Wszystko, co musisz wiedzieć o konserwacji predykcyjnej

Czym jest utrzymanie konserwacyjne?

Obsługa techniczna predykcyjna ma zrewolucjonizować intralogistykę, znacznie zwiększając wydajność operacyjną i ograniczając nieplanowane przestoje. To wyrafinowane podejście wykorzystuje zaawansowane technologie, takie jak Internet Rzeczy (IoT), analiza dużych zbiorów danych i uczenie maszynowe w celu prognozowania awarii sprzętu przed ich wystąpieniem. W rezultacie firmy mogą płynnie usprawniać swoje wewnętrzne procesy logistyczne. 

Krótki przegląd historii

Konserwacja predykcyjna zaczęła zyskiwać na popularności na początku XXI wieku, wraz z rozwojem IoT i rosnącymi możliwościami obliczeniowymi. Postępy te umożliwiły gromadzenie i analizowanie ogromnych ilości danych w czasie rzeczywistym, co doprowadziło do dokładniejszych prognoz. Do 2020 r. około 20% dużych przedsiębiorstw wdrożyło technologie konserwacji predykcyjnej, a wiele z nich zgłosiło znaczne obniżenie kosztów konserwacji i przestojów. Na przykład, artykuł autorstwa Deloitte  podkreślił, że wdrożenie konserwacji predykcyjnej w środowisku produkcyjnym skróciło przestoje o 5%-15% i uwolniło moce produkcyjne.

Unikanie przestojów dzięki inteligentnej konserwacji

Skąd pochodzą informacje o maszynie? Jak można określić optymalny czas na prace konserwacyjne? I jakie wymagania techniczne są do tego niezbędne? Więcej informacji na temat konserwacji predykcyjnej można znaleźć w naszym wpisie na blogu.

Więcej
pic_Firefly_Predictive Maintenance_25756_blau

Kluczowe elementy konserwacji zapobiegawczej

Konserwacja predykcyjna opiera się na kilku podstawowych komponentach, z których każdy odgrywa kluczową rolę w całym systemie. Komponenty te obejmują czujniki i urządzenia IoT, gromadzenie i przechowywanie danych, zaawansowaną analitykę i uczenie maszynowe, interfejsy użytkownika i pulpity nawigacyjne, integrację z systemami zarządzania konserwacją - takimi jak nasz SSI SCHAEFER WAMAS Maintenance Center - a także bezpieczeństwo i prywatność danych.

Sensors and IoT Devices

Czujniki są podstawą konserwacji predykcyjnej. Zbierają one w czasie rzeczywistym dane dotyczące różnych parametrów, takich jak temperatura, wibracje, ciśnienie, wilgotność, czas pracy i odległości. Urządzenia IoT ułatwiają płynną transmisję tych danych do centralnych systemów analitycznych.

Typ czujników:

  • Czujniki wibracji: Używane do monitorowania wibracji w silnikach, pompach i innych urządzeniach obrotowych. Różnice we wzorcach wibracji często wskazują na problemy mechaniczne, takie jak niewspółosiowość lub niewyważenie.

  • Czujniki termiczne: Mierzą zmiany temperatury w maszynach. Przegrzanie często wskazuje na awarie łożysk lub problemy ze smarowaniem.

  • Czujniki akustyczne: Przechwytują fale dźwiękowe generowane przez maszyny. Zmiany wzorców akustycznych mogą wskazywać na usterki, takie jak pęknięcia lub wycieki.

  • Czujniki optyczne: Monitorują wzorce świetlne i są wykorzystywane do wykrywania wad powierzchni, problemów z wyrównaniem i innych anomalii wizualnych.

 

Gromadzenie i przechowywanie danych

Ogromna ilość danych gromadzonych przez czujniki musi być przechowywana w ustrukturyzowanym formacie. W tym celu często stosuje się rozwiązania przechowywania danych w chmurze, oferujące skalowalność i łatwość dostępu.

SSI SCHAEFER wykorzystuje urządzenia brzegowe, aby uzyskać dostęp do danych w czasie rzeczywistym na poziomie kontroli, a następnie przesłać je do skomputeryzowanego systemu zarządzania konserwacją, czyli do WAMAS Maintenance Center

Rozszerzenie danych:

  • Przetwarzanie wstępne: Surowe dane zebrane z czujników są wzbogacane poprzez etapy wstępnego przetwarzania, takie jak filtrowanie, normalizacja i transformacja. Dzięki temu dane są bardziej odpowiednie do analizy i modeli uczenia maszynowego.

  • Przetwarzanie w czasie rzeczywistym: Systemy zdolne do przetwarzania danych w czasie rzeczywistym zapewniają natychmiastowy wgląd, umożliwiając interwencje w odpowiednim czasie.

 

Zaawansowana analiza i uczenie maszynowe

Zebrane dane są analizowane przy użyciu zaawansowanych algorytmów i modeli uczenia maszynowego. Technologie te mogą identyfikować wzorce i korelacje, które wskazują na potencjalną awarię sprzętu.

W SSI SCHAEFER globalne dane maszyn są wykorzystywane jako dodatek do indywidualnej historii konserwacji, która jest dostępna za pośrednictwem platformy WAMAS Maintenance Center. Na tej podstawie można na przykład wykryć odbiegające od normy zachowanie w postaci anomalii. 

Rola algorytmów:

  • Regresja liniowa: Używana do przewidywania wartości liczbowych na podstawie danych historycznych.

  • Drzewa decyzyjne: Stosowane do zadań klasyfikacji i identyfikacji wzorców błędów.

  • Sieci neuronowe: Skuteczne w zadaniach głębokiego uczenia się, szczególnie przydatne w rozpoznawaniu złożonych wzorców i anomalii.

  • Wykrywanie anomalii: Algorytmy specjalnie zaprojektowane do identyfikacji odchyleń od normalnych parametrów operacyjnych, sygnalizujące potencjalne problemy.

Modele uczenia maszynowego:

  • Uczenie nadzorowane: Obejmuje szkolenie modelu na oznaczonych danych historycznych w celu przewidywania przyszłych wyników.

  • Uczenie ze wzmocnieniem: Modele poprawiają swoje przewidywania metodą prób i błędów, ucząc się na podstawie swoich wcześniejszych decyzji.

  • Uczenie bez nadzoru: Identyfikuje ukryte wzorce w nieoznakowanych danych, przydatne do wykrywania anomalii i tworzenia klastrów..

Interfejs użytkownika i panele nawigacyjne

Informacje generowane na podstawie analizy danych są prezentowane na przyjaznych dla użytkownika pulpitach nawigacyjnych. Interfejsy te umożliwiają zespołom konserwacyjnym monitorowanie stanu sprzętu i otrzymywanie alertów o potencjalnych problemach w czasie rzeczywistym.

  • Narzędzia wizualizacji: Dashboardy wykorzystują różne narzędzia wizualizacyjne, takie jak wykresy, mapy cieplne i linie trendu, aby intuicyjnie prezentować dane.

  • Alerty w czasie rzeczywistym: Natychmiastowe powiadomienia umożliwiają szybkie reagowanie na potencjalne problemy, minimalizując przestoje.

 

Integracja z komputerowymi systemami zarządzania konserwacją (CMMS)

Systemy konserwacji predykcyjnej są często zintegrowane z istniejącymi systemami zarządzania konserwacją (CMMS) w celu dostosowania harmonogramów pracy i interwałów do wymagań oraz ograniczenia niepotrzebnych zadań podczas zadań konserwacyjnych o wysokiej częstotliwości.

  • Zautomatyzowane zlecenia pracy: Systemy konserwacji predykcyjnej mogą automatycznie generować zlecenia pracy w oparciu o przewidywania i anomalie, zapewniając terminowe interwencje.

  • Dostęp do danych historycznych: Integracja z CMMS pozwala na łatwy dostęp do historycznych danych dotyczących konserwacji, zwiększając dokładność modeli predykcyjnych.

    Data Security and Privacy

Zapewnienie bezpieczeństwa i prywatności gromadzonych i analizowanych danych ma kluczowe znaczenie. Technologie takie jak blockchain mogą być wykorzystywane do tworzenia bezpiecznych dzienników działań konserwacyjnych, podczas gdy metody szyfrowania chronią integralność danych.

  • Blockchain: Zapewnia odporny na manipulacje zapis wszystkich czynności konserwacyjnych.

  • Szyfrowanie: Zapewnia ochronę danych podczas transmisji i przechowywania, zapobiegając nieautoryzowanemu dostępowi.

Przyszłość konserwacji predykcyjnej w intralogistyce jest niezwykle obiecująca, napędzana przez ciągłe postępy w sztucznej inteligencji, uczeniu maszynowym i IoT.

Przyszły rozwój i łączność

Oczekuje się, że w nadchodzących latach systemy konserwacji predykcyjnej będą oferować jeszcze bardziej precyzyjne i przydatne prognozy. Zaawansowane algorytmy będą w stanie analizować bardziej złożone zestawy danych, zapewniając głębszy wgląd w stan i działanie sprzętu.

Co więcej, integracja konserwacji predykcyjnej z innymi technologiami intralogistycznymi stanie się bardziej płynna. Przykładowo, autonomiczne roboty mobilne (AMR) wyposażone w funkcje konserwacji predykcyjnej mogą autonomicznie identyfikować i zgłaszać problemy, jeszcze bardziej ograniczając potrzebę interwencji człowieka. Ponadto oparte na chmurze platformy konserwacji predykcyjnej ułatwią udostępnianie danych w czasie rzeczywistym w różnych systemach i lokalizacjach. To wzajemnie połączone środowisko umożliwi bardziej oparte na współpracy i usprawnione podejście do konserwacji, ostatecznie zwiększając ogólną wydajność operacyjną.

Kluczowe korzyści z konserwacji predykcyjnej

  1. Krótsze przestoje: Przewidywanie i rozwiązywanie problemów, zanim spowodują one awarię maszyn, może znacznie zminimalizować nieplanowane przestoje, utrzymując płynność operacji.

  2. Oszczędność kosztów: Zapobiegając poważnym awariom, konserwacja predykcyjna może obniżyć koszty napraw i wydłużyć żywotność sprzętu.

  3. Zwiększone bezpieczeństwo: Wczesna identyfikacja potencjalnych awarii zwiększa bezpieczeństwo w miejscu pracy, zmniejszając ryzyko katastrofalnych awarii sprzętu.

  4. Optymalizacja zasobów: Koncentruje działania konserwacyjne tam, gdzie są one najbardziej potrzebne, poprawiając ogólną efektywność alokacji zasobów.

 

Ważne wskaźniki

  • Średni czas między awariami (MTBF): Ten wskaźnik mierzy średni czas między awariami sprzętu, dając wgląd w niezawodność maszyn.

  • Średni czas naprawy (MTTR): Wskazuje średni czas wymagany do naprawy sprzętu, pomagając zmierzyć skuteczność konserwacji.

  • Współczynnik awaryjności (Failure Rate): określa, jak często sprzęt ulega awarii, co jest kluczowym wskaźnikiem do oceny skuteczności konserwacji predykcyjnej.

  • Ogólna efektywność sprzętu (OEE): Łączy wskaźniki dostępności, wydajności i jakości w celu oceny ogólnej produktywności sprzętu.

 

Wady i zalety

Zalety:

  • Skalowalność: Systemy konserwacji predykcyjnej można łatwo skalować, aby sprostać rosnącym wymaganiom biznesowym.

  • Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Zapewnia ciągły wgląd w stan urządzeń.

  • Podejmowanie decyzji w oparciu o dane: Usprawnia procesy decyzyjne dzięki praktycznym, opartym na danych informacjom.

Wady:

  • Poniesione koszty początkowe: Wdrożenie systemów konserwacji predykcyjnej może wiązać się z kosztami początkowymi.

  • Złożoność: Integracja konserwacji predykcyjnej z istniejącymi systemami może być złożona i wymagać specjalistycznej wiedzy.

  • Bezpieczeństwo danych: Poleganie na systemach cyfrowych wprowadza luki w zabezpieczeniach, co sprawia, że solidne środki cyberbezpieczeństwa są niezbędne.

Konserwacja predykcyjna to przełomowa technologia, która może znacząco poprawić wydajność, bezpieczeństwo i opłacalność operacji intralogistycznych.

Conclusion

Wykorzystując zaawansowaną analitykę i dane w czasie rzeczywistym, podejście to umożliwia proaktywną konserwację, redukując przestoje i wydłużając żywotność sprzętu. Dokładna analiza pomoże firmom wykorzystać pełen potencjał konserwacji predykcyjnej. W ten sposób firmy z branży intralogistycznej mogą oczekiwać przyszłości, w której awarie sprzętu będą nie tylko zarządzane, ale także przewidywane i skutecznie zapobiegane, zapewniając płynniejsze i bardziej wydajne operacje.

Podsumowując, konserwacja predykcyjna stanowi kluczowy postęp w dziedzinie intralogistyki. Dzięki integracji technologii takich jak IoT, uczenie maszynowe i zaawansowana analiza danych, firmy mogą osiągnąć bezprecedensowy poziom wydajności i niezawodności swoich operacji. Dzięki odpowiedniej strategii wdrażania i skupieniu się na ciągłym doskonaleniu, konserwacja predykcyjna może stać się kamieniem węgielnym każdej udanej operacji intralogistycznej.

Źródła naukowe

Aby zapoznać się z dalszą lekturą i dogłębnymi badaniami na temat konserwacji predykcyjnej, warto rozważyć następujące zasoby naukowe:

EEE Xplore Digital Library: - [Dokumenty badawcze dotyczące konserwacji predykcyjnej]

Journal of Manufacturing Science and Engineering: - [Najnowsze badania dotyczące konserwacji predykcyjnej]

Elsevier's Reliability Engineering & System Safety: - [Artykuły naukowe na temat konserwacji predykcyjnej]

SpringerLink: - [Artykuły badawcze na temat konserwacji predykcyjnej w logistyce]

ScienceDirect: - [Kompleksowe badania nad konserwacją predykcyjną]

Start-up dla innowacyjnych rozwiązań opartych na danych założony w Graz, Austria

In day-to-day logistics, companies are confronted with numerous challenges to which they must respond quickly and efficiently to avoid additional costs. The services of the recently founded innovation start-up SupplyBrain, part of the SSI SCHAEFER Group, strike a chord with countless logistics companies. SupplyBrain provides data-based software solutions that complement the company’s logistics software to optimize the core areas of the supply chain, increase efficiency and reduce operating costs.

Więcej
image_SupplyBrain_digitalRoomLogo.jpg
Mamy kilka historii do opowiedzenia

Best Practice Guides

Mamy kilka historii do opowiedzenia

Studia przypadku

Masz pytania albo uwagi?