传统维护模式中的故障后维护与定期维护将影响生产效率与产品质量,并大幅提高制造商的成本。随着物联网、大数据、云计算、机器学习与传感器等技术的成熟,预测性维护技术应运而生。以各类如电机、轴承等设备为例,目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段,来实现查看设备是否需要维护、怎么安排维护时间来减少计划性停产等,并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络,将数据回传至管理中心,来实现电机设备的预测性维护。电动机是机械加工中不可或缺的必备工具,电动机在运转中常产生各种故障,为保证电动机运行安全,对电动机运行状态进行在线监测尤为重要。以三相异步电动机为研究对象,采用传感器获取电动机运行中的重要参数(振动、噪声、转速及温度等),由时/频域分析及能量分析等方法提取电动机运行特征量,构成特征向量,采用BP神经网络训练的方法建立状态识别模型,通过BP神经网络模式识别方法,判断电动机运行的状态,在此基础上,利用LabVIEW软件构建可视化监测系统,将电动机运行参数及状态实时显示在可视化界面中,完成在线智能监测。时间域、频率域以及角度域的NVH分析方法,对汽车动力总成的各种故障进行实时识别、监测和诊断。南京设备监测应用
电机等振动设备在运行中,伴随着一些安全问题,振动数据会发生变化,如果不及时发现,容易导致起火或,造成大量的财产损失,而这些问题具有突发性和不准确性,难以预知,应对这种情况,需要一种手段去解决。无线振动传感器直接读取原始加速度数据,准确可靠,避免后期计算出现较大误差。本传感器采用无线通讯方式,低功耗设计,一次性锂亚电池供电,具有容量大、耐高温、不宜爆等特点,工作原理:将传感器分布式安装在各类电机、风机、振动平台、回转窑、传送设备等需要振动监测的设备上实时采集振动数据,然后通过无线方式将数据发送给采集端,采集端将数据解析、显示或传输。系统能实时在线监测出设备异常,发出预警,避免事故发生。产品特点(1)实时性:系统实时在线监测电机等振动参数,避免了由于电机突然缺相、线圈故障,堵转、固定螺栓松动、负载过高和人为错误操作等发生的事故。(2)便捷性:系统采用无线传输方式,传感器**安装,解决了以往因为空间狭小、不能布线、安装成本高等问题。(3)可靠性:系统采用先进成熟的传感技术和无线传输技术,抗干扰力强,传输距离远,读数准确,可靠性高。温州研发监测特点盈蓓德科技搭建了一套基于人人工智能算法的旋转类设备温度,振动状态监测、故障判断和预测性维护系统。
刀具监测主要采用人工、离线和在线检测三种策略。人工检测是指工人在加工过程中可以凭经验检查刀具的状态;离线检测是在加工前专门对刀具进行检测,预测其寿命,看是否能胜任当前的加工;在线检测又称实时检测、监测,是在加工过程中对刀具进行实时检测,并根据检测结果做出相应的处理。目前刀具检测的算法有很多,有的是利用理论计算刀具上应力的变化来判断刀具的损伤.有的是利用时间序列分析来检测刀具,有的是利用神经网络技术来检测刀具。还有的是利用小波变换理论和神经网络技术来检测刀具,但都是以理论为主。考虑到刀具的塑性损伤在数控加工中很少发生,磨损对数控加工的安全性影响很小,并且可以通过离线检测进行加工,通过在线检测,可以判断微裂纹在当前载荷条件下是否会扩展。如果有可能扩大,我们认为载荷是危险的,通过减少刀具的进给量来减少刀具上的载荷,以保证刀具的安全性。
工业设备的预测性维护的市场需求显而易见。但是预防性维护想要产生大的业务价值、真正大规模发展却是遇到了两个难题。首先项目实施成本过高,硬件设备大多依赖进口。比如数采传感器、设备等。这导致很多企业在考虑投入产出比时比较犹豫。其次是技术需要突破,目前大多数供应商只实现了设备状态的监视,真正能实现故障准确预测的落地案例寥寥无几。供应商技术和能力还需要不断升级。预防性维护要想实现更好的应用,要在以下方面实现突破。实现基于预测的维护,提升故障诊断及预测的准确率提高软硬件产品国产化率,降低实施成本。电机设备的许多故障信息可以通过信号变换的诊断方法以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号之中。
低信噪比微弱信号特征早期故障的信号处理。早期故障信息具有明显的低信噪比微弱信号的特征,为实现早期故障有效分析,涉及方法包括:多传感系统检测及信息融合,非平稳及非线性信号处理,故障征兆量和损伤征兆量信号分析,噪声规律与特点分析,以及相关数据挖掘、粗糙集等方法。故障预测模型构建。构建基于智能信息系统的设备早期故障预测模型,这类模型大致有两个途径,分别是物理信息预测模型以及数据信息预测模型,或构建这两类预测模型相融合的预测模型。运行状态劣化的相关评价参数、模式及准则。如表征设备状态发展的参数及特征模式,状态发展评价准则及条件,面向安全保障的决策理论方法,稳定性、可靠性及维修性评估依据及判据等。物联网声学监控系统以音频数据,辅以其他设备参数,通过物联网技术实现设备状态的远程感知,基于AI神经网络技术,计算并提取设备音频特征,从而实现设备运行状态的实时评估与故障的早期识别。帮助企业用户提升生产效率,保证生产安全,优化生产决策。电机智能监测和运维,其预测效果和工程造价还未达到市场接受程度。无锡设备监测技术
测量电机关键参数,利用AI融合工业机理算法,构建各类故障模型库,实现边缘侧数据实时分析和决策。南京设备监测应用
现代电力系统中发电机的单机容量越大型发电机在电力生产中处于主力位置,同时大型发电机由于造价昂贵,结构复杂,一旦遭受损坏,需要的检修期长,因此要求有极高的运行可靠性。就我国今后很长一段时间内的缺电、用电紧张的状况而言,发电机的年运行小时数目和满负荷率都较以往高出很多,备用容量很少的情况下,其运行可靠性显得尤为重要和突出。因此对大型机组进行在线监测与诊断,做到早期预警以防止事故的发生或扩大具有重要的现实意义。通常对发电机的“监测”与“诊断”在内容上并无明确的划分界限,可以说监测的数据和结果即为诊断的依据。监测利用各种传感器在电机运行时对电机的状态提取相关数据。故障诊断使用计算机及其相应智能软件,根据传感器提供的信息,对故障进行分类、定位,确定故障的严重程度并提出处理意见。因此状态监测和故障诊断是一项工作的两个部分,前者是后者的基础,后者是前者的分析与综合。电机状态监测技术可帮助运行维护人员摆脱被动检修和不太理想的定期检修的困境,按照设备内部实际的运行状况,合理的安排检修工作,实现所谓“预知”维修。这样既可避免由于设备突然损坏,停止运行带来的损失,又可充分发挥设备的作用。南京设备监测应用