Βιομηχανικά υδραυλικά συστήματα
Προγνωστική ανάλυση στη Βιομηχανία της ανακύκλωσης
Στις εγκαταστάσεις της στο Χαϊλμπρόν, η TSR Recycling GmbH χρησιμοποιεί αναλύσεις βασισμένες σε δεδομένα από την Bosch Rexroth, προκειμένου να αποφύγει πιθανά κόστη διακοπής λειτουργίας. Τα σχετικά χαμηλά τέλη για την ψηφιακή υπηρεσία CytroConnect μπορούν γρήγορα να αντισταθμιστούν.
Οι εταιρείες ανακύκλωσης εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη διαθεσιμότητα του εξοπλισμού τους. Αν υδραυλικοί τεμαχιστές, ψαλίδες κοπής ή πρέσες πάψουν να λειτουργούν, υπάρχει κίνδυνος επιβολής σοβαρών ποινών. Αν φορτηγά, τρένα ή πλοία περιμένουν μάταια το φορτίο τους, τα συνακόλουθα κόστη μπορεί να φτάσουν τα πέντε ή έξι ψηφία. Για να το αποφύγει αυτό, η TSR Recycling GmbH καινοτομεί με την ψηφιακή υπηρεσία CytroConnect PREDICT από την Bosch Rexroth. Οι βασισμένες σε κανόνες και δεδομένα αναλύσεις με μηχανική εκμάθηση όχι μόνο προλαμβάνουν διακοπές στην παραγωγή, αλλά και περιορίζουν τα κόστη συντήρησης και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.
Στις εγκαταστάσεις στο Χαϊλμπρόν, η TRS Recycling GmbH επεξεργάζεται κομμάτια μετάλλων και σιδήρου.
Βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και εξοικονόμηση ενέργειας
Ιδρυθείσα το 1890, η TSR Recycling εδρεύει στο Λίνεν, στη Βόρεια Ρηνανία-Βεστφαλία, και απασχολεί 4.100 άτομα σε όλο τον κόσμο. Οι επιτυχίες της εταιρείας περιλαμβάνουν ετήσια εξοικονόμηση 12 εκατομμυρίων τόνων σιδηρομεταλλεύματος, 5 εκατομμυρίων τόνων άνθρακα και 8 εκατομμυρίων τόνων CO₂. Η εταιρεία επεξεργάζεται σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μέταλλα στις εγκαταστάσεις της στο Χαϊλμπρόν της Γερμανίας. «Η παραγωγή και η καθαρότητα των προϊόντων μας μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω μόνο με έναν υψηλό βαθμό καινοτομίας σε ολόκληρη την αλυσίδα παραγωγής», εξηγεί ο Sebastian Bischof, τεχνικός διευθυντής στο τμήμα ψαλιδιών και πρεσών. «Η προγνωστική ανάλυση και συντήρηση των μηχανημάτων παραγωγής μας παίζει βασικό ρόλο εδώ».
Με στόχο να βρεθεί η πιο αποδοτική ενεργειακά λύση, που ελαχιστοποιεί τόσο τις εκπομπές CO₂ όσο και τα κόστη παραγωγής, η TSR Recycling προτίμησε μια λύση προγνωστικής ανάλυσης από τον μακροχρόνιο συνεργάτη της στον τομέα των υδραυλικών συστημάτων, την Bosch Rexroth. «Μετά από λεπτομερή ανάλυση αγοράς, το συνολικό πακέτο από την Bosch Rexroth μάς κέρδισε», δήλωσε ο Sebastian Bischof.
Προετοιμασία για την ανάλυση δεδομένων
Μια ψαλίδα κοπής από τη Metso ήταν το πρώτο μηχάνημα στην TSR που προετοιμάστηκε για ανάλυση δεδομένων. Η απογραφή και η απαραίτητη ενημέρωση υλικού πραγματοποιήθηκαν από τη Hydrobar, πιστοποιημένο συνεργάτη της Rexroth που εδρεύει στο Ζιντελφίνγκεν. Η εταιρεία εξόπλισε τα κρίσιμα για την επεξεργασία μέρη του συστήματος με κατάλληλους αισθητήρες και εγκατέστησε κιβώτιο DAQ (συλλογής δεδομένων) με ενσωματωμένη πύλη. Αυτό καταγράφει δεδομένα από τους αισθητήρες που, στη συνέχεια, υφίστανται προκαταρκτική επεξεργασία από την Πύλη IoT και μεταφέρονται σε κρυπτογραφημένη μορφή σε cloud. Εκεί, οι ροές δεδομένων επαληθεύονται, αποκρυπτογραφούνται και αξιολογούνται με τη βοήθεια «αυτοδιδασκόμενων» αλγορίθμων.
Αν οι μετρήσεις αποκλίνουν σημαντικά από τα έγκυρα δεδομένα σύγκρισης, το σύστημα αναγνωρίζει ανωμαλία και την αναφέρει στην ομάδα επιτήρησης στη Rexroth. Οι ειδικοί επαληθεύουν την κατάσταση και κάνουν μια σύσταση προγνωστικής συντήρησης στους υπεύθυνους στην TSR. Η εταιρεία ανακύκλωσης έχει έπειτα αρκετό χρόνο να σχεδιάσει και να προετοιμάσει το μέτρο χωρίς επιπτώσεις στην παραγωγή. Αναγνωρίζοντας και διορθώνοντας τις ανωμαλίες από νωρίς, οι βλάβες και οι μη προγραμματισμένες διακοπές λειτουργίας μπορούν να αποφευχθούν.
Οι ψαλίδες κοπής είναι συστήματα κρίσιμης σημασίας για την παραγωγή. Αναλύσεις βασισμένες σε κανόνες και δεδομένα θα συμβάλουν στην πρόληψη δαπανηρών διακοπών λειτουργίας.
Απλή ενημέρωση υλικού: Κιβώτιο DAQ με ενσωματωμένη πύλη από την Bosch Rexroth για συλλογή δεδομένων και ασφαλή μετάδοσή τους σε cloud.
Περαιτέρω βελτιώσεις στις αναλύσεις μετά τη φάση εκμάθησης
Φάση εκμάθησης τεσσάρων εβδομάδων, τον Αύγουστο του 2021, προηγήθηκε των επιχειρήσεων. Σε εκείνη τη φάση, η ομάδα ανάλυσης στην Bosch Rexroth εντόπισε πρώτα τα κατάλληλα μοντέλα και τις παραμέτρους για τις ψαλίδες κοπής. Οι αλγόριθμοι που επιλέχθηκαν για την ανάλυση βελτιώνονται στην παρούσα φάση, με αποτέλεσμα οι προβλέψεις να γίνονται ολοένα και πιο ακριβείς με τον καιρό.
«Η προγνωστική ανάλυση απαιτεί υψηλό βαθμό εξειδίκευσης και ένα ολοκληρωμένο νευρωνικό δίκτυο που επεξεργάζεται ποσότητες δεδομένων από ένα τεράστιο σύνολο ανώνυμων συγκριτικών δεδομένων», εξηγεί ο Marcello Miceli, ανώτερο στέλεχος του τμήματος Υποστήριξης πωλήσεων στην Bosch Rexroth. «Είναι σχεδόν αδύνατο οι εταιρείες να δημιουργήσουν μια δική τους λύση, αλλά ως ενοικιαζόμενη υπηρεσία η προγνωστική ανάλυση γίνεται ελκυστική για πολλούς χρήστες».
Διαφανή κόστη, άμεση απόδοση επένδυσης
Ο Marcello Miceli γνωρίζει εκ πείρας ότι, στην περίπτωση των περισσοτέρων κρίσιμων υδραυλικών εφαρμογών, η υπηρεσία CytroConnect PREDICT κάνει απόσβεση από τον πρώτο χρόνο. Το κόστος της βλάβης ενός υδραυλικού εξαρτήματος εξαρτάται από τον χρόνο που θα χρειαστεί η αναζήτηση και προμήθεια των ανταλλακτικών. «Σε γενικές γραμμές, το κόστος διακοπής λειτουργίας που αποφεύγεται υπερβαίνει τα μηνιαία τέλη κατά έναν συντελεστή της τάξης του πέντε ή και περισσότερο», λέει ο ειδικός της Rexroth. «Αν αποφεύγονται μία ή δύο διακοπές λειτουργίας τον χρόνο, οι τεχνικές επενδύσεις θα κάνουν απόσβεση μέσα σε μερικές εβδομάδες ή μήνες. Τα περιφερειακά κόστη πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη. Για παράδειγμα, βλάβη σε άλλα εξαρτήματα μπορεί να αποφευχθεί παρακολουθώντας την καθαρότητα του ελαίου».
Η Ομάδα προγνωστικής συντήρησης στην Bosch Rexroth αξιολογεί τα δεδομένα μηχανικής εκμάθησης και κάνει συστάσεις συντήρησης.
Η προγνωστική ανάλυση στην ανακύκλωση εμποδίζει απρόοπτες διακοπές λειτουργίας, περιορίζει τις εργασίες συντήρησης και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Τα δεδομένα μπορούν επίσης να συμβάλουν στη βελτίωση της παραγωγής σε μόνιμη βάση.
Περιορισμένες εργασίες συντήρησης
Είναι ακόμα πολύ νωρίς για να εξάγει η TSR στο Χαϊλμπρόν ένα τελικό συμπέρασμα σχετικά με την εξοικονόμηση χρημάτων και ενέργειας. Ωστόσο, ο Sebastian Bischof έχει ήδη να αναφέρει μια-δυο επιτυχίες: «Με το νεοεισαχθέν σύστημα, καταφέραμε να εντοπίσουμε αρκετές κρίσιμες ανωμαλίες νωρίς. Για παράδειγμα, φθαρμένες βαλβίδες θα διέκοπταν την παραγωγή στο εγγύς μέλλον. Πετύχαμε τον κύριο στόχο μας», δήλωσε ο τεχνικός διευθυντής. «Η προγνωστική συντήρηση προστατεύει από απρόοπτες διακοπές λειτουργίας και μας βοηθά επίσης να ελαχιστοποιήσουμε τα κόστη συντήρησης στις εγκαταστάσεις του Χαϊλμπρόν. Καθώς ορισμένα υδραυλικά εξαρτήματα δεν αντικαθίστανται πλέον σε τακτική βάση, σε ορισμένες περιπτώσεις υπερβολικά νωρίς, το προσωπικό συντήρησης έχει λιγότερη δουλειά να κάνει. Αυτό βοηθά στην αντιστάθμιση της έλλειψης εξειδικευμένου προσωπικού. Ταυτόχρονα, οι πληροφορίες κατάστασης και οι προβλέψεις αυξάνουν την εξοικονόμηση ενέργειας και τον χρόνο λειτουργίας του εξοπλισμού, με αποτέλεσμα να γλιτώνουμε χρήματα». Η υπηρεσία CytroConnect PREDICT δεν ελέγχει μόνο τους κυλίνδρους, τις αντλίες και τα μοτέρ στις ψαλίδες κοπής, αλλά και την καθαριότητα του υδραυλικού ελαίου και τις παραμέτρους δεξαμενής.
Ο Sebastian Bischof ελπίζει επίσης να βελτιωθεί περαιτέρω η παραγωγή με τα δεδομένα που συλλέγονται. «Με την αντιστοίχιση συγκεκριμένων υδραυλικών δεδομένων με ορισμένους τύπους κομματιών μετάλλων, έχουμε τη δυνατότητα να αναλύουμε και να προσαρμόζουμε τις διαδικασίες. Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με το αποτέλεσμα με όλα αυτά τα οφέλη», δήλωσε ο Sebastian Bischof. «Αν αυτή η εξαιρετικά θετική εντύπωση αποδειχθεί σωστή, θα μετασκευάσουμε περισσότερα συστήματα παραγωγής με το σύστημα προγνωστικής συντήρησης από την Bosch Rexroth».
Θέλετε περισσότερες πληροφορίες για την CytroConnect Solutions;