データ分析と機械学習 (ML) を利用する予測保守 (PdM) 技術は,産業4において重要な役割を果たしています.0デバイスの積極的な管理,効率の最適化,保守のスケジュール化,ダウンタイムの最小化により,より強力な持続可能性が保証される.迅速かつ正確なデータ収集は,PdMを成功裏に導入するための鍵です.
データも整合性を持つ必要があります.電源は直流電圧 (VDC) と電流 (IDC),ピーク電流 (IPEAK),稼働時間,交換時間を監視することができます.振動などのパラメータをモニタリングするには,モーター状態モニタを使用する必要があります.温度,電流,隔熱抵抗 (地上の欠陥)
高電圧制御パネル,電源トランスフォーマー,水力装置,モーターやベアリング,ギアボックスなど多くの装置には熱状態モニタリング装置が必要です.この電源は全てモーターや熱モニタリング装置は,リアルタイム分析のためにEthernet/IPまたはModbus TCP接続技術でデータを送信する必要があります.
この記事では,まずPdMとその多くの利点と,Industry 4.0システムアーキテクチャへの統合方法について簡潔に説明します.Omron が提供する多数の PdM デバイスとソフトウェアを掘り下げます最後に,PdMのパフォーマンスを最適化するために人工知能 (AI) を活用する方法を探求します.
設備と施設のメンテナンスのための3つの方法の1つである.環境とビジネスコストのバランスに関して,このアプローチは,反応的な保守と予防的な保守の間にあります (図1)この3つの選択肢のどちらかを選択する際の重要な考慮事項は,環境コストと商業コストの相対的な重要性をバランスする方法です.
PdMは,反応性保守と予防的な保守の間にある
図1:PdMは,反応的な保守と予防的な保守,ビジネスと環境要因をバランスする間にある. (画像源:オムロン)
反応性メンテナンスとは 障害が発生した後に 処理することです 環境とビジネスコストの両方を 増加させます予防 メンテナンスは,定期的な手動 検査 を 通し て 差し迫る 障害 を 特定 する環境コストを最小限に抑えることが優先されますが,これは長時間の設備停止と過剰な事業費につながる可能性があります.この保守方法は,反応的な保守の別の形態とみなされます.直接的な機器の故障ではなく,事前に設定された主観的な計画によって動かされます.
先進的なセンサーやAIやMLツールが登場したことで,PdM技術が発展しました.この技術は環境とビジネスコストをバランスするために技術的手段を使用できます.
柔軟でスケーラブル
PdM技術は,単一の重要な機器,複数の機器の集中監視に適したスケーラビリティと柔軟性があります.施設全体をこの方法により,企業は小規模にPdMを導入し,徐々に拡大し,既存の設備の改装による生産停止を可能な限り最小限に抑えることができます.
拡張可能な技術ソリューションは,センサー,モニタリングユニット要求に応じて拡張しアクセスできるコントローラ. イーサネット/IPやModbus TCPなどの産業通信プロトコルの使用は,既存のシステムとの統合を簡素化し,複数の強化機能をサポートします.複数のデバイスを同時に遠隔モニタリングする.
データ分析のための対応するスケーラブルソフトウェアを使用し,中央管理オフィス制御センターまたはワークショップのサイト内の異なる場所から機器を管理します.
これらのソリューションは,大規模な修理を必要とせず,既存の機器に統合され,柔軟性が向上します.最適化後,これらのソリューションは,ほぼすべての産業で使用できます.食品や飲料など自動車,医療機器製造,半導体と電子機器,軍用および航空宇宙,物流および倉庫など
この柔軟性は,電力のモニタリング,モーターの動作条件 (電流,振動,温度,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,電流,断熱抵抗)さらに,標準的なソフトウェア機能ブロック (FB) は,データ収集,通信,データ処理および分析に使用できます.警告を設定し通知を送信するAIとMLに基づくパーソナライズド PdM 分析を実装する.
国営モニタがシンプルなセンサーに取って代わります
デバイスのパフォーマンスを追跡し,積極的なメンテナンスを達成するために,単純なセンサーの代わりに状態モニターの使用は,PdMと他の方法の主要な違いです.監視装置と一緒に状態モニターもインストールされています.
しかし,センサーはIO Linkなどの比較的単純なプロトコルで展開できるが,ステートモニターにはEtherNet/IPやModbus TCPなどのより複雑な接続技術が必要である.ステートモニターは,ローカルなデータ処理を行い,通常センサーに関連していない状態を表示することができます..
"つ以上の通信ハブを通じて,ステータスモニターは,集中データ視覚化が可能とする人間機械インターフェース (HMI) などのより高いレベルのデバイスに接続できます.プログラム可能な論理制御器 (PLC) やより包括的なデータ分析ツール (AIとMLを含む) を備えた集中監視システム (図2).
Omron PdM ソリューション スイートで,個別に展開できる (拡大するにはクリック)
図2: Omron の PdM ソリューション スイートは別々に展開できます. 重要な資産の小規模監視から始まり,徐々に製造または物流現場全体に拡張できます.総合的なソリューションを提供(写真源:オムロン)
深く探求する
オムロンはさまざまなPdMデバイスとソフトウェアを提供しています.例えば,S8VK-Xイーサネット接続スマート電源は,複数のパフォーマンスパラメータを測定できます.エネルギー消費量を監視するためのVoutとIoutを含む超負荷状態を決定するためのIPEAK.
このタイプの電源は実際の稼働時間を測定できる.このタイプの電源はまた,電解コンデンサターの残存寿命を推定するためにアレニウス方程式を使用します.コンデンサータ温度が10°C上昇するごとに装置の実際の動作温度を組み合わせることで,予測された結果は,最終的には残り年数または寿命の割合として表示されます..
S8VK-X電源の定位電力は30Wから480Wで,出力電圧は5VDC,12VDCおよび24VDCである.この電源シリーズには,組み込みディスプレイのモデルも提供されています.S8VK-X48024A-EIP電源など24 VDC の名電圧と 480 W の電力を有する,または S8VK-X03005-EIP 電源のような組み込みディスプレイのないモデル,名電圧は 5 VDC と電力は 30 W.
モーター状態モニタリングは PdM 技術の重要な側面であり,オムロンの K6CM モーターメンテナンスのモニターは,すべてのタイプの水ポンプだけでなく,エスカレーター他のモーターアプリケーションのほとんどです.
モーターメンテナンスモニターは,振動と温度,保温抵抗,モーター電流をモニターするために使用できます. さらに,100Vから240VACまでの3相入力電源に適したモデルがある24VAC,または24VDC
K6CM-VBMD-EIPは24VAC/VDC電圧で振動と温度をモニターすることができます.すべての温度モニターは,K6CM-VB1振動と温度センサーと併用されています.モーターに設置されたセンサーヘッドとモニターに接続する前増幅器から構成される.
The combination of K6CM-ISMD-EIP and K6CM-ISZBI52 zero current transformer (ZCT) and insulation resistance conversion (IRT) sensor operating at 24 VAC or 24 VDC voltage can monitor the health status of insulation resistanceZCT関数は3相モーター回路における漏れ電流を測定するために使用され,IRT関数はモーターの巻き込みと地面間の隔熱抵抗を測定するために使用されます.
The combination of K6CM-CIMA-EIP with a working voltage of 100 VAC to 240 VAC and K6CM-CICB400 current sensor with a rated current of 400 A can also detect the motor status of three-phase induction motors5Aから600Aの電流範囲を持つ他のモデル電流センサーも使用できます.
このモニターはオムロンの 完全な診断技術を使っています理想のシナリオ波と測定された電流波の間の偏差を定量化することによって,空気ポケットや大気汚染などの異常状態を検出できる測定された電流波形の周波数成分を分析することで,偏差,負荷不均衡,または外物粘着を定量化することができる.
K6PM熱状態モニタリングシステムは,高電圧制御パネル,トランスフォーマー,水力装置,データセンター,ローヤリングこのシステムには,K6PM-THS3232熱画像制御装置と,K6PM-THMD-EIP熱画像赤外線 (IR) センサーが含まれる.このセンサーは,温度を0°Cから+200°Cまで監視することができる.
K6PM熱状態コントローラでは最大31のIRセンサーを監視することができる.無料のPCモニタリングソフトウェアには異常温度検出アルゴリズムと3レベルの温度アラームが含まれます.ソフトウェアは,ユーザー定義されたアラームドレッシュ値もサポートします.