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物聯(lián)網(wǎng)賦能工業(yè)生產(chǎn)維護與安全

時間:2024-06-04 17:05:02來源:21ic電子網(wǎng)

導語:?對可持續(xù)性和更高效率的持續(xù)需求刺激了工業(yè)自動化領域的創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)讓先進技術能夠迅速融入到工業(yè)自動化中。智能全互聯(lián)工廠讓制造商能夠提高工藝效率、安全性和可持續(xù)性,同時降低成本。

  安全和維護對于保持基礎設施和設備的功能狀態(tài)非常重要。維護可保證工業(yè)生產(chǎn)力,而定期維護可營造更健康、更安全的工作條件。維護不足或缺少維護可能會導致嚴重的健康問題和致死事故。本文深入探討了物聯(lián)網(wǎng)傳感器和軟件協(xié)同工作的方式,以提供能夠促進生產(chǎn)維護和安全性的解決方案。

  維護

  維護功能不斷演變,從對系統(tǒng)故障的響應到計劃,再到預測,最后(直到現(xiàn)在)實現(xiàn)自我修復。操作傳感器技術的進步結合信息技術的成功,有助于提取實時性能數(shù)據(jù)。這些技術包括基于云的分析和平臺、增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR),總括計劃或預測性維護,生產(chǎn)力損失可以忽略不計。

  工業(yè)維護分為以下幾種類型:

  糾正性維護

  執(zhí)行糾正性維護是為了識別、隔離和糾正故障,使故障設備、機器或資產(chǎn)可以恢復到針對正常運行而制訂的容差或限制范圍內的運行條件。

  預防性維護

  預防性維護是指為了幫助維持設備正常運轉而執(zhí)行的定期例行維護,旨在防止因意外的設備故障而產(chǎn)生計劃外的停機時間和昂貴的成本。

  預測性維護

  預測性維護技術在正常運行期間監(jiān)控設備的狀況和性能,以預測何時應當進行維護。它通過監(jiān)測特定變量的值來報告機器的狀態(tài)和運行能力,以數(shù)據(jù)驅動做出決策。

  關機維護

  通過關機維護,將會以設定的頻率自動更換已知會出現(xiàn)老化以及與使用相關的退化現(xiàn)象的部件,更換周期比平均故障間隔時間更短。此類措施可以防止意外的故障并提高產(chǎn)量。

  定期維護

  定期維護是根據(jù)日歷計劃對設備進行的維護。它包括一系列主要工作,例如數(shù)據(jù)收集、目視檢查、清潔和潤滑。

  安全

  在所有生產(chǎn)階段,例如設計、制造、安裝、調整、運行、維護和最終報廢,安全系數(shù)都至關重要。《機械指令》強制要求制造商保證機械和測試設備(例如,萬用表和熱成像儀)至少達到最低的安全水平。機器和工具必須符合指令中列出的“基本健康和安全要求”,因此需要提供標準的最低防護水平。

  物聯(lián)網(wǎng)如何為工廠安全和維護做出貢獻

  實施物聯(lián)網(wǎng)解決方案可從根本上提高運營效率。物聯(lián)網(wǎng)通過跟蹤性能來提高機器效率,并可提前預測故障。這樣,消除了計劃外停機時間。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還可營造更安全的工作場所。投資智能生產(chǎn)和制造系統(tǒng)的行業(yè)希望以最少的維護實現(xiàn)可持續(xù)的最佳生產(chǎn)狀態(tài)。這讓維護成為重中之重?;谠O備狀態(tài)的監(jiān)控(CBM)或計算機化維護管理系統(tǒng)(CMMS)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)之類的系統(tǒng)在多個行業(yè)中執(zhí)行維護活動。這些系統(tǒng)提供預防性和預測性維護、維護規(guī)劃、維護安排、執(zhí)行、可追溯性和監(jiān)測之類的功能。e絡盟提供了眾多領先品牌供應的各種維護、維修和安全產(chǎn)品。使用我們豐富多樣的元件、工具和設備,使您的生產(chǎn)車間、機器和安全設備都得到良好的維護。(欲了解更多產(chǎn)品詳情,請單擊此處和此處)

  基于設備狀態(tài)的監(jiān)控、預測性維護和物聯(lián)網(wǎng)

  通過觀察預定義的設備參數(shù),持續(xù)監(jiān)測CBM中的機器狀況。這揭示了可用于指示設備故障的模式。CBM系統(tǒng)監(jiān)測設備振動、溫度變化、油位、電機電壓和電流等參數(shù)??梢詫@些測量數(shù)據(jù)進行分析,以生成適當?shù)男袆臃桨浮?/p>

  物聯(lián)網(wǎng)技術讓制造商和用戶能夠以更低的成本輕松解決技術問題。儀表傳感器現(xiàn)在更便宜、更堅固、更可靠,并可提供更廣泛的功能。強大的無線協(xié)議允許將來自傳感器的可操作數(shù)據(jù)整理到本地網(wǎng)關中,以便立即進行分析和過濾。如下圖所示,隨后可以通過互聯(lián)網(wǎng)將其傳輸?shù)皆朴嬎阗Y源,由其為各種規(guī)模的用戶提供軟件即服務。此類軟件可以存儲數(shù)據(jù)并執(zhí)行所有必要的分析,以確定趨勢并識別潛在的故障點。

  一旦這些參數(shù)可用于分析,即可構建一個故障模型來找出與這些基準的偏差。如果已知指示故障的參數(shù)值組合,則設置起來非常簡單。可以定義一組故障條件規(guī)則,并使用經(jīng)典數(shù)據(jù)分析和數(shù)學來構建正確的模型。但是,如果未充分了解故障的原因,則將需要利用數(shù)據(jù)科學和機器學習來開發(fā)能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的重要模式的算法。

物聯(lián)網(wǎng)平臺進行預測性維護

圖1:通過物聯(lián)網(wǎng)平臺進行預測性維護

  利用物聯(lián)網(wǎng)提高工廠安全保障

  改進維護等同于提高工廠生產(chǎn)力。如果工廠經(jīng)理履行其優(yōu)化現(xiàn)場安全的法律和道德義務,則可以進一步提高生產(chǎn)率。物聯(lián)網(wǎng)技術與大數(shù)據(jù)分析相結合,可以實現(xiàn)工廠安全保障??梢员O(jiān)控多種KPI,例如員工缺勤、車輛事故、財產(chǎn)損壞、未遂事故、受傷或正常日常運營期間發(fā)生的任何損失或損壞。

  通常,如果僅靠人工報告,其中許多指標可能會成為“漏網(wǎng)之魚”,因為它們要么未被報告,要么報告不足。物聯(lián)網(wǎng)通過確保對這些關鍵領域的實時洞察,實現(xiàn)更好的整體安全性。出現(xiàn)的任何問題都能立即得到解決,確保遵守健康和安全法規(guī)并解決環(huán)境問題。

  工傷就是一個很好的例子,因為經(jīng)常不會報告輕傷。有時,它們會逐漸發(fā)展成更大的問題,但難點在于如何才能將更大的問題與過往事件聯(lián)系起來。

  物聯(lián)網(wǎng)可穿戴設備可以為這個問題提供解決方案,因為將會持續(xù)地監(jiān)測員工的各種健康指標,包括心率、運動、活動、疲勞、壓力等。它們還將提供一種溝通重要安全信息的方法,從而降低責任保險成本并提高整個員工隊伍的合規(guī)性。

  數(shù)字標簽還可以幫助追蹤員工。標簽技術專門針對采礦等高風險行業(yè),讓管理層能夠確切地知道誰在工作現(xiàn)場、他們在那里工作了多長時間,并確保在緊急情況下沒有人被遺忘或掉隊。

  專業(yè)預測性維護傳感器

  專業(yè)傳感器還可以深入洞察工廠狀況和任何正在顯現(xiàn)的問題。與工人安全相關的物聯(lián)網(wǎng)技術不僅監(jiān)督工人,還監(jiān)督他們的直接生態(tài)系統(tǒng)。建筑工地和礦山等戶外工作場所涉及各種可能危及工人的環(huán)境因素。熱呈像儀和物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以檢測即將到來的惡劣天氣條件和極端溫度。這些信息可用于警示工人注意這些危險。運動跟蹤器就是專業(yè)預測性維護傳感器的一個極好示例。當員工靠近危險區(qū)域(例如,不穩(wěn)固或易打滑的地面)時,它們會發(fā)出警報。

  人工智能對預測性維護的貢獻越來越大

  與基于狀況的維護相關的另一個術語是預測性質量和維護(PQM)。PQM解決方案利用從物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)老式系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。它們專注于事先檢測并解決質量或維護問題,以免它們發(fā)展成導致停工的嚴重問題。

  PQM解決方案利用算法并生成平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)來預測何時需要質量校正或維護?;谌斯ぶ悄艿? PQM解決方案整合多種技術,包括機器學習、深度學習和認知計算。

  結語

  要了解物聯(lián)網(wǎng)的真正價值,就必須從資產(chǎn)管理的整體角度出發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)技術擁有眾多現(xiàn)場中心,這些中心與整理數(shù)據(jù)并執(zhí)行復雜分析的系統(tǒng)相連接,為實時了解工廠狀況提供了新的視角。高性能虛擬云網(wǎng)絡持續(xù)收集、聚合和建模數(shù)據(jù),以預測故障。應急措施準備到位,以限制對系統(tǒng)可用性的影響。物聯(lián)網(wǎng)提高驅動成本和資產(chǎn)可靠性的關鍵是向最終用戶或聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時、可操作和智能的數(shù)據(jù)。工廠歡迎更新、更高效的維護可能性,通過不斷增加正常運行時間來保持競爭優(yōu)勢。

標簽: 物聯(lián)網(wǎng)

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