Monitoring energii może ostrzec o awarii maszyny. Nawet 18 miesięcy wcześniej

Monitoring energii najczęściej kojarzymy z jednym celem: sprawdzeniem, gdzie zakład zużywa najwięcej energii i gdzie można ograniczyć koszty.

To jednak tylko część możliwości, jakie daje analiza danych energetycznych na poziomie konkretnych urządzeń.

Zmiana charakterystyki poboru energii może być bowiem jednym z pierwszych sygnałów, że maszyna zaczyna pracować inaczej niż zwykle.

W praktyce oznacza to, że monitoring energii może wspierać również utrzymanie ruchu i wcześniejsze wykrywanie rozwijających się problemów technicznych.

Dobrym przykładem jest Magna Plastcoat, gdzie wykorzystanie systemu Panoramic Power pozwoliło identyfikować potencjalne problemy z urządzeniami nawet 18 miesięcy przed ich awarią.

I właśnie w tym miejscu dane o energii przestają być wyłącznie informacją dla działu energetycznego.

Stają się źródłem wiedzy o kondycji procesu i maszyn.

Co zużycie energii mówi o pracy maszyny?

Każde urządzenie ma pewną charakterystykę pracy.

Silnik, grzałka, sprężarka, pompa czy wentylator podczas normalnej eksploatacji pobierają energię w określony sposób. Profil ten zmienia się oczywiście w zależności od obciążenia, rodzaju produkcji czy warunków procesu, ale przy odpowiednio szczegółowych danych można obserwować jego zachowanie w czasie.

Jeżeli urządzenie zaczyna pracować inaczej, może zmienić się również jego charakterystyka energetyczna.

Może pojawić się między innymi:

• stopniowy wzrost poboru energii,

• nietypowy skok zapotrzebowania,

• większa zmienność obciążenia,

• wydłużenie czasu pracy urządzenia,

• pobór energii w momencie, w którym maszyna teoretycznie nie powinna pracować,

• różnica pomiędzy podobnymi urządzeniami realizującymi ten sam proces.

Sama anomalia energetyczna nie oznacza jeszcze konkretnej awarii.

Jest jednak sygnałem, że warto sprawdzić, dlaczego zachowanie urządzenia się zmieniło.

I właśnie ten dodatkowy czas może mieć ogromną wartość dla działu utrzymania ruchu.

Od „maszyna się zepsuła” do „coś zaczyna się zmieniać”

W reaktywnym modelu utrzymania ruchu informacja o problemie pojawia się zazwyczaj wtedy, gdy jego skutki są już widoczne.

Maszyna zatrzymuje się.

Spada wydajność.

Pojawiają się braki.

Urządzenie zaczyna się przegrzewać.

Linia nie może kontynuować produkcji.

Wtedy rozpoczyna się diagnostyka pod presją czasu.

Trzeba ustalić przyczynę, znaleźć części, zaplanować ludzi i jak najszybciej przywrócić produkcję.

Monitoring parametrów pracy zmienia tę sytuację.

Zamiast czekać na jedno zdarzenie końcowe, można obserwować trend prowadzący do problemu.

Jeżeli zużycie energii urządzenia stopniowo odbiega od wartości typowych, zespół utrzymania ruchu otrzymuje podstawę do sprawdzenia maszyny jeszcze zanim dojdzie do zatrzymania.

To właśnie jedna z idei stojących za predictive maintenance.

[LINK WEWNĘTRZNY: predykcyjne utrzymanie ruchu → /rozwiazania/utrzymanie-ruchu]

Magna Plastcoat: problem widoczny nawet 18 miesięcy wcześniej

Ciekawym przykładem wykorzystania danych energetycznych w utrzymaniu ruchu jest zakład Magna Plastcoat.

Firma wdrożyła system Panoramic Power do monitorowania parametrów energetycznych urządzeń. Dzięki obserwowaniu ich charakterystyki zespół mógł nie tylko analizować zużycie energii, lecz również wychwytywać zmiany wskazujące na rozwijające się problemy techniczne.

W przypadku urządzeń termicznych możliwe było zidentyfikowanie potencjalnych problemów nawet 18 miesięcy przed awarią.

To diametralnie zmienia sposób działania utrzymania ruchu.

Jeżeli potencjalne pogorszenie stanu urządzenia zostanie zauważone odpowiednio wcześnie, zespół zyskuje czas, aby:

• zweryfikować źródło anomalii,

• porównać zachowanie urządzenia z wcześniejszym okresem,

• przeprowadzić dodatkową diagnostykę,

• zamówić potrzebne części,

• zaplanować interwencję podczas postoju,

• ograniczyć ryzyko nieplanowanego zatrzymania produkcji.

Nie chodzi więc wyłącznie o wcześniejszy alarm.

Chodzi o zmianę sposobu zarządzania ryzykiem awarii.

Zespół nie musi reagować dopiero wtedy, gdy produkcja już stoi.

Jak Panoramic Power pozwala zobaczyć takie anomalie?

Aby analiza energetyczna mogła być wykorzystana do obserwowania pracy konkretnych urządzeń, dane muszą być odpowiednio szczegółowe.

Informacja z głównego licznika zakładu zazwyczaj nie wystarczy.

Jeżeli widzimy jedynie, że cały zakład pobiera w danej chwili 800 kW, trudno określić, czy zmiana wynika z pracy pieca, sprężarki, pompy czy jednej z kilkudziesięciu maszyn produkcyjnych.

Dlatego znaczenie ma monitoring na poziomie pojedynczych obwodów i urządzeń.

Panoramic Power wykorzystuje bezprzewodowe czujniki instalowane na przewodach elektrycznych. Dane o poborze mogą być przekazywane do platformy analitycznej PowerRadar i analizowane w czasie rzeczywistym. System GLADAN umożliwia monitoring na poziomie urządzeń, analizowanie profili pracy oraz tworzenie alertów dotyczących nietypowego poboru mocy.

[LINK WEWNĘTRZNY: Panoramic Power → /produkty/panoramic-power]

[LINK WEWNĘTRZNY: monitoring zużycia energii w czasie rzeczywistym → /monitoring-energii/]

Jak wygląda wykrywanie problemu w praktyce?

Wyobraźmy sobie urządzenie, które przez wiele miesięcy podczas określonego procesu pobiera energię według podobnego profilu.

Operator nie widzi żadnej różnicy.

Maszyna działa.

Produkcja jest realizowana.

Nie pojawia się żaden alarm z automatyki.

Jednocześnie analiza danych pokazuje, że pobór energii stopniowo zaczyna odbiegać od wcześniejszego wzorca.

Na początku różnica może być niewielka.

Później trend staje się coraz bardziej widoczny.

I właśnie wtedy pojawia się moment, w którym można zadać pytanie:

Dlaczego ta maszyna zaczęła pracować inaczej?

Być może zmienił się proces.

Być może inne jest obciążenie.

Być może pojawił się problem techniczny.

Monitoring sam w sobie nie zastępuje diagnostyki technicznej. Pomaga jednak wskazać urządzenie lub okres, który powinien zostać dokładniej sprawdzony.

To ogromna różnica względem sytuacji, w której pierwszym jednoznacznym sygnałem problemu jest zatrzymanie maszyny.

Monitoring energii nie zastępuje systemu predictive maintenance

Warto tutaj rozróżnić dwa rozwiązania.

Monitoring energii pozwala obserwować charakterystykę energetyczną urządzenia i wykrywać odstępstwa od normalnej pracy.

Dedykowany system predictive maintenance może natomiast analizować dodatkowe parametry techniczne, takie jak drgania czy temperatura.

W GLADAN takim rozwiązaniem jest G-SENSE Predict, wykorzystujący sensory drgań i temperatury do ciągłego monitorowania kondycji maszyn oraz wykrywania symptomów rozwijających się usterek.

[LINK WEWNĘTRZNY: system predictive maintenance G-SENSE Predict → /produkty/g-sense-predict]

Obydwa podejścia mogą więc dostarczać różnych informacji.

Dane energetyczne mogą wskazać, że sposób pracy urządzenia się zmienił.

Dane z czujników kondycji mogą pomóc dokładniej obserwować stan mechaniczny maszyny.

W zależności od krytyczności urządzenia i potrzeb zakładu można wykorzystywać jeden albo kilka rodzajów danych.

Dlaczego analiza trendu jest ważniejsza niż pojedynczy pomiar?

Pojedynczy skok poboru energii może mieć wiele przyczyn.

Zmienił się produkt.

Maszyna została mocniej obciążona.

Proces przez chwilę wymagał większej mocy.

Uruchomiono dodatkowe urządzenie.

Dlatego w diagnostyce największą wartość często daje nie pojedynczy odczyt, ale kontekst i historia danych.

Jeżeli mamy dane zbierane regularnie, możemy porównywać:

tę samą maszynę w różnych okresach

Czy dzisiejsza charakterystyka pracy wygląda tak samo jak trzy miesiące temu?

podobne urządzenia

Dlaczego dwie takie same pompy realizujące podobne zadanie pobierają różną ilość energii?

różne zmiany produkcyjne

Czy problem występuje stale, czy tylko podczas określonego sposobu pracy?

zużycie energii względem czasu działania

Czy maszyna potrzebuje coraz więcej czasu i energii, aby wykonać tę samą operację?

Właśnie takie porównania pozwalają przejść od zwykłego pomiaru do analityki.

Co zyskuje utrzymanie ruchu?

Największą wartością nie jest sam wykres.

Jest nią czas na reakcję.

Jeżeli potencjalna nieprawidłowość zostanie zauważona zanim urządzenie się zatrzyma, utrzymanie ruchu może działać według planu, a nie pod presją awarii.

W praktyce oznacza to możliwość lepszego przygotowania serwisu, zaplanowania przeglądu w dogodnym momencie oraz ograniczenia sytuacji, w których naprawa musi rozpocząć się natychmiast.

Monitoring może również pomóc w ustalaniu priorytetów.

Jeżeli park maszynowy składa się z kilkudziesięciu lub kilkuset urządzeń, trudno kontrolować każde z nich z jednakową intensywnością.

Dane pozwalają skierować uwagę tam, gdzie rzeczywiście pojawia się odstępstwo od normalnej pracy.

[LINK WEWNĘTRZNY: monitoring maszyn w czasie rzeczywistym → /rozwiazania/monitoring-maszyn]

Energia jako parametr procesu, nie tylko koszt

To jedna z najważniejszych zmian w podejściu do monitoringu energii.

kWh nie musi być wyłącznie pozycją na fakturze.

Zużycie energii jest również efektem tego, jak pracuje urządzenie i proces.

Jeżeli zaczynamy analizować energię na poziomie poszczególnych odbiorników, możemy wykorzystywać ją jako dodatkowe źródło informacji operacyjnej.

Dzięki temu monitoring energii może wspierać jednocześnie:

• ograniczanie kosztów energetycznych,

• wykrywanie niepotrzebnej pracy urządzeń,

• identyfikowanie biegów jałowych,

• porównywanie efektywności maszyn,

• wykrywanie odstępstw od normalnego profilu pracy,

• utrzymanie ruchu,

• działania związane z predictive maintenance.

To znacznie więcej niż sprawdzanie miesięcznego rachunku.

Od gaszenia pożarów do planowania

Case Magna Plastcoat dobrze pokazuje różnicę pomiędzy posiadaniem danych a faktycznym wykorzystaniem ich w zarządzaniu zakładem.

Jeżeli o problemie dowiadujemy się dopiero po awarii, możliwości działania są ograniczone.

Jeżeli widzimy zmianę wcześniej, możemy ją przeanalizować.

A czasami to „wcześniej” może oznaczać nie kilka godzin czy dni, ale nawet wiele miesięcy.

Dlatego monitoring energii warto traktować nie tylko jako narzędzie do redukcji rachunków.

Może być również dodatkową warstwą informacji o tym, co rzeczywiście dzieje się z urządzeniami w zakładzie.

Chcesz zobaczyć charakterystykę pracy swoich urządzeń?

Panoramic Power pozwala monitorować pobór energii na poziomie poszczególnych urządzeń i analizować ich zachowanie w czasie. Dzięki temu można szukać nie tylko obszarów nadmiernego zużycia energii, ale także nietypowych zmian w pracy maszyn.

Sprawdź, jak działa Panoramic Power i jakie dane możesz zacząć zbierać w swoim zakładzie.

[CTA / LINK: /produkty/panoramic-power]

FAQ

Czy na podstawie zużycia energii można wykryć awarię maszyny?

Zmiana charakterystyki poboru energii może wskazywać, że urządzenie zaczęło pracować inaczej niż zwykle. Nie każda zmiana oznacza awarię, dlatego dane energetyczne powinny być traktowane jako sygnał do dalszej analizy lub diagnostyki.

Czym jest predictive maintenance?

Predictive maintenance, czyli predykcyjne utrzymanie ruchu, polega na monitorowaniu kondycji urządzeń i wykorzystywaniu danych do wykrywania symptomów problemów przed wystąpieniem awarii. Dzięki temu działania serwisowe można zaplanować na podstawie rzeczywistego stanu maszyny.

Jak monitoring energii wspiera utrzymanie ruchu?

Pozwala obserwować profile pracy konkretnych urządzeń, porównywać ich zachowanie w czasie i wychwytywać nietypowe zmiany. Może to pomóc zespołowi utrzymania ruchu zdecydować, które urządzenie wymaga dokładniejszego sprawdzenia.

Czy Panoramic Power wymaga ingerencji w automatykę maszyny?

System wykorzystuje bezprzewodowe czujniki prądowe montowane na przewodach. Rozwiązanie jest projektowane jako bezinwazyjne i nie wymaga przebudowy automatyki urządzenia.

Czy monitoring energii zastępuje pomiary drgań i temperatury?

Nie. Dane energetyczne dostarczają innego rodzaju informacji niż pomiary kondycji mechanicznej. W przypadku krytycznych maszyn mogą być uzupełniane np. monitoringiem drgań i temperatury za pomocą dedykowanych systemów predictive maintenance.