Jak wdrożenie przemienników zorientowanych na serwisy podnosi czas bezawaryjnej pracy całego układu napędowego?

Fot. 1. Strategie utrzymania ruchu w zakładach produkcyjnych

Koncepcja ta pozwala przemiennikom nie tylko na minimalizację ich własnego czasu przestoju, ale również na wykorzystanie ich jako inteligentnych czujników dla całego układu napędowego (mogą, np. monitorować moment na wale silnika, temperaturę silnika, napięcie zasilania czy pobór energii elektrycznej).

Obecnie kierownicy utrzymania ruchu zgodnie stwierdzają, że w większości zakładów produkcyjnych praktyki utrzymaniowe składają się w 60% z reakcyjnych, 30% prewencyjnych i 10% predykcyjnych (rys. 1). Utrzymanie reakcyjne czy naprawcze jest odpowiedzią na nieoczekiwane problemy lub awarię.

Prewencyjna strategia utrzymania pociąga za sobą konieczność systematycznych przeglądów i wykrycia potencjalnych błędów przed ich wystąpieniem. Utrzymanie predykcyjne jest strategią projektowania i estymowania stanu urządzeń w czasie eksploatacji na podstawie pomiarów oraz formuł prawdopodobieństwa oceniających ryzyko przestoju. Koncepcja przemienników zorientowanych na serwisy pomaga służbom utrzymania ruchu przesunąć ich pracę w kierunku modelu utrzymania predykcyjnego.

OPTYMALIZACJA WYDAJNOŚCI PROCESÓW

Rozwiązania Altivar Process oferują zaawansowany monitoring stanu systemów i urządzeń, gwarantujący utrzymanie optymalnej wydajności pracy. W porównaniu z tradycyjnymi przemiennikami, produkty Altivar Process pozwalają na obniżenie kosztów o około 8% dzięki funkcji natychmiastowego wykrywania odchyleń w efektywności pracy i wysokiej dokładności pomiaru poziomu zasilania napędu.

Oznacza to, że system automatyzacji może samoczynnie dokonać korekt, minimalizując negatywny efekt zakłóceń. Poza tym, w przeciwieństwie do dotychczasowych urządzeń, przemienniki Altivar Process są też w stanie skrócić czas przestoju o 20 procent, dzięki przewidywalnym procedurom konserwacyjnym zależnym od warunków pracy oraz nowatorskiemu interfejsowi użytkownika opartemu na łatwych do zrozumienia wykresach.

WYJĄTKOWA KONSTRUKCJA I MNIEJ PRAC KONSERWACYJNYCH

Fot. 2. Rodzina nowej generacji przemienników Altivar Process

Altivar Process to kompaktowe, modułowe i elastyczne urządzenie, które można zastosować w każdym procesie, jest łatwe w instalacji i integracji z systemami zarówno w przypadku nowych wdrożeń, jak i rozbudowy lub modernizacji istniejących rozwiązań. Zaprojektowane z myślą o procesach o znaczeniu krytycznym, nowe przemienniki częstotliwości korzystają z nowatorskich rozwiązań inżynieryjnych, integrując procesy z siecią elektryczną i instalacjami w ramach całościowego rozwiązania i redukując tym samym wymogi konserwacyjne i koszty TCO.

Przemienniki są też zbudowane z kompaktowych, modułowych i lekkich komponentów, ułatwiających zarządzanie inwentarzem części zamiennych i skracających czas napraw (wymiana wentylatorów chłodzących w inżynierskich przemiennikach szafowych zajmuje zaledwie 5 minut).

Użytkownicy mogą też skorzystać z dokumentacji technicznej, usług wsparcia oraz informacji diagnostycznych dostępnych bezpośrednio z poziomu ich urządzeń mobilnych, aby jeszcze bardziej uprościć proces konserwacji, ułatwić usuwanie usterek oraz ograniczyć przerwy w pracy i związane z nimi koszty.

System powiadamiania o błędach generuje dynamiczne kody QR, dające natychmiastowy dostęp do całościowej bazy informacji wsparcia technicznego, dzięki czemu użytkownicy mogą skutecznie rozwiązywać problemy, nie ruszając się z miejsca. Poza tym kody QR nadrukowane na obudowie urządzeń zapewniają szybki dostęp do centrum obsługi klienta i systemu usuwania usterek online.

PLANOWANIE UTRZYMANIA PREWENCYJNEGO I PREDYKCYJNEGO

Fot. 3. Wbudowane serwisy sieciowe pozwalają na bieżące monitorowanie procesu produkcyjnego

Urządzenia mechaniczne oraz elektromechaniczne mają przewidywalne działanie pozwalające na dobre zaplanowanie ich utrzymania. Zostały stworzone dla nich modele, które porównując ich czas pracy, obciążenia oraz warunki termalne, ustalają reguły pozwalające określić datę ich spodziewanego wyeksploatowania.

Wyznaczenie podobnych reguł dla przemienników częstotliwości (które w przeciwieństwie do wyżej wymienionych są urządzeniami elektronicznymi) jest niejasne i bardziej nieprzewidywalne. Niemniej jednak przemienniki zorientowane na serwisy mogą reagować jak inteligentne sensory oraz gromadzić dane historyczne wszystkich parametrów wpływających na cykl życia układu napędowego (jak czas pracy, temperatura, wartość momentu, wartość napięcia zasilania czy wartość prądu). Dzięki takiemu monitoringowi przemienniki zorientowane na serwisy mogą kalkulować przyszłe wyniki dla tych elementów łańcucha, które są przewidywalne oraz wykonywać analizy statystyczne dla elementów nieprzewidywalnych.

Ostatnie badania wskazują, że globalnie przemysł procesowy traci około 20 mld dol. rocznie przez nieprzewidziane czasy przestoju (ekwiwalent 5% dochodów z produkcji - wg raportu ARC Advisory Group z 2012 roku: "Predicitive maintenance survey reveals drivers, obstacles and the future"). Strata ta wpływa w znacznym stopniu na zyskowność oraz efektywność fabryk. Celem zmniejszenia tego problemu w wielu branżach obniża się wpływ całkowitego czasu przestoju przez wykorzystanie technologii zaprojektowanych do zwiększenia czasu pracy.

Fot. 4. Usuwanie awarii jeszcze nigdy nie było takie proste. Generowanie dynamicznych kodów QR pozwala użytkownikowi na natychmiastową diagnostykę, skracając przy tym czas przestoju

Przemienniki zorientowane na serwisy reprezentują nową generację urządzeń wyposażonych w funkcjonalności pozwalające na minimalizację czasu przestoju. Wbudowane możliwości przemienników zorientowanych na serwisy ułatwiają wytwórcom rozpoczęcie ich migracji do inteligentnych fabryk przyszłości przez połączenia urządzeń oraz transmisję informacji cyfrowej, umożliwiającą prewencyjne akcje w obszarze utrzymania. W najbliższej przyszłości przemienniki zorientowane na serwisy podniosą efektywność reakcyjnych i prewencyjnych czynności utrzymaniowych.

W dłuższej perspektywie zbieranie informacji i możliwości ich analizy pozwolą, aby utrzymanie predykcyjne stało się faktem - koncepcja przemienników zorientowanych na serwisy pozwoli na przejście ze strategii utrzymania naprawczego do przewidywalnego.

Łukasz Wieczorek
Szef produktu
Schneider Electric
www.schneider-electric.com