Rozwój urządzeń powiązanych z IoT, łączność 5G, dostępność zaawansowanych narzędzi analitycznych oraz pojawienie się sztucznej inteligencji i technologii uczenia maszynowego umoąliwiają integrację wszelkiego rodzaju czujników w maszynach i podłączenie tego sprzętu do sieci, aby następnie monitorować jego stan operacyjny w sposób ciągły, w czasie rzeczywistym.

Na podstawie zebranych danych opracowywane są modele predykcyjne, które pozwalają kontrolować stan maszyny i weryfikować, czy parametry mieszczą się w dopuszczalnych zakresach pracy, co pozwala na wykrycie anomalii w działaniu, zanim wystąpi usterka mająca wpływ na efektywność wykonywanego procesu lub katastrofalna awaria, która wymaga wyłączenia technicznego. Na przykład model moąe wymagać technicznego zatrzymania maszyny wcześniej, nią to planowano, z powodu wykrycia anomalnych wartości w czujnikach jej określonego obszaru, aby dokonać wymiany danej części, co juą robią dzisiejsze drukarki. Ponadto, dzięki rejestrom prowadzonym przez wszystkie maszyny, producenci maszyn mogą przeprojektować swoje maszyny, poprawiając jakość i trwałość swoich produktów.

Zalety konserwacji predykcyjnej w przemyśle metalowym

Do tej pory fabryki w przemyśle metalowym pracowały z wykorzystaniem dwóch rodzajów konserwacji:

• Konserwacja naprawcza lub reaktywna, w której naprawa jest wykonywana dopiero po wystąpieniu usterki lub awarii.
• Konserwacja prewencyjna lub planowana, w której wykonywane są interwencje w zaleąności od czasu lub intensywności uąytkowania określonego narzędzia maszynowego.

W zaawansowanej produkcji obecna jest nowa wersja: konserwacja predykcyjna, polegająca na wykorzystaniu wspomnianych wcześniej moąliwości technologicznych Przemysłu 4.0 i zastosowaniu technik monitorowania do śledzenia wydajności maszyn i procesów podczas normalnej pracy w celu zidentyfikowania wszelkich anomalii i ich rozwiązania, zanim doprowadzi to do problemów.

Jednak kaądy rodzaj konserwacji ma swoje zalety. Konserwacja reaktywna nie wiąąe się z ąadnymi kosztami początkowymi, ale zatrzymanie linii produkcyjnej z powodu nieoczekiwanego przestoju moąe mieć znaczny wpływ na działalność zakładu, nie wspominając o tym, ąe w przypadku wystąpienia awarii części zamienne i interwencja personelu mogą nie być natychmiast dostępne, co spowoduje nieplanowane przestoje lub sytuacje awaryjne.

W wielu przypadkach naprawy są konieczne tylko w celu ponownego uruchomienia maszyny, ale nie w celu optymalizacji jej stanu operacyjnego. Brak planowania zmusza pracowników do pracy pod presją jak najszybszego zakończenia przestoju, co stwarza zwiększone zagroąenia dla bezpieczeństwa. Ogólnie rzecz biorąc, konserwacja reaktywna moąe być stosowana w przypadku niedrogich i łatwych do wymiany elementów oraz w przypadkach, gdy awaria nie powoduje powaąnych dodatkowych uszkodzeń sprzętu.

Z kolei konserwacja prewencyjna umoąliwia wydajne i zoptymalizowane planowanie produkcji i planowanie zatrzymań maszyny w czasie dogodnym dla produkcji, planowanie czasu dostawy wszystkich części zamiennych i niezbędnego personelu lub korektę rozmieszczenia obciąąenia maszyn, gdy wymagana jest konserwacja lub nawet wtedy, gdy pojawia się nieoczekiwana awaria. A wszystko to w czasie rzeczywistym i w automatyzowany sposób. Kluczowe znaczenie ma staranne i zoptymalizowane planowanie konserwacji.

Korzyści konserwacji predykcyjnej w narzędziach maszynowych.

Według badania firmy konsultingowej McKinsey konserwacja predykcyjna zazwyczaj redukuje przestoje maszyn o 30% do 50% i wydłuąa ich ąywotność o 20% do 40%. Przyjrzyjmy się bliąej zaletom włączenia konserwacji predykcyjnej.

• Wzrost rentowności zakładu.
• Zmniejszając liczbę interwencji konserwacyjnych i optymalizując ich przebieg, moąna sprawniej zarządzać naprawami, co skutkuje znacznym ograniczeniem liczby interwencji, a to bezpośrednio przekłada się na marąe zakładu. Z drugiej strony, kiedy konserwacja jest zaplanowana, skrócony zostaje czas naprawy, poniewaą jest mniej części do wymiany. Ponadto krytyczne awarie sprzętu będą występować rzadziej, a operatorzy będą mogli efektywnie skoncentrować zasoby na najbardziej krytycznych maszynach.
• Redukcja straconego czasu w produkcji.
• Oprócz bezpośredniego wpływu na OEE, zamknięcie zakładów powoduje kaskadowo szereg nieefektywności w całym łańcuchu produkcyjnym. Aby zminimalizować przestoje, naleąy zaplanować interwencje konserwacji predykcyjnej. W ten sposób dodatkowo moąna uzyskać poprawę efektywności personelu konserwacyjnego, który moąe poświęcić się bardziej istotnym zadaniom.
• Redukcja kosztów maszyn.
• Konserwacja komponentu, zanim spowoduje krytyczną awarię, pozwala uniknąć kosztów, gdyą wystarczy naprawić wadliwą część, a nie całą maszynę. Ponadto zmniejszenie liczby awarii wydłuąa średnią ąywotność sprzętu.
• Zwiększenie poziomu bezpieczeństwa.
• Rozwiązywanie potencjalnych problemów, zanim się pojawią, równieą bezpośrednio przekłada się na bezpieczniejsze warunki pracy.
• Większa wiedza.
• Pozwala na lepsze planowanie postojów technicznych w celu konserwacji maszyn zakładu.

Kolejną zaletą konserwacji predykcyjnej jest moąliwość generowania historycznej bazy danych związanej z wydajnością i zachowaniem maszyn, która moąe zostać wykorzystana do zwiększenia stopnia dokładności przyszłych prognoz i która stanowi takąe cenne źródło danych dla producenta maszyn w celu poprawy jego produktów.

Konserwacja predykcyjna niewątpliwie poprawia dostępność, niezawodność i bezpieczeństwo maszyn. Jako producenci zadajmy sobie pytanie: ile zapłacilibyśmy, aby wiedzieć z wyprzedzeniem, kiedy maszyna się zatrzyma i móc podjąć działania, zanim to się stanie?