Cookies på SKF's websted

Vi bruger cookies for at sikre, at vi kan give dig den bedst mulige oplevelse på vores websted og i vores webapplikationer. Hvis du fortsætter uden at ændre dine browserindstillinger, antager vi, at du accepterer at modtage cookies. Du kan dog til enhver tid ændre cookieindstillingerne i din browser.

Lejer med hjerne skaber intelligente maskiner

2015 februar 04, 08:30 CEST

Revolutionerende intelligent lejeteknologi vil understøtte udviklingen af intelligente maskiner, siger Filippo Zingariello, Director of Global Strategic Development hos SKF. 

Det er ikke nogen nem opgave at definere, hvad der kendetegner en intelligent maskine. I computerens barndom mente man, at en intelligent maskine måtte være en computer, hvis svar på de stillede spørgsmål ikke kunne skelnes fra et menneskes. I den forstand satte man lighedstegn mellem ordene "maskine" og "computer". Hvis man søger efter "intelligent maskine" på Google, finder man stadig masser af henvisninger til futuristiske tekster af denne type.

I ordbogen McGraw-Hill Dictionary of Scientific & Technical Terms findes følgende definition: "En maskine, der anvender sensorer til at overvåge sine omgivelser og tilpasse sine processer med det formål at løse specifikke opgaver under betingelser, der er præget af usikkerhed og variation." Som eksempler nævnes industrirobotter, der udstyret med sensorer, og selvstyrende køretøjer, som støtter sig til synsevnen snarere end til striber, der er malet på gulvet.

Inden for maskinteknikken opfatter vi en intelligent maskine som et mekanisk system, der kan passe sig selv: en maskine, der kan udføre nøjagtig selvdiagnosticering og hurtigt kommunikere sin tilstand til en operatør, som kan løse problemet hurtigst muligt. Det kan være alt fra en avanceret bil til en kompleks maskine på et fabriksgulv. Den videre forklaring vedrørende "usikkerhed og variation" er følgende: Ud over at kunne reagere på ændringer i omgivelserne skal en intelligent maskine kunne passe sig selv, således at den altid arbejder med maksimal effektivitet.

Det skal ikke forstås sådan, at en intelligent maskine er vedligeholdsfri – det er i sandhed en futuristisk drøm – men at den bruger sin indbyggede intelligens til at detektere potentielle problemer og strømline vedligeholdsintervaller og -procedurer. Alle mekaniske dele er naturligvis tilbøjelige til at svigte. Tricket er at være på forkant med et eventuelt svigt, som en del af et planlagt tilstandsovervågningssystem, og forebygge det i stedet for at vente på, at maskinen skal svigte og derefter bruge tid og penge på at reparere den.

Intelligente maskiner er afhængige af flere kritiske faktorer. Den ubetinget vigtigste af dem er information. Uden data, ingen intelligens eller diagnosticering. Dataene skal indsamles, sendes til analyse og behandles, hvilket igen kræver sensorer, dataoverførsel og regnekraft. Hos SKF har vi allerede omfattende erfaring inden for alle disse områder, og vi er klar til at tage det næste skridt.

Introduktion til SKF Insight 

Den umiddelbare løsning er måske ved første øjekast blot forbedret tilstandsovervågning, som kan opnås ved at forsyne en maskine med et helt batteri af sensorer, der kan aflæse dens vitale tegn og overføre dataene til et centralt punkt via WiFi. Men der findes i dag en langt mere effektiv løsning i form af SKF Insight: Det er en løsning, som indsamler og overfører procesdata separat inde fra selve maskinens hjerte ved hjælp af en helt grundlæggende maskinkomponent: lejet.

SKF Insight forvandler et simpelt leje til et effektivt diagnostisk værktøj ved at bygge en ganske lille, selvforsynende trådløs sensor ind i lejet, som sender information om procesforholdene i realtid. Det betyder, at man nu kan lave langt mere avanceret tilstandsovervågning, end hvad der tidligere var muligt. Teknologien, som blev lanceret på Hanover-messen i 2013, krævede tre års intensiv forskning, blandt andet for at gøre sensorerne mindre, finde en løsning på strømforsyningsproblematikken og udvikle en unik indkapsling til sensorerne og elektronikken.

Traditionel tilstandsovervågning detekterer tidlige tegn på svigt ved at måle de vibrationer, der er forårsaget af ændringer i lejets overflade. Men det betyder, at de første skader allerede er opstået. I stedet for at registrere en sådan forringelse af lejets tilstand detekterer SKF Insight de forhold, der forårsager lejesvigt, før de når at have en effekt, og gør denne information tilgængelig for operatørerne med det samme.

Elektroniske kredsløb i miniatureformat, som forsynes med strøm fra selve lejets bevægelser, overfører disse procesdata via en trådløs forbindelse. Det fjerner behovet for en ekstern strømforsyning. Teknologien er således næsten usynlig, idet det ikke er nødvendigt med ind- og udgående ledninger, som leverer strøm og sender signaler retur. Det betyder, at sensoren kan anvendes på steder, hvor det før ville have været umuligt. Forestil dig for eksempel, hvor svært det ville være at få signaler ud af en roterende gearkasse: Det ville være et syndigt rod med sammenfiltrede ledninger overalt. Med SKF Insight kan man hente signaler ud hvor som helst, og vi er allerede i gang med at udvikle løsninger til krævende applikationer inden for vindmøller og stålproduktion.

Vi udviklede SKF Insight, fordi vi ved, at lejer sjældent svigter under drift ved normale driftsforhold på grund af faktorer som f.eks. træthed opstået under overfladen. Når et leje svigter, skyldes det som regel forkert brug eller forsømmelse: Det kan for eksempel være utilstrækkelig smøring eller driftsforhold, der ligger uden for de originale specifikationer. Den integrerede sensor i et Insight-leje måler de kritiske parametre, som forårsager tidligt lejesvigt, f.eks. kontaminering af smøremidlet eller temperatur, hvilket giver operatøren mulighed for at afhjælpe problemet, mens maskinen stadig kører. Det direkte resultat er, at dyre og forstyrrende svigt undgås, hvilket reducerer de samlede ejeromkostninger og forlænger maskinens levetid. Det gør det også lettere for teknikerne at få en langt mere detaljeret indsigt i de forskellige forhold, der kan påvirke beregningen af et lejes levetid.

Med SKF Insight sidder sensorerne direkte inden i lejet, og de registrerer derfor risikoen for svigt, før selv mikroskopiske skader opstår.

SKF's algoritmer og diagnostik kan identificere afstikkere fra driftsforløbet, kontaminering af smøremidlet og problemer med smøringen, hvilket gør det muligt at ændre driftsforholdene og på den måde forebygge, at skaden opstår.

Ved at integrere SKF Insight med serviceydelser til diagnostik af aktiverne og lejernes tilstand kan vi sende oplysninger om de faktiske driftsforhold til servere i skyen, så vi kan udføre fjerndiagnostisk, hvilket giver os en bedre forståelse af risikoen for fremtidige skader og svigt.

En ny tilgang til vedligehold

SKF Insight giver vedligeholdsteknikere et nyt og effektivt værktøj, der hjælper dem med at holde maskinerne i topform, fordi det kan noget, der rækker langt ud over traditionel tilstandsovervågning. Det betyder, at vedligehold kan udføres på præcis det rette tidspunkt (vi kan endda kalde det "adaptivt vedligehold") i stedet for at skulle følge en streng plan, som er uden forbindelse med maskinens eller dens komponenters faktiske tilstand.

Den intelligente trådløse teknologi inde i lejet gør det også muligt at konfigurere lejer i intelligente netværk, som kommunikerer via trådløse gateways. Gatewayen kan være installeret lokalt på maskinen eller på anlægget.

Systeminformation til analysebrug sendes til kunden via SKF @ptitude Analyst eller overføres via SKF-skyen til et fjerndiagnostikcenter. Herfra kan operatøren på anlægget, maskinproducenten, SKF eller en anden godkendt person med internetforbindelse få adgang til betjeningspaneler og rapporter. Det, at SKF optræder på listen over "modtagere", er en vigtig pointe, fordi SKF i kraft af den indgående viden om lejer og maskiner, som virksomheden er i besiddelse af, kan være til uvurderlig hjælp i forbindelse med indsamling og fortolkning af dataene.

Da lejerne er selvstændige enheder, kan de anvendes helt inde i hjertet af en maskine, hvor det tidligere har været umuligt at integrere sensorer. Det er et stort fremskridt inden for tilstandsbaseret vedligehold i realtid, og det giver os en væsentligt bedre forståelse af driftsmiljøet. Det, at man har adgang til så indgående en viden om driftsforholdene – i realtid – kan endda gøre det muligt at opgradere en maskine, således at man forlænger dens levetid eller øger dens nominelle effekt i forhold til de oprindelige specifikationer.

Sensorerne kommunikerer indbyrdes og via den trådløse gateway og danner på den måde et "maskenetværk", som leverer information både på maskinniveau og på anlægsniveau.

SKF Insight gør tilstandsovervågning bredere anvendeligt, særligt i situationer hvor det måske tidligere har været betragtet som umuligt. Derfor prøver vi også teknologien af inden for brancher såsom vindenergi, jernbane og stålfremstilling.

Krævende forhold

SKF Insight har også enorme potentielle fordele inden for brancher såsom vindindustrien, hvor vedligeholdsomkostningerne er astronomiske. I nogle offshore-vindmølleapplikationer er det så dyrt at udskifte et hovedleje i en vindmølle, at det underminerer de økonomiske fordele, der er ved at bygge vindmøllen i første omgang. Hvis de intelligente lejer anvendes her, vil de kunne overvåge belastnings- og smøreforholdene under drift, så der er rigelig tid til at forhindre udviklingen af procesforhold, der kan beskadige udstyret.

I samarbejde med kunder er vi allerede i gang med at udvikle SKF Insight til overvågning af vindmøller. Produktet måler dynamiske lejedata under den faktiske drift og sender dataene trådløst til fjernovervågningscentre eller lokale vedligeholdsteams. Den planlagte løsning overvåger lejehastighed, vibration, temperatur og smøring. Men vigtigst af alt er, at den kan eftermonteres, hvilket betyder, at den kan forbedre driftspotentialet for både nye vindmøller og de mange tusinde vindmøller, der allerede er i drift verden over.

En lignende løsning til hjul og lejer i jernbaneindustrien er under udvikling, men den ligger længere ud i fremtiden. Disse kritiske komponenter udskiftes normalt med faste intervaller uanset deres tilstand. SKF Insight giver en omkostningseffektiv metode til indsamling af tilstandsovervågningsdata, så lejets levetid og udskiftningsintervallerne fastslås på grundlag af faktiske snarere end forudsagte driftsforhold.

Evnen til at overvåge og sende data om driftsforhold vil revolutionere lejeområdet, når det gælder planlægning af vedligehold, samlede ejeromkostninger og maksimering af maskinernes effektivitet. Lejer har længe været anset som hjertet i roterende maskineri. Ved at forsyne dem med intelligens gør SKF Insight dem også til hjernen. Det rækker langt ud over traditionel tilstandsovervågning og ind i det, man kunne kalde "fremtidig driftssikkerhed" – nemlig at kunne opdage potentielle problemer, før de opstår, og afhjælpe dem med det samme.

SKF Insight er allerede i brug i avancerede applikationer såsom vindmøller. Men tænk på den maskine, vi tilbringer mest tid sammen med: bilen. Tænk på alle de problemer, der kunne undgås med denne type avanceret intelligens, og så står det klart, hvorfor den teknologi, SKF Insight rummer, er en sand revolution – fordi den forener både lejer og tilstandsovervågning.

SKF logo