Page 29 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Marzec - kwiecień 2020

proaktywne, oparte na zaawansowanej anali- zie danych, pozwalającej przewidywać awarie urządzeń i zapobiegać im, zamiast podejmo- wać wyłącznie reaktywne działania. Połącze- nie różnych metod wykrywania symptomów pogorszenia stanu maszyn (rys. 1) pozwala na wczesne, niezawodne i efektywne wykrywa- nie awarii.
Jeszcze do niedawna tylko duże, zaawanso- wane zakłady, takie jak elektrownie jądrowe, dysponowały zasobami finansowymi pozwa- lającymi na wykorzystanie korzyści płynących z CBM. Obecnie, dzięki rozwojowi technolo- gii, CBM i PdM stosowane są w coraz więk- szej liczbie sektorów przemysłowych, gdzie zapewniają lepszy wgląd w stan pracujących tam maszyn.
CBM ewoluuje od platformy wykrywania awarii do systemu, który jest w stanie fak- tycznie przewidywać problemy i sugerować najlepsze kierunki działania. W przyszłości sztuczna inteligencja (artificial intelligence – AI) i uczenie maszynowe (machine learning – ML) zapewnią jeszcze większe możliwości przewidywania i zapobiegania, dzięki którym procesy utrzymania ruchu staną się jeszcze bardziej inteligentne.
Rozwiązywanie problemów związanych z produkcją
Systemy CBM wspomagane przez AI i ML to wydajny zestaw narzędzi, pozwalający na roz- wiązywanie złożonych problemów związa- nych z produkcją na poziomie daleko wykra- czającym poza możliwości operatorów
i współpracujących z nimi integratorów sys- temów. Nieprzerwane monitorowanie stanu maszyn oferuje ogromne korzyści w zakre- sie bezpieczeństwa, dostępności i wydajności wszystkich systemów technicznych i maszyn przemysłowych.
Elastyczna i adaptowalna technologia CBM pozwala firmom na wdrożenie jednego lub kilku systemów testowych równocześnie.
To z kolei umożliwia jednoczesne monito- rowanie różnych urządzeń przemysłowych
w celu określenia, które z rozwiązań najle- piej sprawdzi się w danym zastosowaniu. Ponadto niskie początkowe wydatki inwesty- cyjne i zgodność z procesami wewnętrznymi pozwalają na łatwe wdrożenie pozytywnie ocenionego systemu.
Coraz więcej maszyn i urządzeń jest w stanie komunikować swój stan roboczy na bieżąco, dzięki czemu wymieniane są dopiero wówczas, gdy naprawdę ulegną zużyciu, a nie wtedy, gdy przewiduje to ustalony plan konserwacji. Utrzymanie ruchu, wspierane w coraz więk- szym stopniu przez dostawców oprogramo- wania oraz rozwiązań AI, ML i BES (back-end), staje się więc bardziej inteligentne. Wymie- nione rozwiązania stanowią kluczowy ele- ment ekosystemu utrzymania ruchu i zapew- niają podstawy kompletnych i adaptowalnych platform CBM i PdM. Dotyczy to sprzętu, oprogramowania i związanych z nimi usług.
Czym jest iCOMOX?
iCOMOX – Intelligent Condition Monitoring Box – to rozwiązanie oferowane przez firmę Shiratech Solutions. Jest to otwarta wbudo- wana platforma deweloperska, służąca do monitorowania stanu (CBM) zasobów przed- siębiorstwa – maszyn, urządzeń czy instala- cji przemysłowych. ICOMOX w sposób ciągły monitoruje warunki pracy urządzeń w celu identyfikacji istniejących i potencjalnych awa- rii, korzystając z wbudowanej inteligencji opartej na połączeniu różnych metod wykry- wania takich symptomów, jak drgania, roz- kład natężenia pola magnetycznego, tempe- ratura czy dźwięk (rys. 2). Połączenie danych z różnych czujników zwiększa wydajność
wbudowanej inteligencji. W rezultacie moż- liwe jest szybsze i bardziej niezawodne wykrywanie awarii maszyn.
Platforma iCOMOX wykorzystuje najnowo- cześniejsze technologie o niskim poborze mocy. Serce platformy stanowi mikrokontro- ler Analog Devices ADuCM4050 ARM Cortex M4F (MCU) o bardzo niskim poborze mocy, wyposażony w funkcje zarządzania energią. Czujnik drgań to cichy, trzyosiowy przy- spieszeniomierz Analog Devices ADXL356
o paśmie analogowym 1,5 kHz, zaś za wybu- dzanie układu odpowiada wymagający wy- jątkowo małej mocy, bardzo czuły przyspie- szeniomierz Analog Devices ADXL362. Pozo- stałe, wymagające małej mocy komponen- ty to czujnik temperatury Analog Devices ADT7410 o dokładności ±0,5°C i 16-bitowej rozdzielczości, trzyosiowy czujnik pola ma- gnetycznego Bosch BMM150 oraz wysokiej jakości mikrofon cyfrowy MEMS z podwójną tylną płytką. Na życzenie klienta do MCU mogą zostać bezpośrednio podłączone dodatkowe czujniki.
Do zapewnienia łączności bezprzewodowej
w trudnych środowiskach przemysłowych iCOMOX wykorzystuje rozwiązanie o dużej niezawodności i wytrzymałości oraz wyjątko- wo niskim poborze mocy: sieć SmartMesh®IP, która zbudowana jest z wysoce skalowalnej, samokształtującej się i automatycznie opty- malizującej, wieloskokowej siatki węzłów bezprzewodowych. Węzły oparte są na ukła- dach SoC LTC5800-IPM działających w pasmie 2,5 GHz, korzystających ze standardu IEEE 802.15.4e. Oznacza to, że każde urządze-
nie iCOMOX może działać jednocześnie jako węzeł sieci do przekazywania danych i sys- tem akwizycji danych. Menedżer sieci moni- toruje parametry sieci w czasie rzeczywistym i zarządza nią, a także zbiera dane z modu- łów iCOMOX, korzystając z dedykowanej
MARZEC/KWIECIEŃ 2020
27
Rys. 2. Platforma iCOMOX – zastoso- wane technologie