Súbory „cookie“ na webovej stránke SKF

Používame súbory „cookie“, aby sme Vám na našich webových stránkach a webových aplikáciách zabezpečili najlepšie skúsenosti. Ak budete pokračovať bez zmeny nastavenia vášho prehliadača, budeme to považovať za súhlas s prijímaním súborov „cookie“. Nastavenia vášho prehliadača ohľadom súborov „cookie“ si však môžete zmeniť kedykoľvek.

Ložiská sú mozgami inteligentných zariadení

2015 február 04, 08:30 CEST

Revolučná inteligentná ložisková technológia podporuje vznik inteligentných strojov, hovorí Filippo Zingariello, riaditeľ pre globálny strategický rozvoj v SKF. 

Definovať inteligentný stroj nie je ľahké. Na počiatku výpočtovej techniky sa za inteligentné zariadenie pokladal počítač, ktorého odpovede na otázky nebolo možné odlíšiť od odpovedí ľudských bytostí. V tomto zmysle bolo slovo „stroj“ chápané ako „počítač“. Ak zadáte do Google výraz „inteligentný stroj“, ešte stále nájdete veľa futuristických prác v tomto duchu.

McGraw-Hill slovník vedeckých a technických pojmov ho definuje takto: „Stroj, ktorý na monitorovanie prostredia používa snímače a prispôsobuje svoje činnosti tak, aby mohol konkrétne úlohy vykonávať s ohľadom na neistotu a variabilitu.“ Citované príklady zahŕňajú priemyselné roboty vybavené snímačmi a samoriadiace vozidlá, ktoré sú založené skôr na vízii než na skutočnosti.

V strojárstve považujeme inteligentný stroj za mechanický systém, ktorý sa dokáže sám o seba postarať: stroj, ktorý vie presne určiť vlastnú diagnózu a okamžite hlásiť stav ložiska prevádzkovateľovi, v dôsledku čoho je možné problém čo najskôr vyriešiť. Môže to byť čokoľvek od luxusného auta až po komplexný stroj v továrni. Podtext k „neistote a variabilite“ znie: okrem reakcií na zmeny vo svojom okolí sa inteligentný stroj musí postarať aj sám o seba, a to tak, aby vedel pracovať ďalej s maximálnou účinnosťou.

Neznamená to, že inteligentný stroj nepotrebuje údržbu – to je naozaj futuristický sen –, ale využíva vstavanú inteligenciu na odhalenie potenciálnych problémov a zefektívnenie intervalov a postupov údržby. Samozrejme, všetky mechanické diely sú náchylné na zlyhanie. Trik spočíva v proaktívnom zistení chýb, ktoré je súčasťou režimu plánovaného monitorovania stavu, ako aj v konaní v predstihu, t.j. ešte predtým, než stroj zlyhá a treba míňať čas a peniaze na opravu.

Inteligentné zariadenia sa budú opierať o niekoľko kritických faktorov. Informácia bude ešte dlho najdôležitejšia. Bez dát neexistuje inteligencia alebo diagnóza. Tieto dáta musia byť zhromažďované, prenášané na analýzu a spracovávané. Vyžaduje si to však snímače, prenos dát a výpočtový výkon. V SKF už máme bohaté skúsenosti vo všetkých týchto oblastiach a sme pripravení ich presunúť na vyššiu úroveň.

Úvod do SKF Insight 

Na prvý pohľad sa zdá, že priamym následkom je intenzívnejšie sledovanie stavu, pridanie celého radu snímačov k stroju s cieľom sledovať jeho životné funkcie a odovzdať informácie cez WiFi do centrálneho bodu. V podobe SKF Insight však v súčasnosti existuje oveľa účinnejšie riešenie: zbiera a odovzdáva procesné údaje nezávisle od jadra zariadenia, a to pomocou základných inžinierskych komponentov: ložísk.

Tým, že sa do ložiska vloží malý, bezdrôtový snímač s vlastným napájaním, ktorý vysiela informácie o stave procesu v reálnom čase, SKF Insight zmení jednoduché ložisko na diagnostickú elektráreň. Vďaka tomuto pokroku sledovanie stavu významne presahuje to, čo bolo doteraz možné. Technológia, ktorá bola založená v Hannoveri v roku 2013, vyžadovala tri roky intenzívneho výskumu, vrátane miniaturizácie snímačov, riešenia problémov s tvorbou energie a vývoja jedinečného obalu snímačov a elektroniky.

Meraním vibrácií spôsobených zmenami na povrchu ložiska dokáže konvenčné sledovanie stavu rozpoznať prvé známky zlyhania. To však znamená, že k poškodeniu už došlo. SKF Insight nielen zistí poškodenie, ale aj rozpozná okolnosti spôsobujúce zlyhanie ložiska ešte pred tým, než zapôsobia a tieto informácie okamžite poskytne prevádzkovateľom.

Miniatúrne elektronické obvody, napájané pohybom samotného ložiska, prenášajú tieto procesné dáta prostredníctvom bezdrôtového pripojenia. Nie je potrebný externý zdroj napájania. Vďaka tomu je technológia mimoriadne nenápadná - nie sú žiadne vstupné káble na poskytovanie energie alebo výstupové káble na vyslanie signálu. Znamená to, že bude fungovať aj na takých miestach, kde by predtým nefungoval. Predstavte si, že sa snažíte prijať signály napr. z rotujúcej prevodovky: bol by to absolútny zmätok a všade by boli zapletené káble. Pomocou SKF Insight možno signály získať odkiaľkoľvek. Okrem toho už pracujeme na riešení pre náročné aplikácie v oblasti veterných turbín a spracovania kovov.

Vyvinuli sme SKF Insight, pretože vieme, že ložiská zriedka zlyhajú počas prevádzky za bežných prevádzkových podmienok kvôli takým faktorom, ako je podpovrchová únava. Príčinou zlyhania je skôr zvyčajne nesprávne používanie alebo zanedbanie: napríklad nedostatočné mazanie alebo používanie ložiska v rozpore s podmienkami používania podľa určenia. Vstavaný snímač Insight meria kritické parametre, ktoré spôsobujú predčasné zlyhanie ložiska, ako je znečistenie maziva alebo teplota. Na základe tohto môžu prevádzkovatelia prijať nápravné opatrenia aj počas prevádzky zariadenia. Priamym dôsledkom je zabránenie drahých a nebezpečných zlyhaní, vďaka čomu sa znižujú celkové náklady na výrobné prostriedky a predlžuje sa životnosť stroja. Okrem toho umožňuje inžinierom lepšie porozumenie rozmanitých príčin, na základe ktorých sa dá odhadnúť životnosť ložiska.

Vďaka snímačom priamo v ložisku dokáže SKF Insight monitorovať priebeh poškodenia od prvých mikroskopických prejavov.

Algoritmy a diagnostika SKF identifikuje prevádzkové odchýlky, znečistenie maziva a problémy s mazaním. Pomocou nich teda môžeme prevádzkové podmienky zmeniť tak, aby sme zabránili poškodeniu ešte predtým, než k nemu dôjde.

Spojením SKF Insight s diagnostickým systémom výrobných prostriedkov a službami zaručujúcimi „zdravie“ ložísk môžeme odosielať informácie o aktuálnych prevádzkových podmienkach na cloud servery na vzdialenú diagnostiku, a tým lepšie pochopiť riziká budúceho poškodenia a zlyhania.

Prehodnotenie údržby

SKF Insight poskytuje inžinierom údržby nový nástroj na to, aby sa stroj mohol udržať vo výbornom stave. Nástroj ponúka inžinierom viac, než tradičné sledovanie stavu. Znamená to, že údržba môže byť vykonaná presne v pravý čas (možno ju nazvať aj ako „adaptívna údržba“) a nielen prísne podľa plánu, ktorý nesúvisí so skutočným stavom zariadenia alebo jeho zložkami.

Inteligentná bezdrôtová technológia umožňuje ďalej konfiguráciu ložísk v inteligentných sieťach, ktoré komunikujú prostredníctvom bezdrôtových brán. Z hľadiska stroja alebo zariadenia môže byť brána lokálna.

Systémové informácie sú pomocou SKF @ptitude Analyst poskytované zákazníkom na analýzu alebo odosielané do vzdialeného diagnostického centra prostredníctvom cloudu SKF. Odtiaľ môžu byť výkazy a správy poskytnuté prevádzkovateľovi zariadenia, výrobcovi stroja, spoločnosti SKF alebo inej oprávnenej osobe s prístupom k internetu. Zahrnutie spoločnosti SKF do zoznamu „príjemcov“ je dôležité, pretože vďaka svojim hlbokým znalostiam ohľadom ložísk a zariadení bude jej pomoc pri zhromažďovaní a interpretácii údajov zásadná.

Vzhľadom k tomu, že ložiská sú sebestačné, môžu byť použité priamo v jadre stroja, do ktorého predtým nebolo možné vložiť snímače. Z hľadiska údržby v reálnom čase a podľa stavu je to obrovským krokom vpred, ktorý umožňuje oveľa lepšie pochopenie prevádzkového prostredia. S tak hlbokými znalosťami prevádzkových podmienok – v reálnom čase – je možné i upgradovať stroj, čím sa predlžuje životnosť či výkon zariadenia nad rámec pôvodnej špecifikácie.

Snímače komunikujú prostredníctvom ostatných snímačov a bezdrôtovej brány a vytvárajú sieť typu „mesh“ poskytujúcu informácie o stroji a celom podniku.

SKF Insight umožňuje oveľa širšiu aplikáciu sledovania stavu, najmä v oblastiach, v ktorých to doteraz nebolo možné. Z tohto dôvodu prebiehajú testy v odvetviach veternej energie, železničnej prepravy a spracovania kovov.

Ťažké podmienky

SKF Insight ponúka obrovské potenciálne prínosy pre také odvetvia, ako je výroba veternej energie, kde sú náklady na údržbu astronomické. V niektorých pobrežných veterných aplikáciách je výmena hlavného ložiska vo veternej turbíne tak drahá, že to narúša v prvom rade ekonomickú opodstatnenosť stavby turbíny. Používajú sa inteligentné ložiská, ktoré sledujú zaťaženie a podmienky mazania počas prevádzky – je teda dosť času na to, aby bolo možné zabrániť rozšíreniu podmienok vedúcich k narušeniu prevádzky.

Spolu so zákazníkmi pracujeme na vývoji SKF Insight na monitorovanie veterných turbín. Umožňuje to meranie dynamických informácií ložiska v skutočnom prevádzkovom stave, ktoré môžu byť zaslané bezdrôtovým spôsobom do centier diaľkového monitorovania alebo miestnemu personálu údržby. Dané riešenie bude monitorovať otáčky, vibrácie, teplotu a mazanie ložiska. A čo je najdôležitejšie, môže byť dodatočne upravené, teda môže zvýšiť prevádzkový potenciál tak pri nových turbínach ako aj pri mnohých tisícok takých turbín, ktoré sú už v prevádzke po celom svete.

Na podobnom riešení pracujeme aj pre kolesá a ložiská v železničnom odvetví. Tieto kritické komponenty sú spravidla v určitých intervaloch vymenené bez ohľadu na ich stav. Použitím technológie SKF Insight je možné vytvoriť nákladovo mimoriadne efektívny spôsob zbierania údajov o monitorovaní stavu, v dôsledku čoho možno presne určiť životnosť ložísk a interval ich výmeny na základe skutočných prevádzkových podmienok, a nie je potrebné spoliehať sa na predpovedané podmienky.

Schopnosť monitorovať a odovzdávať informácie o prevádzkových podmienkach prinesie revolúciu v oblasti ložísk, pokiaľ ide o plánovanie údržby, celkové náklady na výrobné prostriedky a maximalizovanie efektívnosti stroja. Ložiská sú už dávno považované za srdce rotačných strojov. Tým, že sú v súčasnosti obohatené o inteligenciu, SKF Insight z nich robí aj mozog zariadenia. Je to viac ako len tradičné monitorovanie stavu, dá sa to nazvať ako „budúca spoľahlivosť“ – zistenie potenciálnych problémov skôr, než k nim dôjde, a prijatie okamžitých nápravných opatrení.

SKF Insight je už pripravený na prácu v špičkových aplikáciách, medzi ktoré patria aj veterné turbíny. Ale myslime na stroj, ktorý používame najčastejšie: auto. Premýšľajme o všetkých problémoch, ktorým by sa pomocou tejto pokročilej inteligencie dalo vyhnúť. Je teda zrejmé, prečo je technológia obsiahnutá v SKF Insight skutočne revolučnou – je to spojenie ložísk a sledovania stavu.

SKF logo