回收產業的預測分析
回收產業的預測分析
工業用液壓

回收產業的預測分析

TSR Recycling GmbH 的海爾布隆工廠使用 Bosch Rexroth 的數據分析來避免潛在的停機成本。CytroConnect 數位服務的合理費用可以很快收回成本。

回收公司高度依賴本身設備的可用性。如果液壓驅動的切碎機、廢料剪或壓力機發生故障,則存在遭受嚴厲處罰的風險。如果卡車、火車或輪船空等貨物,後續成本可能會攀升至五到六位數。為了防止這種情況發生,TSR Recycling GmbH 使用 Bosch Rexroth 的數位服務 CytroConnect PREDICT 開拓新天地。使用機器學習進行基於規則和資料的分析不僅可以防止生產停機,也可以降低維護成本並延長設備的使用壽命。

TRS Recycling GmbH 的海爾布隆工廠處理廢金屬和鐵。

TRS Recycling GmbH 的海爾布隆工廠處理廢金屬和鐵。

提高產品品質和能源效率

TSR Recycling 成立於 1890 年,總部位於北萊茵西伐利亞州呂嫩市,在全球擁有 4100 名員工。這家公司的成功績效包括每年節省 1200 萬噸鐵礦石、500 萬噸煤炭和 800 萬噸二氧化碳。這家公司在德國海爾布隆工廠加工黑色金屬和非黑色金屬。廢料剪和壓力機部門技術經理 Sebastian Bischof 解釋:「只有在整個製程鏈上進行高度創新,才能進一步提高我們產品的產量和純度。我們生產機器的預測分析和維護在這裡發揮核心作用。」

以找到盡可能減少二氧化碳排放和生產成本的最節能解決方案為前提,TSR Recycling 選擇長期液壓合作夥伴 Bosch Rexroth 提供的預測分析解決方案。Sebastian Bischof 說:「經過詳細的市場分析,Bosch Rexroth 的整體方案獲得我們肯定。」

準備資料分析

Metso 的兩台廢料剪是 TSR 一開始準備用於資料分析的機器。庫存和必要的硬體更新由位於辛德爾芬根的 Rexroth 卓越認證合作夥伴 Hydrobar 進行。這家公司為製程關鍵系統零件配備適合的感測器,並安裝內建整合式閘道的 DAQ 盒 (資料蒐集)。這會記錄感測器資料,然後由物聯網閘道進行預先處理並以加密形式傳輸到雲端。其中藉助於自我學習演算法對資料流進行驗證、解密和評估。

如果測量結果與學習而得的比較資料存在顯著偏差,系統就會識別異常情況並通報 Rexroth 的監督專家團隊。專家會驗證情況並向 TSR 負責人提出預測維護建議。回收公司就有足夠的時間來計畫和準備措施,生產力完全不受影響。藉由儘早識別和修正異常情況,可以避免損壞和意外停機。

廢料剪是其中一種生產關鍵系統。基於規則和資料的分析應該有助於避免高額的停機成本。

廢料剪是其中一種生產關鍵系統。基於規則和資料的分析應該有助於避免高額的停機成本。

簡單的硬體更新:內建 Bosch Rexroth 整合式閘道的 DAQ 盒,用於收集資料並安全地傳輸到雲端。

簡單的硬體更新:內建 Bosch Rexroth 整合式閘道的 DAQ 盒,用於收集資料並安全地傳輸到雲端。

學習階段後進一步改善分析

在 2021 年 8 月開始運作之前有一個 4 週的學習階段。在這個階段,Bosch Rexroth 的分析團隊首先確定適合廢料剪的模型和參數。為分析選擇的演算法持續改善,因此預測隨著時間變得愈來愈準確。

Bosch Rexroth 服務銷售支援資深經理 Marcello Miceli 解釋:「預測分析需要高度的專業知識和全面的神經網路,這個網路需要處理龐大匿名比較資料所累積的大量資料。公司幾乎不可能自己建立這樣的解決方案,不過以租賃服務形式提供的預測分析對於許多使用者很有吸引力。」

成本透明、快速達到投資報酬率

Marcello Miceli 從經驗中得知,對於大多數故障關鍵型液壓應用,CytroConnect PREDICT 在第一年內就能回收成本。液壓元件故障實際造成的損失取決於採購備用零件所需的時間。Rexroth 專家表示:「一般來說,避免的停機成本超過月費五倍以上。如果每年避免一兩次停機,技術投資將在幾週或幾個月內回收成本。也應該一併考量週邊成本。例如,藉由監測油的清潔度可以避免其他零件損壞。」

Bosch Rexroth 的預測維護團隊接著會評估機器學習資料並給予維護建議。

Bosch Rexroth 的預測維護團隊接著會評估機器學習資料並給予維護建議。

回收中的預測分析可以防止意外停機、減少維護工作並延長設備正常運作時間。這些資料也有助於持續改善生產。

回收中的預測分析可以防止意外停機、減少維護工作並延長設備正常運作時間。這些資料也有助於持續改善生產。

減少維護工作

對於 TRS 的海爾布隆工廠來說,針對成本和能源節省得出最終結論仍為時尚早。不過,Sebastian Bischof 已經獲得一兩項成果:技術經理說:「藉由新引進的系統,我們能夠儘早識別一些關鍵故障異常。例如,磨損的閥門會在可預見的未來中斷生產過程。我們已經實現了我們的主要目標。預測維護可以防止意外停機,也有助於我們有助於降低海爾布隆工廠的維護成本。由於某些液壓元件不再定期更換,有時甚至出現過早更換的情況,因此維護人員的工作量大幅減少。這也有助於緩解熟能生巧的技術作業員短缺的問題。同時,狀態資訊和預測可以提高能源效率和設備正常運作時間,最終節省成本。」CytroConnect PREDICT 不僅監控廢料剪中的液壓油、泵浦和馬達,也監控液壓油的潔淨度和油箱參數。

Sebastian Bischof 也期望使用獲得的資料進一步提高生產力。Sebastian Bischof 說:「藉由將特定的液壓資料指派給特定的廢料類型,我們能夠分析和調整製程。我們對於結果相當滿意,因為獲得的效益相當多。如果如此積極正面的成果經過證實並非假象,我們將使用 Bosch Rexroth 的預測維護系統改裝後續的生產系統。」

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