過程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)是如何降低生產(chǎn)成本

成本控制是制造業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵，一直以來，制造商在尋求降低成本，提高投資回報(bào)率的動(dòng)作并沒有停止過。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷突破，生產(chǎn)成本控制有了一個(gè)更好的解決方案，那就是機(jī)器監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)，它可以幫助工廠減少停機(jī)，從而獲得越來越高的經(jīng)濟(jì)效益。

預(yù)測(cè)性維護(hù)對(duì)于重要資產(chǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集有監(jiān)控，目前比較見于工業(yè)、商業(yè)、公共事業(yè)和建筑設(shè)備等機(jī)器的監(jiān)控。在工業(yè)領(lǐng)域中，監(jiān)控關(guān)鍵機(jī)器和電氣設(shè)備的狀態(tài)，可以避免過程停機(jī)和實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)的最大化。

對(duì)于工廠主管或者管理者，可以使用傳感器采集設(shè)備數(shù)據(jù)來保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，管理和技術(shù)人員都能從這些數(shù)據(jù)中獲得好處，如提升機(jī)器效率，獲得更多成本效益或者更輕松地維護(hù)管理設(shè)備。那么，過程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)是如何降低生產(chǎn)成本的，維護(hù)人員需要掌握哪些基礎(chǔ)知識(shí)，本文將為大家做一個(gè)全面的解讀。

什么是預(yù)測(cè)性維護(hù)？

機(jī)器監(jiān)測(cè)也稱為狀態(tài)監(jiān)測(cè)或預(yù)測(cè)性維護(hù)，是指通過傳感器監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備以收集診斷數(shù)據(jù)的實(shí)踐。為此，數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被用來監(jiān)測(cè)所有類型的設(shè)備，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、鍋爐等等，這些資產(chǎn)都注重投資回報(bào)率。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，重型工業(yè)正在轉(zhuǎn)向基于傳感器的數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)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(jī)。據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，狀況監(jiān)測(cè)是一個(gè)穩(wěn)步增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)實(shí)踐，市場(chǎng)總額將近110億美元。

除了狀態(tài)監(jiān)測(cè)之外，這些應(yīng)用還包括許多不同類型的需求，如運(yùn)行時(shí)間/正常運(yùn)行時(shí)間測(cè)量、預(yù)防性維護(hù)、性能跟蹤、能源監(jiān)測(cè)/保存、故障隔離、質(zhì)量控制等等。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)怎樣防止停機(jī)？

對(duì)于工廠經(jīng)理或技術(shù)人員來說，需要不斷優(yōu)化機(jī)器效率以獲得更高的產(chǎn)出。而對(duì)提供商來說，需要為客戶提供合理的方案進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用包括有重型機(jī)械、油和氣、能源、汽車和運(yùn)輸?shù)取?/p>

機(jī)器監(jiān)控可以是定期的或持續(xù)地進(jìn)行，根據(jù)計(jì)劃的時(shí)間表進(jìn)行定期測(cè)量，或者采取不定期的測(cè)量。定期監(jiān)測(cè)是按照既定的時(shí)間表進(jìn)行，例如監(jiān)督員每天在特定的時(shí)間進(jìn)行，或者通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。

同時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過自動(dòng)化手段，不斷地進(jìn)行基于傳感器的數(shù)據(jù)采集或連續(xù)測(cè)量。持續(xù)監(jiān)控具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，能更可靠和更清楚地指示機(jī)器損壞或即將發(fā)生的過程停機(jī)。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)人員需要確保任何未來的設(shè)備是否適合生產(chǎn)需求，確保產(chǎn)品易于學(xué)習(xí)和操作。同時(shí)，采購(gòu)代理采購(gòu)商可以通過采購(gòu)機(jī)器監(jiān)控解決方案來幫助減少客戶的停機(jī)時(shí)間。

通常的狀態(tài)監(jiān)測(cè)解決方案包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器、便攜式測(cè)量系統(tǒng)、電流/電壓記錄器、振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(shù)據(jù)記錄儀，例如溫度記錄儀或AC電壓測(cè)量?jī)x等，如果你需要節(jié)省成本，只需要測(cè)量一個(gè)或兩個(gè)值就可以預(yù)測(cè)出來。

例如，利用專用事件記錄器來跟蹤機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或零件的狀態(tài)，記錄外部輸入的電壓和電流大小，以及用振動(dòng)分析器來查看旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)行為。

一般來說，通用輸入數(shù)據(jù)記錄儀可配備各種傳感器，同時(shí)記錄許多不同的參數(shù)，如溫度、電流、電壓、壓力、流量或幾乎任何其他值，以實(shí)時(shí)跟蹤機(jī)器狀況。通用記錄儀的解決方案更靈活一些，但相對(duì)單一用途設(shè)備來說會(huì)顯得更昂貴。

傳感器陣列

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含各種內(nèi)部或外部傳感器類型，如溫度、電流和電壓傳感器，以連續(xù)采集機(jī)器數(shù)據(jù)，并將其與用戶設(shè)置的參數(shù)（如正常工作溫度、能量和功率因數(shù)）進(jìn)行比較。

例如，為了監(jiān)測(cè)鍋爐，用戶可以首先在其金屬側(cè)安裝K型熱電偶，并將引線拖回?cái)?shù)據(jù)記錄器或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。然后操作員配置系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集或數(shù)據(jù)采樣，這一步必須使用精確的傳感器和精確的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來執(zhí)行，以確保可靠的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

監(jiān)控設(shè)備隨后將該溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其內(nèi)部存儲(chǔ)器中，或者在無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的情況下，將其自動(dòng)發(fā)送到遠(yuǎn)程PC或云存儲(chǔ)服務(wù)器。無論是定期進(jìn)行還是持續(xù)監(jiān)控，一旦以這種方式收集了足夠的數(shù)據(jù)，就可以使用專用軟件查看機(jī)器的狀況了。

可視化和軟件分析

狀態(tài)監(jiān)視軟件允許用戶一次性查看來自多臺(tái)分布式機(jī)器的數(shù)據(jù)，并分析這些數(shù)據(jù)以確定故障時(shí)間，然后，才能進(jìn)一步計(jì)劃停機(jī)維護(hù)。例如，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，任何機(jī)器操作值的突然變化都可以被即時(shí)檢測(cè)和響應(yīng)。最重要的是，維護(hù)工作和過程停機(jī)時(shí)間可以按時(shí)安排和執(zhí)行，以幫助避免過程延遲和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的投資回報(bào)。

數(shù)據(jù)分析是通過專門的數(shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行的，使用自定義軟件應(yīng)用程序，根據(jù)用戶設(shè)置的過濾器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過圖表和趨勢(shì)表格顯示需要進(jìn)行哪些維護(hù)或修復(fù)操作。

完整的軟件系統(tǒng)將提供數(shù)據(jù)采集、分析、可視化和自動(dòng)化。無論有多少臺(tái)機(jī)器在監(jiān)控，最終用戶應(yīng)該能夠清楚，合理地了解所有測(cè)量系統(tǒng)。掌握這些數(shù)據(jù)后，工廠主管和技術(shù)人員可以向管理層進(jìn)行匯報(bào)。