Jak online monitoring pomohl odhalit kal v potrubí u čerpadla – pohledem diagnostika

Diagnostik dostává upozornění na anomálii na čerpadle. Ještě dříve, než zastaví provoz čerpadla zkontroluje v diagnostickém nástroji nGuard možnou příčinu poruchy. Díky analýze na dálku zjišťuje, že se nejedná o poruchu přímo na čerpadle, ale v potrubí před čerpadlem. Na základě toho se rozhoduje o odstávce mimo hlavní provozní dobu čerpadla a ke kontrole potrubí.

Anomálie je vyřešena. Jakým způsobem probíhá práce diagnostika s portálem nGuard, aby byl schopný příčinu najít a vyhodnotit? Pojďte se na to spolu s námi blíže podívat:

Farmaceutická společnost provozuje několik čerpadel chladící kapaliny pro zajištění chlazení vyrobených léčiv. Tyto čerpadla zajišťují chlazení kompresoru distribuujícího chladící kapalinu do mrazících těles.  Kal, který by se včas z potrubí neodstranil, by mohl způsobit nedostatečné chlazení kompresoru a stejně tak odpor kapaliny s kalem by mohl způsobit spálení motoru čerpadla. Ztráty jdou do tisíců EUR za čerpadlo samotné a desítky tisíc EUR za nedochlazení a znehodnocení výrobků v mrazících boxech.

Díky včasnému odhalení kalu v potrubí se těmto ztrátám podařilo předejít. Farmaceutická společnost v rámci plánované  modernizace procesu údržby nasadila službu kontinuálního vzdáleného monitoringu Neuron soundware. Nyní má diagnostik  komplexní přehled o současném (i minulém) stavu všech monitorovaných strojů. Údržba má k dispozici množství dostupných ukazatelů a nástrojů, které mohou pomoci při diagnostice stavu stroje, jak ukážeme dále.

Upozornění přichází emailem/SMS

Projdeme si celý případ od začátku do konce. Zákazník-diagnostik dostává upozornění na email pokaždé, když vznikne na stroji alert. V tomto případě přichází upozornění na anomálii detekovanou na senzoru umístěném před čerpadlem:

Všechna zařízení na jeden pohled

Na základě upozornění diagnostik otvírá dashboard, kde vidí  všechny své stroje. Může si je filtrovat dle společnosti, projektu a lokality. Pro lepší filtrování a hledání konkrétních strojů nebo strojů, které se nacházejí v určitém stavu, může použít tlačítka pro rychlé  filtrování nebo může využít políčka pro vyhledávání a najít tak přímo konkrétní stroj, kterého se nyní porucha týká.

Obr. V tuto chvíli vidí diagnostik upozornění na čerpadle 112A..

Na první pohled je vidět, jestli je stroj v pořádku a tedy zda nevykazuje nějakou anomálii. Jak vidíme, na čerpadle 112A došlo k nějaké anomální události, která měla za následek změnu zvuku mimo natrénovanou množinu dat. Na základě toho systém vytvořil na daném stroji alert (výstrahu) a ta se zobrazila na kartě příslušného stroje.

Konkrétní stroj s výstrahou

Protože chce diagnostik zjistit bližší informace o tomto konkrétním stroji s poruchou, klikne na danou kartu, a tak  se  dostane na přehled daného stroje (viz obrázek níže). Výchozí je záložka s grafy, kde vidí chod stroje za posledních 7 dní. Tento časový rozsah lze libovolně upravit a podívat se tak na chování stroje v kterémkoliv okamžiku jeho monitorování.

V tomto případě  model vyhodnotil  vzniklou anomálii a  vytvořil  patřičnou událost. Ta je následně viditelná červenou svislicí v grafech v příslušném čase. 

Sekce grafy je rozdělena do tří částí – utilizace stroje, přehledový graf pro všechny senzory a graf pro každý jednotlivý senzor.

Zde diagnostik vidí,  na kterém senzoru byla zaznamenána změna energie zvuku = zvýšila se hlasitost (zelená křivka). Pokud je na stroji pouze jeden senzor, je souhrnný graf shodný s grafem pro onen senzor. Pokud je však stroj větší nebo složitější a je monitorován větším množstvím senzorů, po přejetí kurzorem myši v grafu na značku alertu se zobrazí popis události -a na kterém senzoru/senzorech byl lokalizován. 

Popřípadě i uživatelská poznámka k události, pokud ji tam již někdo doplnil. Na obrázku vidíme, že změně zvuku odpovídá zvýšení anomálního skóre (žlutá křivka) počítaného pomocí AI Neuron soundware. Systém vygeneroval výstrahu, protože došlo k překročení nastavené hranice. A pro diagnostika to znamená událost, kterou se potřebuje zabývat.

Výběr časového úseku a porovnání s nominálním zvukem

Pro snadné a rychlé zhodnocení zvuku, který vyvolal alert, slouží analytický nástroj integrovaný v nGuard. Diagnostik zde kliká  do grafu na místo, které ho zajímá z hlediska změn ve zvuku. Následně  volí možnost “přidat do analýzy”. Tento postup může opakovat kolikrát chce a vybrat tak všechny zajímavé oblasti, které chce zahrnout do analýzy.

Až bude s výběrem spokojený, klikne na tlačítko “přejít na analýzu”, které ho přesměruje na záložku analýzy. Alternativně může na tuto záložku přejít také z horního menu stroje.

Pokud by se rozhodl provést ještě nějaké úpravy s vybranými daty (změnit čas, odstranit výběr nebo ručně zadat nové datum), může tak učinit po kliknutí na tlačítko “spravovat časy pro analýzu”.

Analýza dat

Diagnostik má následně několik možností jak data zkontrolovat a hledat tak v nich nějakou specifickou poruchu. V záložce analýzy si po výběru dat, umístění senzoru a počtu vzorků k vykreslení může nechat vykreslit komplexní diagnostický přehled jím vybraných zvuků.

Poslechová kontrola

V horní části analýzy uživatel vidí vykreslení zvukového signálu a jeho intenzity. Samozřejmostí je zvuk si přehrát a také stáhnout, pokud by uživatel k analýze chtěl použít jiný externí nástroj. Často již z poslechu je zřejmé jestli stroj pracuje tak jak má nebo jestli se vyskytl nějaký problém.

Spektrogram

Hned pod vykresleným zvukovým signálem se nachází spektrogram. Na něm je stejně jako v předchozím případě vidět změna zvuku v čase (vodorovná osa), ale navíc obsahuje také informaci o tom, na kterých frekvencích k této změně dochází. Hodí se tak zejména pro rychlé zhodnocení  a ke sledování rychlých změn, které by se mohly případně v nahrávce vyskytovat, jako jsou rázy, údery, rychlé a náhlé změny, apod.

Frekvenční spektrum

Ve spodní části záložky analýza nelezne uživatel vykreslené frekvenční spektrum jím zvolených časových úseků. Jedná se o skvělý nástroj pro zkoumání konkrétních poruch a hledání vad, které jsou založené na vibrodiagnostických empirických poznatcích. Jednotlivé křivky mají pořadí odpovídající tomu v jakém je uživatel volil.

Diagnostik zde má možnost přepínat mezi lineárním a logaritmickým zobrazením svislé osy, rovněž pak možnost pro tuto osu zachovat si pevné rozmezí hodnot, nebo, aby se chovala dynamicky a přizpůsobovala se vykreslovaným hodnotám. Kliknutím a tažením lze samozřejmě přiblížit pro uživatele zajímavou frekvenční oblast nebo lze také využít polí nad grafem k zadání přesného rozmezí frekvencí.

Závěr z analýzy dat

Díky této analýze diagnostik vyloučil poruchu přímo na čerpadle. Frekvence vibrací tomu neodpovídají. Data z analytického nástroje ukazují spíše právě na potrubí před čerpadlem.

Pro větší stroje je možné ještě ověřit poruchu skrze další, doplňkové měření. V tomto případě nebylo doplňkové měření potřeba, stačilo se podívat do analytického nástroje. I tak zde pro úplnost tento náhled uvádíme:

Další nástroje – RMS (střední hodnota vibrací), bandy – pro rotační stroje 

Jako další vodítka při řešení anomálií mohou uživateli pomoci další dva nástroje. Prvním z nich je hodnota okamžité rychlosti RMS v mm/s. Díky sledování této veličiny podobně jako tomu je i u anomálního skóre může uživatel sledovat dlouhodobý trend změny vibrací a včas zakročit.

Ke každému stroji je navíc možné přiřadit skupinu strojů z mezinárodní normy ISO 20816. To má za následek automatické generování výstrah při překročení doporučených hodnot rychlosti RMS udávaných normou.

Druhým nástrojem je sledování frekvenčních “bandů”, neboli poruch závislých na frekvenci otáčení u rotačních strojů. Systém NSW je tak schopen automaticky vyhodnocovat podezření na nevývahu, nesouosost a mechanické uvolnění a generovat výstrahy na tyto typy poruch.

Verdikt / zhodnocení  – asistovaný alerting

Po použití všech dostupných funkcí a nástrojů musí uživatel/diagnostik vynést verdikt, zda se opravdu jedná o poruchu, nebo třeba pouze o anomálii způsobenou změnou provozního režimu, což sebou nese i změnu zvuku, která nemusí být obsažená v původní trénovací množině daného stroje a tvoří tak “falešné poplachy”.

Pokud má zákazník službu v režimu asistovaného alertování, analýzu případných výstrah provádí vždy diagnostik NSW, a pokud to uzná za vhodné, informuje zákazníka. K zákazníkovi se tak dostanou pouze již předem zkontrolované události se kterými se následně rozhodne jak naloží.

Přehled eventů na konkrétním stroji

Pokud uživatele zajímá nebo preferuje přehled událostí na stroji ve formě seznamu, může k tomu využít záložku událostí, kde opět může mezi různými typy událostí filtrovat, editovat je a je zde také možnost vyřešit vygenerované alerty.

Poté co uživatel/diagnostik zhodnotí anomálie detekované systémem, může s alerty naložit jak uzná za vhodné. Tzn. alerty zavřít jako falešný poplach nebo o nich uvědomit někoho dalšího. K tomu slouží dialogové okno, které umožní uživateli odeslat email s podrobným popisem dané události pověřené osobě.

Diagnostikovaná anomálie byla způsobena kalem v potrubí kolem čerpadla. Zaznamenaná anomálie tak umožnila s předstihem několika dní upozornit servisního technika, který tak mohl přepnout na záložní chladící okruh. Díky tomu nedošlo k nenávratné destrukci čerpadla a škodě na výrobcích v hodnotě desítek tisíc EUR.

Závěr

Nástroj nGuard pomohl diagnostikovi na straně zákazníka ve farmacii odhalit blížící se poruchu čerpadla. A to díky zachycení vývoje zvukového projevu v okolí dotyčného čerpadla.

Portál nGuard umožňuje vedení záznamů poruch, údržby a oprav každého stroje. Poskytuje možnost rychle a samostatně (bez nutnosti specialisty) si poslechnout/zkontrolovat běh stroje zda je v pořádku – pokud tam zákazník sám něco uslyší, tak si může zavolat specializovaný servis, který mu poskytne přesnou diagnózu (tzn. nemusí tam někdo posílat pravidelně a na všechny stroje ale jen když dostane od nás alert a na konkrétní stroje/lokalitu).

Řešení je možné využít i tam, kde  je u stroje hluk a lidská obsluha by problém neslyšela i kdyby stála vedle stroje – v portálu nGuard si zvuk stroje může bezproblémově poslechnout. Díky kontinuálnímu nahrávání také řešení dokáže zachytit kratší zvuky (např. rány), protože dokáže pojmout širší spektrum problémů, které  vibrodiagnostika v rámci periodických kontrol nepozná.

Díky tomu je možné optimalizovat počet a četnost servisních zásahů a tedy i celkové řízení údržby. Tím zákazník v tomto případě ušetřil čas i peníze jak za údržbu, tak i za zachráněné výrobky, které zůstaly ochlazené na potřebnou teplotu.

Sdílet článek

linked in twitter facebook link

Chcete si přečíst více?
Vraťte se do sekce novinek

Případové studie

Číst více…
Neuron Soundware
Our Office
Panorama Business Center
Škrétova 490, Vinohrady
120 00, Praha 2
Czech Republic
sales@neuronsw.com
+420 774 989 993
Získejte naše případové studie a technologické novinky do vaší poštovní schránky.