Predictive Maintenance (PdM) ist eine Möglichkeit, den Ausfall von Anlagen und Prozessen zu verhindern. Es verwendet Datenanalyse-Tools und -Techniken, um die gewöhnlichen Dinge, die in Ihrem Betrieb passieren, und mögliche Probleme herauszufinden. In diesem Artikel geht es um Software und Techniken für die vorausschauende Wartung durch maschinelles Lernen. Es diskutiert auch vorausschauende Wartung vs. vorbeugende Wartung.
Wie funktioniert die vorausschauende Wartung?
Die vorausschauende Wartung berücksichtigt Betriebsdaten aus der Vergangenheit und der Gegenwart, um mögliche Ausfälle vorherzusagen und zu stoppen. Ihr Unternehmen wird von der folgenden vorausschauenden Wartung auf drei Arten beeinflusst:
- Der Prozess, den Überblick darüber zu behalten, wie gut und wie gesund ein Vermögenswert ist.
- Serviceanfragen werden nach Daten geschürft.
- Verwenden Sie das MRO-Inventar als Leitfaden.
- Holen Sie sich Hilfe und Unterstützung von wichtigen Akteuren, indem Sie sie aufklären.
- Alle Geräte im Auge behalten und sorgfältig beurteilen.
- Wählen Sie die Ausrüstung für den Testlauf des Programms.
- Informationen über ein System zusammenstellen, indem es in seine Bestandteile zerlegt wird.
Vorausschauende Wartung hängt von vielen Dingen ab, aber eines der wichtigsten ist der Einsatz neuer Technologien und der richtigen Software. Insbesondere IoT, KI und integrierte Systeme ermöglichen es Assets und Systemen, die nicht miteinander verbunden sind, miteinander zu kommunizieren, ihre Arbeit zu koordinieren und auf die Ergebnisse gemeinsamer Datenanalysen zu reagieren. Die Datenerfassung erfolgt mit Hilfe von Predictive-Maintenance-Sensoren, Fabriksteuerungen und Unternehmenssystemen (wie EAM-Software und ERP-Software).
Problembereiche werden gefunden, indem die Informationen betrachtet und analysiert werden. Mit Sensoren, die für diesen Zweck entwickelt wurden, können Sie vorausschauende Wartung wie Ölanalyse, Vibrationsanalyse, Wärmebildgebung und Anlagenbeobachtung durchführen.
Vorausschauende Wartungssoftware
Durch den Einsatz leistungsstarker Geräteüberwachungstools und Datenanalysen analysiert Predictive-Maintenance-Software die Leistung von Anlagen und sagt voraus, wann sie ausfallen könnten. Mit diesen Informationen können Unternehmen vorbeugende Wartungspläne erstellen, die ungeplante Ausfallzeiten reduzieren. Predictive-Maintenance-Software automatisiert den Wartungsprozess, indem sie die Wartung beim ersten Anzeichen eines möglichen Problems mit einem Gerät einrichtet, anstatt zu warten, bis es kaputt geht, um es zu beheben.
Vorausschauende Wartung Die Software schaut sich die Maschinen an, die bereits im Einsatz sind, und sagt Ihnen genau, wann und wie viel Wartung durchgeführt werden sollte. Ihr Ziel ist es, dafür zu sorgen, dass Maschinen regelmäßig gewartet werden, anstatt zu warten, bis sie ausfallen. Das erspart dem Unternehmen, während des Shutdowns schnell nachbessern zu müssen.
Software für die Wartungsplanung verfolgt den Zustand und die Leistung von Geräten im Laufe der Zeit, sodass Ausfälle geplant und Reparaturen durchgeführt werden können.
Predictive-Maintenance-Software verwendet Sensoren und Messgeräte, die in Maschinen eingebaut werden, um Dinge zu verfolgen und aufzuzeichnen, z. B. wie oft sie vibrieren, wie laut sie sind und bei welcher Temperatur sie laufen. Die Software verwendet dann Analysen für die vorbeugende Wartung, um herauszufinden, ob das Problem behoben werden muss. Durch das Erkennen der ersten Anzeichen dafür, dass eine Maschine ausfallen wird, hilft Predictive-Maintenance-Software Unternehmen, reaktive Wartung zu vermeiden. Im Folgenden finden Sie eine Liste der besten Predictive-Maintenance-Programme.
#1. Mindsphere von Siemens
Siemens MindSphere ist ein offenes IoT-Betriebssystem, das in der Cloud läuft. Es verbindet die digitale und die physische Welt, indem es riesige Datenmengen aus einem Netzwerk von Milliarden intelligenter Geräte sammelt und analysiert. MindSphere verfügt auch über leistungsstarke industrielle Apps und digitale Dienste, die mehr Ressourcen freisetzen können, indem Ausfallzeiten reduziert, die Produktion gesteigert und Ressourcen besser genutzt werden.
#2. GE Predix
GE Predix ist eine Plattform für das industrielle Internet der Dinge (IoT), die fortschrittliche Anlagenmodellierung, Big-Data-Verarbeitung, Analytik und Anwendungen kombiniert, um das technologische Rückgrat der Fertigungsabläufe der Zukunft aufzubauen. Mit GE Predix ist es möglich, schnell auf neue Ideen zu kommen, die Wertentwicklung von Vermögenswerten zu verbessern, klug zu investieren und strategisch für die Zukunft zu planen.
#3. Präsens
Regelbasierte Legacy-Systeme können Produktionsausfallzeiten nicht begrenzen, da sie reaktiv sind und nur über eine begrenzte Rechenleistung verfügen. Das kostet Hersteller und Anlagenbetreiber jährlich Millionen von Dollar. Presenso ist eine Cloud-basierte Softwarelösung, die als eine der ersten KI für vorausschauendes Asset Management in Echtzeit einsetzte. Presenso steigert Leistung und Einkommen, indem es tiefe semantische Einblicke und operative Intelligenz bietet, die noch nie zuvor gesehen wurden.
Vorausschauende Wartungstechniken
Sensoren sind ein üblicher Bestandteil von Werkzeugen und Methoden zur Zustandsüberwachung und müssen an Anlagen installiert werden, damit Daten gesammelt und an CMMS-Programme gesendet werden können. Das Programm kombiniert Daten von Echtzeitsensoren, historische Daten und Vorhersagealgorithmen, um Wartungsteams ein vollständiges Bild davon zu geben, was sie zu erwarten haben.
Für eine vorbeugende Wartung sind Sensordaten unerlässlich. IoT Indem Sie Sensoren in Maschinen einbauen, können Sie Temperatur, Vibration, Druck, Schall und andere Dinge im Auge behalten. Wählen Sie die richtigen Technologien und PdM-Methoden für Ihren Wartungsplan, wenn Sie ihn optimal nutzen möchten. Im Folgenden sind die Techniken für die vorausschauende Wartung aufgeführt:
#1. Überwachung der akustischen Analyse
Diese Methode hört auf die Frequenzen, bei denen Maschinen Geräusche machen, um technische Probleme zu finden und herauszufinden, warum sie auftreten. Auch wenn wir sie nicht hören können, machen die meisten Maschinen immer noch Geräusche. Wartungsarbeiter können mithilfe von akustischen Sensoren Verschleiß und Brüche in rotierenden Getrieben finden, bevor sie Schäden verursachen. Teams, die Wartungsarbeiten durchführen, können akustische Technologien verwenden, um auf die zischenden oder klingelnden Geräusche von Gas, Flüssigkeit oder Vakuum zu achten, die aus defekten Maschinen austreten.
#2. Analyse von Motorschaltungen
Bei der Motorkreisanalyse wird die elektronische Signaturanalyse (ESA) verwendet, um Probleme mit Elektromotoren vorherzusagen, bevor sie auftreten. Die Analyse der elektronischen Signatur untersucht die Versorgungsspannung und den Betriebsstrom eines Motors, um herauszufinden, was falsch ist.
#3. Schwingungen analysieren
Die Vibrationsüberwachung ist eine Art der vorbeugenden Wartung, die entweder mit einem fest angebrachten Sensor oder einem tragbaren Analysator durchgeführt werden kann. Diese Art der vorbeugenden Wartung wird häufig bei rotierenden Hochgeschwindigkeitsanlagen eingesetzt. Mit der Vibrationsanalyse können jedoch Probleme wie Fluchtungsfehler, verbogene Wellen, unwuchtige Teile, lose mechanische Teile und Motorprobleme gefunden werden.
#4. Pdm-Ölanalyse
Die Ölanalyse ist eine weitere nicht-invasive PdM-Methode, die gut funktioniert. Ölproben werden verwendet, um nach verschlissenen Teilen in Maschinen zu suchen. Es untersucht auch die Menge und Größe der Ölproben, um herauszufinden, wie die Maschine arbeitet.
Vorausschauende Wartung durch maschinelles Lernen
Prognostische Wartung Mit Hilfe von Machine Learning Predictive Maintenance können Sie jetzt einen Beispieldatensatz oder Ihre eigenen Daten verwenden, um die Daten automatisch zu verarbeiten. Das hinzugefügte ML-Modell kann vorhersagen, wann Geräte ausfallen, und Vorschläge zur Behebung des Problems machen. Prognostische Wartung Wir können ein maschinelles Lernmodell (ML) und Daten aus einer Simulation der Turbofan-Verschlechterung verwenden, um herauszufinden, wann Maschinen ausfallen könnten.
Mit dieser Empfehlung kann ein möglicher Geräteausfall automatisch gefunden und die nächsten Schritte vorgeschlagen werden. Es ist einfach einzurichten und wird mit einem Beispieldatensatz geliefert, aber der Code kann leicht geändert werden, um mit anderen Datentypen zu arbeiten. Mithilfe von maschinellem Lernen gibt es zwei Hauptmethoden für die vorausschauende Wartung:
#1. Klassifizierungsansatz
Mit dieser Methode in der maschinellen vorausschauenden Wartung können Sie vorhersagen, ob die nächsten n Schritte funktionieren werden oder nicht. Es lässt uns auch wissen, ob einer der anderen Schritte wahrscheinlich fehlschlagen wird.
#2. Die Methode der Regression
Mit dieser Methode können Sie vorhersagen, wann ein System zusammenbricht. Diese Idee ähnelt der hinter Useful Life Left Over (RUL). Die Regression erfordert mehr Daten zur Vorhersage von Fehlern als die Klassifizierung, liefert jedoch mehr Informationen. Heutzutage wird auf maschinellem Lernen basierende vorausschauende Wartung eingesetzt, um Systemausfälle zu erkennen und zu verhindern.
Vorausschauende Wartung vs. vorbeugende Wartung
Bei vorausschauender vs. vorbeugender Wartung wird die vorbeugende Wartung regelmäßig, aber nicht immer geplant. Auf der anderen Seite wird die vorausschauende Wartung nur dann geplant, wenn sie basierend auf dem Zustand der Anlage benötigt wird.
Die vorbeugende Wartung wird an Maschinen geplant und durchgeführt, um die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen zu verringern und sie weniger schwerwiegend zu machen, wenn sie auftreten. Diese regelmäßigen Aufgaben müssen durchgeführt werden, unabhängig davon, ob die Maschine ordnungsgemäß funktioniert oder nicht.
Vorausschauende Wartung basiert im Gegensatz zur vorbeugenden Wartung eher auf der Anlagenleistung als auf Daten oder Zeitplänen. In derselben Studie behauptet das US-Energieministerium, dass es 25–30 % gegenüber reaktiver Wartung einsparen kann.
Manager für vorausschauende Wartung berücksichtigen jedoch, wie die Anlage verwendet wird und wie ihr aktueller Zustand ist, um zu bestimmen, wann Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen. Die folgenden Punkte sind eher vorausschauende Wartung im Vergleich zu vorbeugender Wartung.
- Vorbeugende Wartung kann jederzeit durchgeführt werden, aber vorausschauende Wartung muss mit dem Sammeln von Informationen beginnen.
- Bei der vorausschauenden Wartung im Vergleich zur vorbeugenden Wartung müssen Maschinen während der vorbeugenden Wartung für Inspektionen und Routineprüfungen ausgeschaltet werden, aber die vorausschauende Wartung kann durchgeführt werden, während sie laufen.
- Für die vorbeugende Wartung müssen Unternehmen Ersatzteile im Voraus kaufen und ihre Lagerbestände organisieren, aber für die vorausschauende Wartung müssen Sie nur die Teile kaufen, die Ihr System tatsächlich benötigt.
Welche Arten von Predictive Maintenance gibt es?
Predictive Maintenance kann in einige verschiedene Gruppen eingeteilt werden, wie zum Beispiel:
#1. Schwingungen analysieren
Bei dieser Art der vorbeugenden Wartung werden Sensoren verwendet, um die Vibrationen von Maschinen zu verfolgen und Änderungen zu finden, die auf ein Problem hinweisen könnten. Die Vibrationsanalyse kann verwendet werden, um Verschleiß, Fehlausrichtung und Schlupf in der Ausrüstung zu finden.
#2. Die Infrarot-Auswertung
Diese Wartung umfasst die Überwachung der Gerätetemperaturen auf Probleme. Da Temperaturänderungen im Allgemeinen das erste Symptom eines Problems sind, können Unternehmen Wärmebildkameras einsetzen, um ihre Anlagen zu überwachen.
#3. Analyse des Klangs
Bei dieser Methode der vorbeugenden Wartung wird auf Änderungen der Lautstärke von Geräten oder Anlagen geachtet. Ultraschallsensoren, die in der vorbeugenden Wartung eingesetzt werden, können kleine Geräuschänderungen erkennen, die Arbeiter nicht hören können. Dies kann ein Zeichen dafür sein, dass das Gerät repariert werden muss. Sowohl eigenständige als auch kombinierte Predictive-Maintenance-Lösungen können verwendet werden, um eine gute Vorstellung davon zu bekommen, wie gesund eine Maschine ist. Unternehmen können diese Informationen verwenden, um den Zustand ihrer Vermögenswerte zu ermitteln und zu entscheiden, ob sie repariert werden müssen.
Die Vor- und Nachteile der vorausschauenden Wartung
Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile der vorausschauenden Wartung aufgeführt:
Predictive Analysis hilft Geld zu sparen, weshalb sie auch in der Fertigungsbranche immer mehr zum Einsatz kommt (Immerman, „The Effect of Predictive Maintenance on Manufacturing“). Predictive Maintenance hat viele weitere Vorteile, kann aber auch Wartungsabteilungen und Unternehmen insgesamt verändern, indem es Asset Managern hilft, ihre Ziele zu erreichen und ein besseres Gleichgewicht zwischen Faktoren wie Gewinn und Betriebszeit zu finden, die oft im Widerspruch zueinander stehen.
Eines der größten Probleme mit PdM ist, dass es lange dauert, einen Zeitplan zu evaluieren und aufzustellen. Vorausschauende Wartung ist eine schwierige Aufgabe, die viel Schulung erfordert, sowohl für die Verwendung der Geräte als auch für das Verständnis der Analysen (oder Daten).
Auftragnehmer für die Zustandsüberwachung sind Experten darin, die Arbeit zu erledigen und herauszufinden, was das alles für ein Gebäude bedeutet. Viele Unternehmen entscheiden sich jedoch dafür, ihre derzeitigen Mitarbeiter stattdessen in prädiktiver Analyse zu unterweisen. Vorausschauende Wartung erfordert Geld für Werkzeuge und Systeme für die Wartung sowie Geld für die Schulung der Mitarbeiter in deren Verwendung. Seit Cloud Computing aufgekommen ist, sind diese Kosten langsam gesunken.
Was ist zum Beispiel Predictive Maintenance?
Mit der prädiktiven Analyse können Assets ständig überprüft werden, was Informationen liefert, die zur Erstellung eines Analyseplans für jedes Asset verwendet werden können. Diese Methode trägt dazu bei, die Nutzungsdauer eines Vermögenswerts zu verlängern und gleichzeitig die jährlichen Wartungskosten zu senken.
Was sind die drei Arten der vorausschauenden Wartung?
Die Folgenden sind;
- Korrektive Wartung.
- Vorbeugende Wartung.
- Die Wartung basiert auf dem Risiko.
- Zustandsorientierte Instandhaltung.
- Vorbestimmte Wartung.
Was ist Predictive Maintenance in der Branche?
Predictive Maintenance (PdM) ist eine Möglichkeit, Geld bei Notreparaturen und Ausfallzeiten zu sparen, indem ermittelt wird, welche Reparaturen in Zukunft möglicherweise durchgeführt werden müssen. Wenn Sie eine Verbindung zu Geräten herstellen und sich die von ihnen gesendeten Daten ansehen, können Sie herausfinden, warum sie nicht funktionieren. Die prädiktive Analyse verwendet Zustandsüberwachungstechniken, um zu überwachen, wie gut eine Struktur oder ein Ausrüstungsteil während des Gebrauchs funktioniert.
Was sind PM und CM in der Instandhaltung?
Korrektive Wartung (CM) ist das, was Techniker tun, um Probleme zu beheben und defekte Werkzeuge und Maschinen wieder funktionsfähig zu machen. Korrektive Wartungsaufgaben hingegen können geplant oder vor Ort durchgeführt werden. Vorbeugende Wartungsaufgaben konzentrieren sich darauf, unerwartete Ausfälle zu verhindern. Alle Ihre Anlagen und Maschinen sollten regelmäßig vorbeugend gewartet werden, um teure ungeplante Ausfallzeiten durch unerwartete Geräteausfälle zu vermeiden.
Was sind die 5 Wartungsstrategien?
Es gibt fünf Hauptmethoden für die Wartung, und jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile: geplant (oder präventiv), reaktiv, vorausschauend, zustandsbasiert und zuverlässigkeitsbasiert.
Zusammenfassung
Mit vorausschauender Wartung können Reparaturen so selten wie möglich durchgeführt werden, ohne dass zu viel für die vorbeugende Wartung bezahlt werden muss. Dies verhindert, dass ungeplante reaktive Wartungsarbeiten stattfinden. Es ist am besten, mit den Leuten zu sprechen, die die Geräte hergestellt haben, und mit Experten für Zustandsüberwachung, um herauszufinden, wie man die Zustandsüberwachung am besten durchführt.
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Bibliographie
