ТЕХНОЛОГИЯ EXARA VIBEX

 

Для чего нужно предписывающее обслуживание?

Предписывающее обслуживание (Prescriptive Maintenance, RxM) — концепция, позволяющая эффективно управлять производственным оборудованием путем выдачи предписаний об их функционировании и обслуживании.
Своевременно не выявленные проблемы оборудования (такие, как отсутствующая либо загрязнённая смазка, превышение допустимой нагрузки на механизмы) способствуют появлению и ускоренному развитию дефектов. Это приводит к внезапным поломкам, крупным потерям времени, а зачастую и катастрофам. Правильная и своевременная реакция на проблему существенно увеличивает надёжность и безопасность оборудования, тем самым сокращая риски и капитальные вложения в бизнес.
RxM позволит уйти от внеплановых ремонтов внезапно отказавшего оборудования и увеличить межремонтные интервалы. Также в прошлом останутся аварийные ситуации и катастрофы, связанные с недопустимым износом оборудования.
Presciptive Maintenance RxM
Современные системы управления эксплуатацией и обслуживанием основаны либо на мониторинге простых метрик (CBM), либо на экспертно-ориентированных технологиях прогнозного (PdM) и предписывающего (RxM) обслуживания.
Системы CBM используются в основном для аварийной остановки оборудования в связи с выходом за допустимые границы интегральных параметров его работы (температуры, общего уровня вибрации, потребления тока и т.д.). Технология PdM более эффективна, но не позволяет предотвратить поломку, поскольку работает с уже развивающимися дефектами (хоть и на ранней стадии их развития).
Экспертно-ориентированные технологии RxM являются чрезвычайно дорогим, не масштабируемым и ненадёжным решением, поскольку требуют постоянных обучения и поддержки технически оснащённой команды экспертов.

Предпринимаются попытки создания эксперт-независимых систем PdM и RxM на основе объединения мониторинга простых метрик (Condition Monitoring) и машинного обучения. Такие системы требуют чрезвычайно длительного периода обучения нейронных сетей (месяцы, и даже годы) и повторного обучения даже при изменении режимов работы оборудования или после его ремонта. Также они не позволяют эффективно контролировать техническое обслуживание, поскольку не работают с конкретными дефектами внутренних компонентов оборудования.
С Vibex вы получаете автоматический и хорошо масштабируемый сервис RxM, дающий предписания по техническому обслуживанию оборудования тогда, когда это необходимо для предотвращения появления дефектов.
 

Как работает Vibex

"Vibex" — универсальная, легко масштабируемая технология для реализации предписывающего обслуживания производственного оборудования.
Принятие решений сервисом Vibex основано на:
  • глубокой аналитике текущего состояния оборудования, которая возможна благодаря  объединению полученных вибрационных сигналов и данных телеметрии с виртуальной моделью оборудования (называемой также «цифровой двойник»)
  • последующем прогнозировании состояния оборудования.

Как работает Vibrobox
На базе облачных технологий Vibex реализует современные методы анализа сигналов, такие как вейвлетный анализ (Wavelet Analysis), создание собственных базисов, машинное обучение (Machine Learning), алгоритмы нечёткой логики (Fuzzy Logic) и т.д.
Vibex позволяет существенно сократить затраты на эксплуатацию и обслуживание оборудования, в том числе:
  • существенно увеличить ресурс оборудования за счёт правильно и своевременно проводимого технического обслуживания;
  • исключить аварийные ситуации и незапланированные простои;
  • повысить продуктивность производства путём перехода от обслуживания оборудования «по регламенту» к обслуживанию «по состоянию»;
  • оптимизировать производственные бизнес-процессы за счёт интеграции предписывающего обслуживания  в систему управления предприятием (CMMS, MES, ERP);
  • наладить автоматическое производство, в котором все операции контроля, прогнозирования и принятия решений выполняются без вмешательства человека;
  • высвободить ресурсы, ранее занятые в избыточном операционном контроле и обслуживании оборудования.
 

Что делает наш сервис уникальным?

В Vibex применяются новейшие методы обработки и анализа вибрационных сигналов и данных телеметрии. Мы используем методы математического моделирования, облачные технологии хранения и обработки данных, вейвлетный анализ, создание собственных базисов, машинное обучение, алгоритмы нечёткой логики и многое другое.
Сейчас для решения таких задач, как правило, создаются стационарные системы диагностики. Их внедрение требует больших затрат на проведение научно-исследовательских работ с конкретным оборудованием. Результат этой работы — специализированные программно-аппаратные комплексы, основой работы которых служит ограниченный опыт команды создавших их экспертов. По этим причинам подобные решения не поддаются масштабированию и полностью лишены возможности самообучения.
Архитектура, методы обработки сигналов и принятия решений делают "Vibex" универсальным и легко масштабируемым сервисом. Он постоянно обучается на достигаемых результатах, увеличивая их точность и информативность. Благодаря этому каждый новый пользователь получает результаты даже при первом использовании сервиса.
При всех преимуществах стоимость использования сервиса Vibex на порядки ниже капитальных вложений на развёртывание и поддержку стационарных узкоспециализированных диагностических систем.
 

Технология автоматического превентивного обслуживания промышленного оборудования

Vibex — это сервис предписывающего обслуживания (Prescriptive Maintenance, RxM) для промышленного оборудования. Vibex основан на непрерывном анализе технического состояния оборудования посредством объединения вибрационных сигналов и данных телеметрии, постоянно поступающих от оборудования, с его виртуальной параметрической моделью (называемой также «цифровой двойник»). Применение Vibex существенно оптимизирует многие бизнес-процессы как крупных, так и небольших предприятий.
Vibex даёт клиентам исчерпывающую информацию о техническом состоянии их оборудования и предписания по его эксплуатации и техническому обслуживанию. Она доступна в личном кабинете пользователя с любого подключенного к интернету устройства.
Наилучшие результаты достигаются путём интеграции Vibex с системами управления производственными активами (CMMS, MES, ERP). Самый эффективный путь к этой интеграции — посредством глобальных платформ для промышленного интернета вещей (IIoT) и Индустрии 4.0. Крупнейшими из них являются Predix, SAP Cloud Platform for the Internet of Things и Intel IoT Platform. Основная цель Vibex — стать ключевым сервисом RxM.
Vibex работает как облачный сервис, использующий собственные базисные функции, вейвлетный анализ и другие алгоритмы цифровой обработки сигналов (ЦОС), машинное обучение на основе нейронных сетей (Machine Learning, ML) и алгоритмы нечёткой логики (Fuzzy Logic).
Vibex испытан на двигателях, прокатных станах, компрессорах, ветрогенераторах и другом оборудовании предприятий Беларуси, России и Китая.
Ключевые преимущества Vibex:
  • диагностика и управление техническим обслуживанием оборудования полностью автоматические. Все алгоритмы функционируют в «облаке» и не требуют участия людей-экспертов;
  • сервис оперирует текущим состоянием оборудования, его режимами и технологическими рисками на уровне конкретных деталей (износ наружного кольца подшипника или шестерни, бой вала, раковины на телах качения и т.д.);
  • сервис легко масштабируется;
  • применение математического моделирования, при котором «цифровой двойник» оборудования параметризуется реальными данными телеметрии;
  • работа с практически любым роторным и поршневым оборудованием без необходимости длительного предварительного «обучения» сервиса;
  • работа с широким спектром промышленных датчиков и других источников данных телеметрии;
  • возможность эффективной интеграции с автоматизированными системами управления активами.
Команда Vibex также работает над уникальными алгоритмами выделения признаков анализируемых сигналов различной природы (например, акустическими, эхо-шумами сердца, ЭКГ, ЭЭГ, звуками речи и т.д.). Эти алгоритмы в будущем помогут создать универсальный облачный классификатор сигналов, а также существенно увеличить эффективность существующих фреймворков искусственного интеллекта (Artificial Intelligence) вроде Google Cloud Machine Learning Services или Microsoft Azure Batch AI Training.
 

Концепция сервиса Vibex

Основная новизна Vibex не в системах передачи данных и не в датчиках, а в способах обработки вибрационного сигнала и данных телеметрии, позволяющих формировать удобное пространство информативных признаков для работы классификаторов (машина на опорных векторах и нейронных сетей). Именно за счёт этого сервис становится автоматическим, а вибродиагностика приобретает новые возможности для решения задач в рамках промышленного интернета вещей (Industrial Internet of Things, IIoT) и Индустрии 4.0.
Алгоритмы оценки технического состояния оборудования, реализованные в Vibex, отвечают за выделение наборов информативных признаков и решение задачи классификации по этому пространству признаков. Результат работы классификатора — определение состояния оборудования в рамках одного из классов, сформированных за счёт автоматического анализа кинематической схемы и оценки параметрической модели («цифрового двойника»). Так система определяет текущее состояние оборудования, включая проблемы его конкретных элементов. В соответствии с выявленным состоянием оборудования и динамикой его изменения Vibex формирует предписания по его эксплуатации и техническому обслуживанию.
Vibex функционирует как облачный сервис. Его алгоритмы — это отдельные программные серверы, которые обрабатывают данные и масштабируются независимо от остальных компонентов системы.
Многие алгоритмы, разработанные специалистами Vibex, не существовали ранее. Это такие методы, как алгоритм уточнения и слежения за частотой вращения роторных компонентов оборудования по вибрационному сигналу, набор алгоритмов для анализа кинематической схемы механизма и др.
Источники вибрационных сигналов и иных данных телеметрии передают первичную информацию в Vibex. Это вибрационный или акустический сигнал, температура и другие данные.
Система обработки информации занимается обработкой поступающей информации, оценкой технического состояния оборудования и формированием предписаний по его эксплуатации и обслуживанию. Эта часть системы включает как вновь разработанные алгоритмы, так и традиционные методы.
Задачи системы обработки информации:
  • формирование пространства информативных признаков, в том числе:
  • автоматический анализ кинематической схемы оборудования;
  • уточнение скоростей вращения роторных компонентов оборудования;
  • вычисление метрик;
  • оценка спектра сигнала и спектра огибающей сигнала;
  • вейвлетная обработка вибрационного сигнала;
  • классификация дефектов в пространстве информативных признаков, состоящая из стадий:
  • собственно классификация дефектов;
  • последующая валидация дефектов.
  • формирование предписаний по эксплуатации и обслуживанию оборудования.
Принципы работы VibroBox
Классификация дефектов оборудования в сформированном многомерном пространстве информативных признаков проводится алгоритмами, работающими на основе нейронной сети (Neural Network) и нечёткой логики (Fuzzy Logic). Результаты классификации являются результатами работы сервиса, представляя собой оценку технического состояния оборудования и предписания по его эксплуатации и обслуживанию.
Подробные результаты отображаются в личном кабинете пользователя и могут автоматически передаваться в систему управления предприятием (CMMS, MES, ERP).

Вы можете связаться с нами по телефону или, заполнив форму обратной связи.

© 2017 Группа компаний "Эксара"