Teknologi pemeliharaan prediktif (PdM) yang memanfaatkan analisis data dan pembelajaran mesin (ML) memainkan peran penting dalam Industri 4.0, karena memungkinkan manajemen perangkat proaktif, optimasi efisiensi, penjadwalan pemeliharaan, dan meminimalkan waktu henti, memastikan keberlanjutan yang lebih kuat.Pengumpulan data yang tepat waktu dan akurat adalah kunci keberhasilan penerapan PdM.
Sumber daya listrik dapat memantau tegangan DC (VDC) dan arus (IDC), arus puncak (IPEAK), waktu operasi, dan waktu penggantian.Hal ini diperlukan untuk menggunakan monitor status motor untuk memantau parameter seperti getaran, suhu, arus, dan resistensi isolasi (kesalahan tanah).
Banyak perangkat seperti panel kontrol tegangan tinggi, transformator daya, peralatan hidrolik, motor dan bantalan, gearbox, dll membutuhkan perangkat pemantauan keadaan termal,dan semua sumber daya ini, motor, dan perangkat pemantauan termal perlu mengirim data melalui teknologi koneksi Ethernet/IP atau Modbus TCP untuk analisis real-time.
Artikel ini pertama-tama secara singkat memperkenalkan PdM dan banyak keuntungannya, serta cara mengintegrasikannya ke dalam arsitektur sistem Industri 4.0.menggali ke dalam banyak perangkat PdM dan perangkat lunak yang disediakan oleh OmronAkhirnya, jelajahi bagaimana memanfaatkan kecerdasan buatan (AI) untuk mengoptimalkan kinerja PdM.
PdM adalah salah satu dari tiga metode untuk pemeliharaan peralatan dan fasilitas.pendekatan ini berada di antara pemeliharaan reaktif dan pemeliharaan pencegahan (Gambar 1)Pertimbangan utama ketika memilih antara ketiga pilihan ini adalah bagaimana menyeimbangkan pentingnya relatif antara biaya lingkungan dan biaya komersial.
PdM adalah antara pemeliharaan reaktif dan pemeliharaan pencegahan
Gambar 1: PdM berada di antara pemeliharaan reaktif dan pemeliharaan pencegahan, menyeimbangkan faktor bisnis dan lingkungan. (Sumber gambar: Omron)
Pemeliharaan reaktif adalah untuk menangani kesalahan setelah terjadi, yang meningkatkan biaya lingkungan dan bisnis.Pemeliharaan pencegahan mengidentifikasi kegagalan yang akan terjadi melalui pemeriksaan manual secara teratur, dengan memprioritaskan biaya lingkungan terendah, tetapi ini dapat mengakibatkan waktu henti peralatan yang berkepanjangan dan biaya bisnis yang berlebihan.Metode pemeliharaan ini dianggap sebagai bentuk lain dari pemeliharaan reaktif, didorong oleh rencana yang ditetapkan sebelumnya dan subjektif daripada kegagalan peralatan langsung.
Munculnya sensor canggih dan alat AI dan ML telah mendorong pengembangan teknologi PdM. Teknologi ini dapat menggunakan sarana teknologi untuk menyeimbangkan biaya lingkungan dan bisnis.
Fleksibel dan terukur
Teknologi PdM tidak satu ukuran cocok untuk semua pilihan. teknologi PdM memiliki skalabilitas dan fleksibilitas, cocok untuk pemantauan terpusat dari satu peralatan kritis, beberapa peralatan,atau seluruh fasilitasDengan cara ini, perusahaan dapat mulai menerapkan PdM dalam skala kecil dan secara bertahap memperluas, meminimalkan penghentian produksi yang disebabkan oleh retrofitting fasilitas yang ada sebanyak mungkin.
Solusi teknologi yang dapat diskalakan diimplementasikan melalui kompatibilitas dengan beberapa komponen, termasuk sensor, unit pemantauan,dan pengontrol yang dapat diperluas dan diakses sesuai dengan persyaratanPenggunaan protokol komunikasi industri seperti Ethernet/IP dan Modbus TCP menyederhanakan integrasi dengan sistem yang ada dan mendukung banyak fitur yang ditingkatkan,seperti pemantauan jarak jauh bersamaan dari beberapa perangkat.
Menggunakan perangkat lunak yang sesuai untuk analisis data dan mengelola peralatan dari lokasi yang berbeda di pusat kontrol kantor terpusat atau situs bengkel.
Solusi ini dapat diintegrasikan dengan peralatan yang ada tanpa perlu perbaikan besar, meningkatkan fleksibilitas.seperti makanan dan minuman, otomotif, manufaktur peralatan medis, semikonduktor dan elektronik, militer dan aerospace, logistik dan penyimpanan, dll.
Fleksibilitas ini didukung oleh berbagai perangkat PdM, yang mencakup solusi multidimensional seperti pemantauan daya, kondisi operasi motor (arus, getaran, suhu,resistensi isolasi)Selain itu, blok fungsi perangkat lunak standar (FB) dapat digunakan untuk pengumpulan data, komunikasi, pemrosesan data dan analisis,mengatur alarm dan mengirim pemberitahuan, pencatatan dan pelaporan data, serta implementasi analisis PdM yang disesuaikan berdasarkan AI dan ML.
Monitor negara menggantikan sensor sederhana
Penggunaan monitor keadaan alih-alih sensor sederhana untuk melacak kinerja perangkat dan mencapai pemeliharaan proaktif adalah perbedaan utama antara PdM dan metode lain.monitor negara juga dipasang bersama dengan perangkat yang dipantau.
Namun, sensor dapat digunakan melalui protokol yang relatif sederhana seperti IO Link, sementara monitor keadaan membutuhkan teknologi koneksi yang lebih kompleks seperti EtherNet / IP atau Modbus TCP.Monitor negara dapat melakukan pemrosesan data lokal dan biasanya menampilkan keadaan yang biasanya tidak terkait dengan sensor.
Melalui satu atau lebih hub komunikasi, monitor status dapat terhubung ke perangkat tingkat tinggi, seperti antarmuka manusia-mesin (HMI) yang memungkinkan visualisasi data terpusat,atau ke pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) atau sistem pemantauan terpusat dengan alat analisis data yang lebih komprehensif (termasuk AI dan ML) (Gambar 2).
Suite solusi Omron PdM yang dapat digunakan secara terpisah (klik untuk memperbesar)
Gambar 2: Suite solusi PdM Omron dapat digunakan secara terpisah, dimulai dengan pemantauan skala kecil aset penting dan secara bertahap diperluas ke seluruh lokasi manufaktur atau logistik,memberikan solusi yang komprehensif. (Sumber gambar: Omron)
Menjelajahi secara mendalam
Omron menawarkan berbagai perangkat dan perangkat lunak PdM. Misalnya, catu daya cerdas yang terhubung dengan Ethernet S8VK-X dapat mengukur beberapa parameter kinerja,termasuk Vout dan Iout untuk memantau konsumsi energi, serta IPEAK untuk menentukan kondisi overload.
Jenis catu daya ini dapat mengukur waktu operasi yang sebenarnya. jenis catu daya ini juga menggunakan persamaan Arrhenius untuk memperkirakan sisa hidup kondensator elektrolitik,yang menunjukkan bahwa untuk setiap 10 °C peningkatan suhu kondensatorDengan menggabungkan suhu operasi yang sebenarnya dari peralatan,Hasil yang diprediksi akhirnya ditampilkan dalam bentuk sisa tahun atau persentase umur.
Kekuatan nominal sumber daya S8VK-X adalah 30 W hingga 480 W, dengan tegangan output 5 VDC, 12 VDC, dan 24 VDC.seperti catu daya S8VK-X48024A-EIP, yang memiliki tegangan nominal 24 VDC dan daya 480 W; atau model tanpa tampilan terintegrasi, seperti catu daya S8VK-X03005-EIP, yang memiliki tegangan nominal 5 VDC dan daya 30 W.
Pemantauan status motor adalah aspek penting dari teknologi PdM, dan monitor pemeliharaan motor K6CM Omron cocok untuk semua jenis pompa air, serta motor di HVAC, pertanian,tangga bergerak, dan sebagian besar aplikasi motor lainnya.
Monitor perawatan motor dapat digunakan untuk memantau getaran dan suhu, resistensi isolasi, dan arus motor.ada model yang cocok untuk catu daya input tiga fase mulai dari 100 V hingga 240 VAC, 24 VAC, atau 24 VDC.
K6CM-VBMD-EIP dapat memantau getaran dan suhu melalui tegangan 24 VAC/VDC. Semua monitor suhu digunakan bersama dengan sensor getaran dan suhu K6CM-VB1,yang terdiri dari kepala sensor yang terletak di motor dan preamplifier yang menghubungkannya ke monitor.
The combination of K6CM-ISMD-EIP and K6CM-ISZBI52 zero current transformer (ZCT) and insulation resistance conversion (IRT) sensor operating at 24 VAC or 24 VDC voltage can monitor the health status of insulation resistanceFungsi ZCT digunakan untuk mengukur arus kebocoran dalam sirkuit motor tiga fase, sedangkan fungsi IRT digunakan untuk mengukur resistensi isolasi antara gulungan motor dan tanah.
The combination of K6CM-CIMA-EIP with a working voltage of 100 VAC to 240 VAC and K6CM-CICB400 current sensor with a rated current of 400 A can also detect the motor status of three-phase induction motorsModel sensor arus lain dengan kisaran arus dari 5 A hingga 600 A juga dapat digunakan.
Monitor-monitor ini menggunakan teknologi diagnostik Omron saat ini,yang dapat mendeteksi kondisi abnormal seperti kantong udara atau polusi udara dengan mengukur penyimpangan antara gelombang sinus ideal dan bentuk gelombang arus yang diukurDengan menganalisis komponen frekuensi dari bentuk gelombang arus yang diukur, penyimpangan, ketidakseimbangan beban, atau adhesi benda asing dapat diukur.
Sistem pemantauan keadaan termal K6PM dapat digunakan untuk menerapkan teknologi PdM pada berbagai peralatan industri, seperti panel kontrol tegangan tinggi, trafo, peralatan hidrolik, pusat data,bantalan, gearbox, dll. Sistem ini mencakup pengontrol pencitraan termal K6PM-THS3232 dan sensor pencitraan termal inframerah (IR) K6PM-THMD-EIP, yang dapat memantau suhu dari 0 ° C hingga +200 ° C.
Perangkat lunak pemantauan PC gratis termasuk algoritma deteksi suhu abnormal dan alarm suhu tiga tingkat.Perangkat lunak ini juga mendukung batas alarm yang ditentukan pengguna.