Kako zagotoviti najdaljši čas delovanja naprav?

25.04.2023

Učinkovit postopek, ki skrajša čas prekinitev in posledično pospeši vračilo naložb.

Kako zagotoviti najdaljši čas delovanja naprav

Avtomatizacija ročnega dela zaradi večje produktivnosti in zmogljivosti je že vsakdanji pojav. Toda če nepričakovano pride do okvare stroja, lahko korist od avtomatizacije hitro izgubimo zaradi stroškov takšne prekinitve dela. V spodnjem članku TME nudi koristne nasvete, kako zagotoviti najdaljši čas delovanja naprav.

Strategije vzdrževanja

Ena najpomembnejših nalog pri podaljševanju časa delovanja linije je ugotovitev ustreznih strategij vzdrževanja. Ponavadi inženirji uporabljajo enega dveh pristopov: odzivnega ali preventivnega. Oba imata svoje prednosti in omejitve, ki jih je treba upoštevati pri izbiri ustrezne strategije.

Pri odzivnem vzdrževanju se stroji popravljajo šele potem, ko pride do okvare, in se komponente zamenjajo šele takrat, ko nehajo delovati. Tovrstno vzdrževanje se zdi cenejše, toda pri njem inženir ne ve, kdaj pride do okvare. V velikem obratu je verjetnost, da bo v določenem trenutku nek element opreme zahteval vzdrževalna dela, zelo velika. Zaradi nepredvidene prekinitve proizvodnje v zvezi s tovrstnimi deli se lahko produktivnost in zmogljivost linije občutno zmanjša, kar lahko pomeni velike stroške. Položaj postane še težji, če določen nadomestni del ni takoj na voljo. V takšnem primeru se lahko prekinitev podaljša, kar povzroči še večje stroške in verižno širjenje zamud na nadaljnje faze proizvodnje.

V nasprotju z odzivnim vzdrževanjem predstavlja preventivno vzdrževanje načrtni pristop. Obsega redne kontrole strojev, ki omogočajo odkrivanje obrabljenih delov, preden ti povzročijo okvare in velike stroške. Takšna strategija inženirjem omogoča, da vzdrževalna dela načrtujejo vnaprej in poskrbijo za nadomestne dele. Načrtno, redno vzdrževanje, zasnovano na podatkih o povprečni življenjski dobi strojev, zniža tudi stroške popravil v primeru okvare in podaljša življenjsko dobo naprav, bistveno pomembnih za dejavnost obrata. V nasprotju z odzivnim vzdrževanjem preventivni pristop izboljša zmogljivost, čeprav pomeni tudi stroške, povezane z zgodnejšo menjavo delov.

Vzdrževanje strojev

Slika 1 - Rešitve s področja Industrije 4.0 nudijo znanje, s katerim lahko inženirji ustvarjajo pametne sisteme napovedovalnega vzdrževanja, ki skrajša čas prekinitev proizvodnje.

Moderne avtomatske tehnologije, ki uporabljajo internet stvari (IoT) in prakso s področja Industrije 4.0, omogočajo napovedovalno oziroma pametno vzdrževanje (slika 1). Ta pristop temelji na senzorjih, ki so nameščeni na ključne komponente in sisteme in stalno spremljajo stanje teh naprav. Ob uvedbi napovedovalnega pristopa v celotnem obratu lahko inženirji v resničnem času spremljajo zmogljivost vsakega stroja in napovedujejo, kdaj in kje bo treba izvesti vzdrževalna dela. To tudi podaljša življenjsko dobo strojev in inženirjem omogoči boljše upravljanje servisnih ekip in nadomestnih delov, kar posledično zniža stroške.

Rezervni viri napajanja

Rezervni viri napajanja v obliki naprav za neprekinjeno napajanje (UPS) so nepogrešljiv del opreme industrijskih obratov, zlasti če običajno napajanje ni povsem zanesljivo. Nenadne prekinitve napajanja, izpadi ali padci napetosti v električnem omrežju lahko povzročijo nenačrtovane prekinitve v proizvodnji. Napajalniki UPS (npr. znamke Eaton) pomagajo ključne sisteme zaščititi pred prekinitvami, izgubo ali okvaro podatkov. Široko se uporabljajo za napajanje občutljivih elementov sistemov avtomatike in krmiljenja, delovnih postaj, centrov za upravljanje tehnoloških postopkov in za industrijsko obdelavo podatkov. Omogočajo varen izklop linij in naprav ter bistveno pomembne podatke ščitijo pred nenadno izgubo napajanja tako, da zagotovijo čas, potreben za izdelavo rezervnih kopij na spletu.

Sistemski nadzor postopkov

Vprašanja, povezana z vzdrževanjem sistemov avtomatizacije, se tičejo tudi podrobnega nadzora njihovega delovanja. Zato v sodobni industriji veliko popularnost uživajo sistemi za centralizirano spremljanje industrijskih postopkov. Temeljijo na omrežjih, kot je npr. Ethernet. Široko poznan primer takšnega komunikacijskega standarda je Profinet (njegovo ime izhaja iz izraza Process Field Network), ki določa metode nabiranja podatkov iz senzorjev in posredovanja ukazov sprejemnikom ob upoštevanju časovnih omejitev, kar omogoča nadzor postopkov v resničnem času. Pri tem velja poudariti, da je to samo eden od več načinov uporabe omrežja Ethernet v industrijskem okolju; podobne naloge opravljajo tudi protokol Modbus TCP in drugi sorodni standardi.

Slika 2: ED-588 - Vrata Ethernet z 8 vhodnimi in 8 izhodnimi linijami.

Številni proizvajalci nudijo posebne računalnike, namenjene za aplikacije s področja industrijskega nadzora. Mednje spada med drugim družba Brainboxes, ki se osredotoča na proizvodnjo krmilnikov, temelječih na modulih Raspberry Pi in Arduino, konverterjev in strežnikov zaporednih vrat in osnovnih elementov omrežne infrastrukture (kot so npr. preklopniki). Oprema industrijskih omrežij je pravzaprav postala posebno področje avtomatike. Te naprave omogočajo popoln nadzor skalirnih postopkov in nudijo podrobne podatke o uporabi in obrabi posameznih elementov sistema (celo posameznih tipal), kar je še posebej pomembno v kontekstu preventivnega vzdrževanja.

Pri tem velja poudariti, da je pravilno delovanje industrijskih omrežij v veliki meri odvisno od ožičenja, uporabljenega za izvedbo njihove infrastrukture. Ethernet kabli industrijskega razreda so prilagojeni za uporabo v prisotnosti elektromagnetnih motenj, njihova izolacija pa je izdelana iz materialov, odpornih na hidrolizo in celo vrsto kemijskih dejavnikov; to gotovo ni področje, na katerem bi se investitorju splačalo varčevati.

Ustrezno orodje

Za minimizacijo trajanja izpadov je poleg primernega vzdrževanja potrebno tudi ustrezno orodje. Vzemimo na primer navaden izvijač: namesto njega lahko nabavimo električno orodje, ki bo inženirjem omogočilo hitrejše in učinkovitejše delo. Ko v kompletu za vzdrževanje imamo vse potrebno orodje, merilne instrumente in druge potrebne predmete, lahko prihranimo veliko dragocenega časa  (slika 3).

Slika 3 – Komplet bi moral vsebovati osnovno vzdrževalno orodje, s katerim lahko skrajšamo čas prekinitev

Nadomestni deli

Dostop do ustrezni nadomestnih delov je ključnega pomena za hitro in učinkovito menjavo komponent. Temu je namenjen med drugim vmesnik aplikacije (API), ki ga uporablja TME. To je enostaven za uporabo sistem za naročanje, ki inženirjem omogoča optimizacijo celotnega postopka. S tem uporabniku prijaznim orodjem lahko inženirji manj časa porabijo za izbiro ustreznih delov za popravilo stroja in hitreje ponovno zaženejo avtomatizirano proizvodno linijo. TME je uradni distributer številnih vodilnih znamk, kot so npr. Eaton, Panasonic, HARTING in Omron. API je digitalni katalog več tisoč elektronskih komponent, ki je na voljo v več jezikih. Ceni izdelkov so izraženi v več valutah. Stanja zalog v skladišču se posodabljajo v resničnem času, zaradi česar inženirji natančno vejo, koliko kosov je trenutno na voljo; cene vsakega izdelka lahko upoštevajo tudi individualne popuste.

Povzetek

Vzdrževanje je bistveno pomembno za ohranjanje konkurenčnosti modernih avtomatiziranih proizvodnih linij in zagotavlja njihovo kar se da zmogljivo in donosno delovanje. Distributerji, ki imajo učinkovito distribucijsko mrežo (mednje spada tudi TME), zagotavljajo visoko dostopnost in hitre dostave potrebnih komponent in potrošnega materiala. Možnost neposrednega naročanja ključnih komponent preko vmesnika aplikacije (API) še poveča zmogljivost in skrajša prekinitve proizvodnje. Te koristi so lahko še večje, če uvedemo napovedovalno vzdrževanje. Učinkovit postopek, ki skrajša čas izpadov, pospeši donosnost naložb.

Več informacij o TME in orodju API je na voljo na spletni strani: developers.tme.eu

Besedilo sestavila Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. https://www.tme.eu/si/sl/news/library-articles/page/41472/kako-zagotoviti-najdaljsi-cas-delovanja-naprav/