Module cookie pe site-ul web SKF

Folosim module cookie pentru a ne asigura că vă oferim cea mai bună experiență pe site-urile și aplicațiile noastre web. Continuând fără schimbarea setărilor browser-ului, presupunem că vă oferiți acordul de a primi module cookie. Totuși, puteți să modificați setările modulelor cookie ale browser-ului în orice moment.

Rulmenții inteligenți fac utilajele inteligente

2015 februarie 04, 08:30 CEST

Tehnologia revoluționară a rulmenților inteligenți va susține crearea de utilaje inteligente, a afirmat Filippo Zingariello, Director de Dezvoltare a Strategiei Globale în cadrul SKF. 

Definirea unui utilaj inteligent nu este o sarcină ușoară. La începutul epocii calculatoarelor, calculatoarele aveau sarcina dificilă de a oferi răspunsuri la întrebări, răspunsuri care nu se deosebeau de răspunsurile oamenilor. În această privință, cuvântul „utilaj” a fost folosit în sensul de „calculator”. În cazul în care căutați „utilaj inteligent” pe Google, veți găsi încă multe lucrări futuriste în acest sens.

McGraw-Hill Dictionary of Scientific & Technical Terms definește termenul în felul următor: „Un utilaj care folosește senzori pentru a monitoriza mediul și a ajusta acțiunile sale în vederea îndeplinirii de sarcini specifice în fața incertitudinii și variabilității”. Exemplele citate includ roboții industriali echipați cu senzori și vehiculele autoghidate care se bazează pe vedere mai degrabă decât pe linii pictate.

În cadrul ingineriei, considerăm un utilaj inteligent ca fiind un sistem mecanic autonom: un utilaj capabil de autodiagnoză precisă, care poate comunica rapid starea sa către un operator, astfel încât problema să poată fi rezolvată cât mai curând posibil. Aceasta poate reprezenta orice, de la o mașină exclusivistă la un utilaj complex din interiorul fabricii. Acesta este subtextul la „incertitudine și variabilitate”: pe lângă reacția la schimbările din mediul său, un utilaj inteligent trebuie să fie autonom, astfel încât să poată să continue să lucreze la eficiență maximă.

Aceasta nu pentru a sugera faptul că un utilaj inteligent nu trebuie întreținut - acesta chiar este un vis futurist - ci că acesta folosește o inteligență încorporată pentru a detecta problemele potențiale și a optimiza intervalele de mentenanță și procedurile. Desigur, toate componentele mecanice sunt predispuse defectării. Ideea este de a detecta acest lucru în mod proactiv, ca parte a regimului planificat de monitorizare a stării de functionare, și a acționa în avans mai degrabă decât a aștepta defectarea utilajului și a aloca timp și bani pentru repararea acestuia.

Utilajele inteligente se vor baza pe mai mulți factori critici. De departe, cel mai important factor este informația. Fără date, nu putem vorbi despre inteligență sau diagnostic. Aceste date trebuie colectate, transmise spre analiză și procesate, ceea ce, în schimb, necesită senzori, transmisia datelor și putere de calcul. La SKF, avem deja experiență bogată în toate aceste domenii și suntem pregătiți să trecem la nivelul următor.

Prezentare SKF Insight 

La prima vedere, răspunsul imediat pare a fi monitorizarea îmbunătățită a stării de funcționare, prin adăugarea unei game de senzori la un utilaj, în vederea citirii semnelor sale vitale și transmiterii ulterioare a acestora printr-o conexiune WiFi către punctul central. Dar acum există o soluție mult mai eficientă, și anume SKF Insight: aceasta colectează și transmite datele proceselor în mod independent chiar din interiorul unui utilaj, folosind o componentă tehnică fundamentală: rulmentul.

SKF Insight transformă un simplu rulment într-un centru de diagnostic prin încorporarea în interiorul acestuia a unui mic senzor wireless autoalimentat care transmite informații în timp real despre starea proceselor. Astfel, monitorizarea stării de funcționare surclasează cu mult tot ce era posibil anterior. Tehnologia, lansată în Hanovra în 2013, a necesitat trei ani de cercetări intense, inclusiv reducerea dimensiunii senzorilor, depășirea provocărilor cu privire la generarea de energie și dezvoltarea unui pachet unic pentru senzori și partea de electronică.

Monitorizarea convențională a stării de funcționare detectează semnalele timpurii ale defecțiunii prin măsurarea vibrațiilor cauzate de schimbările de pe suprafața rulmentului. Dar aceasta înseamnă că deteriorarea a început deja să se producă. În loc să depisteze această deteriorare, SKF Insight detectează condițiile care cauzează defecțiunea rulmentului înainte ca acestea să poată avea un efect și transmite imediat aceste informații către operatori.

Circuitele electronice miniaturale, alimentate de mișcarea efectivă a rulmentului, transmit aceste date despre proces prin intermediul unei conexiuni wireless. Nu este nevoie de o sursă de alimentare externă. Acest aspect face ca tehnologia să fie extrem de discretă, deoarece nu necesită cabluri de intrare pentru alimentare sau cabluri de ieșire pentru furnizarea semnalului. Aceasta înseamnă că poate funcționa în locuri în care ar fi fost imposibil anterior. De exemplu, imaginați-vă că încercați să obțineți semnale de la o cutie de viteze rotativă: ar fi o mare bătaie de cap, cu cabluri conectate peste tot. Cu SKF Insight, semnalele pot fi obținute de oriunde, iar noi dezvoltăm deja soluții în aplicații complicate din industriile turbinelor eoliene și producției de oțel.

Am dezvoltat SKF Insight deoarece știm că rulmenții se defectează rareori în timpul utilizării în condiții normale de operare datorită factorilor, cum ar fi oboseala de contact. În schimb, cauza defectării este utilizarea greșită sau neglijența: de exemplu, lubrifiere insuficientă sau utilizarea rulmentului în condiții diferite de cele prevăzute inițial. Senzorul încorporat de Insight măsoară parametrii critici care cauzează defectarea timpurie a rulmentului, cum ar fi contaminarea lubrifiantului sau temperatura, permițându-le operatorilor să ia măsuri corective în timp ce utilajul este încă în funcțiune. Rezultatul direct este că defectările distrugătoare și costisitoare sunt evitate, ceea ce reduce costul total al deținerii bunului și prelungește durata de utilizare a utilajului. De asemenea, aceasta le facilitează inginerilor obținerea unei aprecieri mult mai detaliate a diverselor cauze care pot afecta calcularea duratei de funcționare a rulmentului.

Prin aplicarea senzorilor direct în interiorul rulmentului, SKF Insight identifică riscul de defectare înainte chiar de apariția deteriorării la nivel microscopic.

Algoritmii și diagnosticele SKF pot identifica deplasările de lucru, contaminarea lubrifiantului și problemele de lubrifiere, permițând modificarea condițiilor de operare și evitarea, în acest fel, a deteriorării înaintea apariției acesteia.

Prin integrarea SKF Insight cu servicii de analiză a sănătății rulmentului și diagnostic al bunului, putem să trimitem informații despre condițiile efective de operare către servere cloud pentru diagnostic de la distanță, permițând o mai bună înțelegere a riscului de deteriorare și defecțiune viitoare.

Regândirea mentenanței

SKF Insight oferă inginerilor de mentenanță un nou instrument eficient pentru menținerea utilajului în condiție bună, oferindu-le capacități cu mult mai bune în comparație cu monitorizarea stării de functionare în mod tradițional. Aceasta înseamnă că mentenanța poate fi efectuată exact la momentul adecvat (putem chiar să o denumim „mentenanță adaptivă”), mai degrabă decât urmând un program strict care nu este corelat starii de funcționare efective a utilajului sau componentelor sale.

Tehnologia wireless inteligentă din interiorul rulmenților le permite rulmenților să fie configurați în rețele inteligente, care comunică prin gateway-uri wireless. Gateway-ul poate fi instalat pe utilaj sau în fabrică.

Informațiile despre sistem sunt oferite clientului spre analiză, folosindu-se SKF @ptitude Analyst, sau sunt trimise prin intermediul cloud-ului SKF către un centru de diagnostic de la distanță. De aici, tablouri de bord și rapoarte pot fi furnizate operatorului fabricii, producătorului utilajului, companiei SKF sau altor persoane autorizate cu acces la internet. Includerea companiei SKF în lista „destinatarilor” este importantă, deoarece asistența companiei în colectarea și interpretarea datelor va fi vitală datorită cunoștințelor vaste deținute de SKF cu privire la rulmenți și utilaje.

Deoarece rulmenții sunt independenți, aceștia pot fi folosiți chiar în interiorul utilajului, unde era imposibil anterior în cazul senzorilor încorporați. Acesta este un uriaș pas înainte în ceea ce privește mentenanța în timp real pe baza stării de funcționare și oferă o înțelegere mult îmbunătățită a mediului de operare. Având astfel de cunoștințe aprofundate despre condițiile de operare - în timp real - este posibilă chiar și retehnologizarea unui utilaj, prelungindu-se durata sa de utilizare sau capacitatea normală dincolo de specificația inițială.

Senzorii comunică între ei și cu gateway-ul wireless pentru a crea o „rețea mesh”, oferind informații vaste atât despre utilaj, cât și despre fabrică.

SKF Insight face ca monitorizarea condiției să fie mult mai aplicabilă, în special acolo unde este posibil să se fi considerat imposibil anterior. Din această cauză, aceasta este testată în industrii, cum ar fi industriile eoliană, feroviară și a oțelului.

Condiții dure

De asemenea, SKF Insight oferă beneficii potențiale uriașe industriilor, cum ar fi energia eoliană, în care costul mentenanței este uriaș. În unele aplicații eoliene maritime, schimbarea rulmentului principal al unei turbine eoliene este atât de costisitoare încât subminează chiar intenția de a construi turbina în sine. Utilizați în acest caz, rulmenții inteligenți ar putea monitoriza sarcinile și condițiile de lubrifiere în service, oferind suficient timp pentru a preveni dezvoltarea condițiilor procesului de deteriorare.

Deja colaborăm cu clienții pentru a dezvolta SKF Insight pentru monitorizarea turbinelor eoliene. Aplicația măsoară informațiile dinamice despre rulmenți în starea de operare reală și le comunică apoi prin conexiune wireless către centre de monitorizare de la distanță sau echipe locale de întreținere. Soluția avută în vedere va monitoriza viteza, vibrația, temperatura și lubrifierea rulmentului. Cel mai important, se poate opta pentru retehnologizare, astfel încât s-ar putea îmbunătăți potențialul operațional al turbinelor noi și al miilor de turbine care sunt deja funcționale în lumea întreagă.

Pentru viitor, o soluție similară este dezvoltată pentru rulmenții pentru butuci de roată folosiți în sectorul feroviar. Aceste componente critice sunt schimbate în mod normal la intervale stabilite, indiferent de condiția lor. SKF Insight creează o modalitate cu costuri foarte reduse de colectare a datelor de monitorizare a stării de funcționare astfel încât durata de funcționare a rulmentului și intervalele de înlocuire sunt determinate pe baza condițiilor de operare efective, mai degrabă decât pe baza celor estimate.

Capacitatea de a monitoriza și transmite informații despre condițiile de operare va crea o revoluție în domeniul rulmenților în ceea ce privește planificarea întreținerii, costul total al deținerii și creșterea randamentului utilajului. Rulmenții au fost considerați mult timp inima utilajului rotativ. Acum, prin varianta lor inteligentă, SKF Insight îi transformă și în creierul utilajului. Astfel, este surclasată monitorizarea tradițională a stării de funcționare, ajungându-se la ceea ce poate fi numită „fiabilitatea viitoare” - prin detectarea problemelor potențiale înainte de apariția acestora și luarea de măsuri corective imediat.

SKF Insight este utilizată deja în aplicații de calitate superioară, cum ar fi turbinele eoliene. Dar gândiți-vă la mașina cu care petrecem cea mai mare parte a timpului nostru: automobilul. Gândiți-vă la toate problemele care ar putea fi evitate cu acest tip de inteligență avansată și puteți să sesizați motivul pentru care tehnologia încorporată în SKF Insight reprezintă cu adevărat o revoluție - combinând rulmenții și monitorizarea stării de funcționare.

SKF logo