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        2021 IAS展
        設備管理與維護

        預測性維護是如何降低工廠成本的?

          2018年01月22日  

          成本控制是制造業長遠發展的關鍵,一直以來,制造商在尋求降低成本,提高投資回報率的動作并沒有停止過。隨著物聯網、大數據等技術的不斷突破,生產成本控制有了一個更好的解決方案,那就是機器監控和預測性維護,它可以幫助工廠減少停機,從而獲得越來越高的經濟效益。

          預測性維護對于重要資產進行數據采集有監控,目前比較見于工業、商業、公共事業和建筑設備等機器的監控。在工業領域中,監控關鍵機器和電氣設備的狀態,可以避免過程停機和實現投資回報的最大化。

         

          對于工廠主管或者管理者,可以使用傳感器采集設備數據來保持生產系統的穩定性,管理和技術人員都能從這些數據中獲得好處,如提升機器效率,獲得更多成本效益或者更輕松地維護管理設備。那么,過程機械的狀態監測和預測性維護是如何降低生產成本的,維護人員需要掌握哪些基礎知識,本文將為大家做一個全面的解讀。

          什么是預測性維護?

          機器監測也稱為狀態監測或預測性維護,是指通過傳感器監測電氣設備以收集診斷數據的實踐。為此,數據記錄儀和數據采集系統被用來監測所有類型的設備,包括發動機、電機、鍋爐等等,這些資產都注重投資回報率。

          隨著物聯網技術的普及應用,重型工業正在轉向基于傳感器的數據采集,通過數據分析來解決一些重大的問題,其中最主要的問題是造成流程延遲和停止的流程停機。據業內預測,狀況監測是一個穩步增長的業務實踐,市場總額將近110億美元。

         

          除了狀態監測之外,這些應用還包括許多不同類型的需求,如運行時間/正常運行時間測量、預防性維護、性能跟蹤、能源監測/保存、故障隔離、質量控制等等。

          狀態監測怎樣防止停機?

          對于工廠經理或技術人員來說,需要不斷優化機器效率以獲得更高的產出。而對提供商來說,需要為客戶提供合理的方案進行設備監控。狀態監測應用包括有重型機械、油和氣、能源、汽車和運輸等。

          機器監控可以是定期的或持續地進行,根據計劃的時間表進行定期測量,或者采取不定期的測量。定期監測是按照既定的時間表進行,例如監督員每天在特定的時間進行,或者通過數據采集系統自動進行。

          同時,數據采集系統通過自動化手段,不斷地進行基于傳感器的數據采集或連續測量。持續監控具有相當大的優勢,能更可靠和更清楚地指示機器損壞或即將發生的過程停機。

          數據采集系統人員需要確保任何未來的設備是否適合生產需求,確保產品易于學習和操作。同時,采購代理采購商可以通過采購機器監控解決方案來幫助減少客戶的停機時間。

          通常的狀態監測解決方案包括數據采集系統、數據記錄器、便攜式測量系統、電流/電壓記錄器、振動監測系統等。

          數據采集系統

          數據采集系統包括通用記錄儀和專用記錄儀,其中專用記錄儀是指具有特定功能的數據記錄儀,例如溫度記錄儀或AC電壓測量儀等,如果你需要節省成本,只需要測量一個或兩個值就可以預測出來。

          例如,利用專用事件記錄器來跟蹤機器運行時間或零件的狀態,記錄外部輸入的電壓和電流大小,以及用振動分析器來查看旋轉或移動設備的動態行為。

         

          一般來說,通用輸入數據記錄儀可配備各種傳感器,同時記錄許多不同的參數,如溫度、電流、電壓、壓力、流量或幾乎任何其他值,以實時跟蹤機器狀況。通用記錄儀的解決方案更靈活一些,但相對單一用途設備來說會顯得更昂貴。

          傳感器陣列

          數據采集系統包含各種內部或外部傳感器類型,如溫度、電流和電壓傳感器,以連續采集機器數據,并將其與用戶設置的參數(如正常工作溫度、能量和功率因數)進行比較。

          例如,為了監測鍋爐,用戶可以首先在其金屬側安裝K型熱電偶,并將引線拖回數據記錄器或數據采集系統。然后操作員配置系統從熱電偶傳感器采樣,例如每20分鐘一次。這一步驟通常被稱為數據采集或數據采樣,這一步必須使用精確的傳感器和精確的監測系統來執行,以確??煽康臓顟B監測。

          監控設備隨后將該溫度數據存儲在其內部存儲器中,或者在無線遠程監控系統的情況下,將其自動發送到遠程PC或云存儲服務器。無論是定期進行還是持續監控,一旦以這種方式收集了足夠的數據,就可以使用專用軟件查看機器的狀況了。

         

          可視化和軟件分析

          狀態監視軟件允許用戶一次性查看來自多臺分布式機器的數據,并分析這些數據以確定故障時間,然后,才能進一步計劃停機維護。例如,在生產運行過程中,任何機器操作值的突然變化都可以被即時檢測和響應。最重要的是,維護工作和過程停機時間可以按時安排和執行,以幫助避免過程延遲和關閉,從而實現長期的投資回報。

         

          數據分析是通過專門的數據采集軟件進行的,使用自定義軟件應用程序,根據用戶設置的過濾器對數據進行分析,并通過圖表和趨勢表格顯示需要進行哪些維護或修復操作。

          完整的軟件系統將提供數據采集、分析、可視化和自動化。無論有多少臺機器在監控,最終用戶應該能夠清楚,合理地了解所有測量系統。掌握這些數據后,工廠主管和技術人員可以向管理層進行匯報。

          作者:黃志千

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