wszystkie dane i informacje z powrotem do scentralizowanego systemu komputerowego. Dzięki temu możliwe jest podejmowanie świadomych decyzji, pozwalających na maksymalizację efektywności i wydajności. Czujniki mogą również wykryć z wyprzedzeniem konieczność przeprowadzenia konserwacji maszyny, co określa się często mianem konserwacji predykcyjnej.
Jak konserwacja rozwinęła się dzięki AI
Historycznie konserwację można podzielić na trzy kategorie: doraźną, planowaną i proaktywną. Konserwacja doraźna ma miejsce po awarii maszyny. Planowa konserwacja to przeprowadzenie okresowych przeglądów danego urządzenia w celu analizy jego stanu zdrowia i wykrycia wszelkich problemów. Tego rodzaju przeglądy są dokonywane bez względu na stan maszyny. Konserwacja proaktywna obejmuje analizę i zrozumienie możliwości maszyny. Do podejmowania decyzji wykorzystywane są dane, ale dotyczą one jedynie czynników, które mogą spowodować awarię maszyny, a nie monitorują i nie informują o jej stanie.
Właśnie dlatego AI z takim powodzeniem wdrożono do branży produkcyjnej. Sztuczna inteligencja zrewolucjonizowała konserwację, umożliwiając stały nadzór nad stanem maszyn. AI pozwala również przewidzieć, kiedy maszyna będzie wymagała uwagi, co oznacza, że konserwacja będzie przeprowadzana tylko wtedy, gdy będzie to konieczne, ograniczając koszty z nią związane. Oprócz tego AI może określić cykl życia maszyny, najlepszy moment na naprawy, a także zaplanować najbardziej odpowiedni moment na konserwację, aby maksymalnie wyeliminować przestoje.
Portal McKinsey & Company poinformował, że konserwacja predykcyjna wykorzystująca AI może przyczynić się do obniżenia kosztów przeglądów nawet o 25% i roczne koszty utrzymania o 10%, a także zwiększyć dostępność maszyn nawet o 20%.
Zalety systemów monitorowania maszyn opartych na AI
- ograniczenie przestojów;
- obniżenie kosztów energii;
- zwiększona wydajność;
- łatwy dostęp do informacji;
- obniżenie kosztów produkcji;
- ograniczenie strat;
Połączenie IIoT, AI i czujników w inteligentnych fabrykach
Internet rzeczy w warunkach fabrycznych określa się terminem Przemysłowego Internetu rzeczy (IIoT). Bez zastosowania IIoT czujniki nie mogłyby przekazywać informacji z powrotem do użytkownika. Zastosowanie rozwiązań IIoT w fabrykach pozwala na gromadzenie danych w czasie rzeczywistym za pomocą czujników i przekazywanie ich do centralnej bazy danych, czyli CMMS (komputerowego systemu wspomagającego zarządzanie utrzymaniem ruchu). Następnie oprogramowanie przekazuje dane do łatwych do odczytania raportów, które następnie mogą być z łatwością rozpowszechniane.
Na skutek postępu technologicznego coraz więcej fabryk staje się inteligentnymi fabrykami. Inteligentne rozwiązania usprawniają obiekty, pozwalając na podejmowanie lepszych, bardziej świadomych decyzji. Do pozyskiwania danych w inteligentnych fabrykach wykorzystuje się szereg technologii, m.in. sztuczną inteligencję, IIoT, czujniki oraz przetwarzanie w chmurze. Uzyskane dane służą do monitorowania różnych procesów w fabryce i mogą być również wykorzystywane do podejmowania przemyślanych decyzji dotyczących maszyn, a nawet procedur pracy. Za pomocą tych technologii można zautomatyzować wiele prac, które zwykle wymagałyby dużo czasu. Dzięki temu zadania wykonywane są znacznie szybciej i bez konieczności udziału ludzkiej siły roboczej.
Rodzaje czujników stosowanych do monitorowania maszyn
Jakie czujniki są najczęściej stosowane w inteligentnych fabrykach?
Według Upkeep istnieje sześć głównych typów czujników przemysłowych. Rodzaj użytego czujnika zależy od maszyny i rodzaju pomiaru:
- Czujniki wibracji służą do pomiaru częstotliwości drgań, aby sprawdzić nieprawidłowości i przewidzieć potencjalne problemy. Stosuje się je zwykle w silnikach, generatorach i turbinach.
- Czujniki ciśnienia służą do pomiarów różnic w ciśnieniu, w tym wody i powietrza. Stosuje się je w układach hydraulicznych.
- Czujniki temperatury pozwalają wykryć energię cieplną generowaną przez urządzenie. Wykorzystywane są w wielu urządzeniach elektrycznych, takich jak klimatyzacja czy lodówki.
- Czujniki wilgotności przypominają czujniki temperatury, ale potrafią rozpoznać poziom wilgoci w atmosferze, a w niektórych przypadkach nawet dokładną ilość wody w powietrzu. Często spotykane są w systemach HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja).
- Czujniki gazu monitorują poziom różnych gazów, zapewniając bezpieczne środowisko pracy.
- Czujniki bezpieczeństwa są wykorzystywane w różnych aplikacjach, takich jak alarmy i urządzenia do lokalizacji GPS, a ich głównym zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa maszyn oraz uniemożliwienie wyniesienia sprzętu z danego terenu.
Festo AX
Festo Automation Experience (AX) to rozwiązanie IoT, które dzięki sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowemu pozwala na maksymalne wykorzystanie zebranych danych. Za sprawą tego rozwiązania firmy mogą m.in. zwiększyć produktywność, obniżyć koszty energii oraz zmniejszyć ilość odpadów.
Dlaczego warto wybrać Festo AX?
Sztuczna inteligencja w czasie rzeczywistym
Festo AX analizuje dane w czasie rzeczywistym. Dzięki temu powiadomienia o problemach są natychmiastowo wysyłane. Pozwala to na przygotowanie się na ewentualne konsekwencje bez opóźnień.
Możliwość uruchomienia w dowolnym miejscu
Niezależnie od tego, czy konieczne jest korzystanie z Festo AX brzegowo (w systemie), w siedzibie firmy (na serwerach) czy w chmurze, dostęp możliwy jest z dowolnego miejsca.
Twoje dane należą do Ciebie
Dane zebrane przez Festo są wyłączną własnością klienta i są wykorzystywane tylko zgodnie z ustaleniami.
Elastyczna integracja
Festo AX można integrować ze wszystkimi systemami, ponieważ doskonale współpracuje z komponentami Festo, stosowanymi powszechnie w różnych maszynach i systemach. Za sprawą wykorzystania standardowych protokołów, takich jak MQTT, rozwiązanie to można z łatwością zintegrować z komponentami i maszynami innych firm.
Jak Festo AX wspiera przedsiębiorstwa?
- Konserwacja zapobiegawcza – dane maszyny są przesyłane do oprogramowania Festo AX, a użytkownik jest natychmiast powiadamiany o wszelkich odchyleniach od prawidłowego stanu maszyny poprzez wykrywanie anomalii.
- Energia predykcyjna – Festo AX potrafi również pomóc w osiągnięciu maksymalnej efektywności energetycznej. Oprogramowanie ostrzega z wyprzedzeniem o przekroczeniu limitu obciążenia wpływającego na koszty.
- Prognozowanie jakości – utrata jakości to kolejny ważny problem, z którym może pomóc Festo AX. Festo AX stale monitoruje kompleksowe czynniki, które mogłyby wpłynąć na jakość produktu, a następnie przekazuje użytkownikowi raport z propozycjami zmian.
Polecane produkty
Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia serii SPAN
Wartość ciśnienia jest przekazywana do podłączonego sterownika, a czujnik może być zdalnie parametryzowany przy użyciu master IO-Link.
Ruch pneumatyczny – napędy i systemy pneumatyczne Festo
W naszej ofercie komponentów znajdziesz produkty do każdego zastosowania – od siłowników liniowych i prowadzonych, przez napędy wahadłowe i obrotowe, po miniprowadnice i akcesoria.
Zawory – sterowanie ruchem pneumatycznym
Zawory to rozwiązanie pozwalające na niezawodne sterowanie przepływem w siłownikach i systemach połączonych w obrębie maszyn przemysłowych, linii produkcyjnej lub strefy montażowej.
Technologia przygotowania i podłączenia powietrza – podstawa automatyki pneumatycznej
Szeroki wybór regulatorów ciśnienia, sterowników i elementów filtrujących pozwala kontrolować i chronić sprężone powietrze przed zanieczyszczeniami, zapewniając najwyższą wydajność systemu pneumatycznego.
