Innowacyjne zastosowanie PMSys wyróżnione podczas Gali Logistyki

17 listopada br. w Warszawie odbyło się coroczne wręczenie nagród w branży TSL. Podczas uroczystej Gali Logistyki, Transportu i Produkcji zostały wręczone branżowe Oscary dla najlepszych firm i innowacji. Jedną z kategorii konkursowych był Innowacyjny produkt dla Logistyki, Transportu i Produkcji.

Balluff znalazł się w gronie wyróżnionych firm i został uhonorowany nagrodą za innowacyjny produkt – PMSys wraz z metodologią detekcji zużycia w samochodach ciężarowych oraz naczepach. Pomysłodawcą oraz realizatorem tego rozwiązania jest Mikołaj Ruta – Strategic Incubation Product Manager.

Od pomysłu do realizacji

W ciągu ostatnich kilku lat w przemyśle słowo „innowacja” jest odmieniane przez wszystkie przypadki. Każda nowinka techniczna natychmiast jest pochłaniana przez szeroko pojęty przemysł tj.: produkcję, logistykę, transport, utrzymanie ruchu itp. Wdrażanie automatyzacji czy robotyzacji w przemyśle w wielu sektorach to codzienność, lecz są takie branże, w których dopiero rozpoczynają się procesy digitalizacji. 

Jednym z obszarów zastosowania rozwiązania PMSys jest nagrodzony system do detekcji zużycia łożysk w kołach samochodów i naczep. Czy tego typu innowacje mogą mieć szersze zastosowanie niż tylko przy detekcji zużycia łożysk w pojazdach? W jakich jeszcze obszarach możliwe jest wdrożenie podobnej innowacji?

Mikołaj Ruta: Digitalizacja danych to nic innego jak zapis zjawisk fizycznych w postaci cyfr. Dzięki możliwościom kwantyfikacji tych zjawisk możemy zapisywać ich ślad cyfrowy a następnie analizować go.

Niemalże wszystkie urządzenia mechaniczne wytwarzają drgania, które mogą być podstawą analizy. Znajomość charakterystyki drgań może dać odpowiedz na wiele pytań, m.in. takich jak: Czy urządzenie działa prawidłowo? Czy łożyska są w dobrym stanie? Czy występują anomalia w pracy urządzenia? Czy łańcuchy są w dobrej kondycji?

W większości przypadków nie trzeba być fachowcem w dziedzinie wibro-diagnostyki, aby zdiagnozować usterkę.

PMSys pozwala na digitalizację wibracji generowanych przez urządzenia oraz analizę tych danych.

Zastosowanie PMSys jest niezwykle szerokie, wszystkie miejsca, gdzie znajdują się urządzenia lub instalacje krytyczne warto monitorować pod kątem nieprzewidzianych awarii. PMSys pozwala na rozpoznanie awarii przed jej wystąpieniem. Dzięki czemu można wcześniej zaplanować naprawę lub wymianę zużytego elementu.

Zatem co jest najbardziej innowacyjne w PMSys?

M.R.: PMSys jest to nowoczesna wersja znanego do tej pory wibrometru. Przeskok technologiczny można porównać tak, jak przy telefonach komórkowych np. Nokia 3110 a IPhone 14.

PMSys jest mobilnym zestawem pozwalającym na monitoring drgań temperatury, ciśnienia, wilgotności. Zapisane dane wysłane są do chmury firmy Microsoft – Azure. Użytkownik ma możliwość odczytu danych poprzez aplikację w przeglądarce telefonu, tabletu lub komputera.

Dzięki technologii chmurowej przeprowadzanie analiz pod kątem przewidywania awarii (predictive maintenance) wykonywane jest poza urządzeniami odczytującymi, co oznacza, że urządzenia nie potrzebują mocy obliczeniowych, wszystko odbywa się w chmurze. Również nie ma potrzeby podłączenia PMSysa do sieci lokalnych, urządzenie łączy się za pomocą GSM.

Odczyt pomiarów lub analiz dokonywany jest poprzez urządzenia posiadające przeglądarkę internetową – telefon, tablet, komputer. Dzięki dostępnym technologiom możemy mieć wgląd do aktualnych pomiarów, jak i wyników analiz z każdego miejsca z dostępem do internetu. Technologia ta posiada możliwość analizy danych poprzez algorytmy sztucznej inteligencji.

Gabaryt całego systemu – urządzenia pomiarowego – jest niewiele większy od obecnego telefonu komórkowego.

W jakim celu wykorzystuje się sztuczną inteligencję w tego typu aplikacjach?

M.R.: Podstawy analizy drgań nie są bardzo skomplikowanym tematem. W większości przypadków detekcja uszkodzeń polega na porównaniu charakterystyki drgań do wzorcowej charakterystyki lub do sprawdzenia trendów wzrostu wibracji, gdzie istotne jest to, czy wartości wibracji przekroczyły wartości graniczne.

W przypadku pojedynczych pomiarów od czasu do czasu analiza pozyskanych danych nie jest procesem bardzo obciążającym dla osoby odpowiedzialnej za np. utrzymanie ruchu. Natomiast w sytuacji, gdy liczba punktów pomiarowych zostaje zwielokrotniona, poznanie charakterystyki tych punktów, a następnie ich stała kontrola stają się sprawą dużo bardziej pracochłonną.

Silniki analityczne oparte o algorytmy sztucznej inteligenci świetnie radzą sobie z takimi zadaniami. Po wyuczeniu algorytmów oprogramowanie jest w stanie samo znaleźć anomalia oraz stany alarmowe dla wskazanych układów. Dzięki oprogramowaniu IT możliwe jest monitorowanie setek, a nawet tysięcy punktów bez konieczności podglądu każdego punktu z osobna.

Gdzie zatem najlepiej sprawdzi się system PMSys? Dla jakiej branży jest to „must have” a dla jakiej „nice to have”?

M.R.: DNA projektu to monitoring infrastruktury krytycznej takiej jak: kompresory, agregaty hydrauliczne, agregaty chłodnicze, wentylatory, pompy, silniki elektryczne, przekładnie, łożyska, wrzeciona, przenośniki, suwnice, dźwigi, linie produkcyjne. Praktycznie wszystkie branże przesyłowe posiadają punkty krytyczne. W każdym procesie przemysłowym i logistycznym awaria urządzeń generuje ogromne koszty i opóźnienia.

Jeśli będziemy wiedzieli o awarii wcześniej, możemy zaplanować akcję serwisową, nie ponosząc konsekwencji przerwania produkcji.

Z całą pewnością „must have” jest dedykowane do takich miejsc, gdzie awaria sprzętu powoduje duże straty, wówczas monitoring takiego miejsca powinien być 24/7.

„Nice to have” są to wszystkie pozostałe miejsca, gdzie straty nie są aż tak dotkliwe. Wówczas można użyć PMSys jako stetoskopu, pozwalającego na wcześniejszą detekcję awarii metodą pomiarów co pewien czas.

Może chciałby się Pan podzielić wrażeniami z Gali Logistyki?

M.R.: Co roku jestem na Gali. Jest to najbardziej prestiżowe wydarzenie w całym polskim świecie logistyki i transportu. Termin, w którym odbywa się to wydarzenie jest idealnym podsumowaniem mijającego roku. Wyróżnienie projektu PMSys na Gali ma dla mnie i firmy Balluff ogromne znaczenie.