نادراً ما تفشل الآلة دون تحذير
في العديد من البيئات الصناعية، تتغير الآلة تدريجياً قبل أن تتوقف عن العمل. قد ترتفع درجة حرارتها قليلاً. قد تزداد الاهتزازات. قد يتغير استهلاك الطاقة. قد تنخفض سرعة الإنتاج. لا يكفي أي من هذه التغييرات بمفرده لإيقاف الآلة، ولكن معاً يمكن أن تشير إلى أن هناك شيئاً خاطئاً
التحدي هو اكتشاف هذه التغييرات مبكراً بما يكفي للتصرف
بالنسبة للعديد من المنشآت، يتم جمع بيانات الآلات بواسطة أجهزة الاستشعار وإرسالها إلى خادم مركزي للتحليل. يعمل هذا بشكل جيد للتقارير والتحليل على المدى الطويل، لكنه ليس دائماً أفضل نهج لاكتشاف المشاكل التي تتطلب استجابة فورية
نهج مختلف هو تحليل بيانات المستشعرات بالقرب من الآلة نفسها
هذا يسمح للنظام بالبحث باستمرار عن سلوك غير عادي دون إرسال كل قراءة مستشعر إلى خادم بعيد
المشكلة في النظر إلى القراءات الفردية
قد يعرف نظام مراقبة بسيط حدًا لكل مستشعر
إذا ارتفعت درجة الحرارة فوق قيمة معينة، قم بإنشاء تنبيه
إذا زادت الاهتزازات فوق قيمة أخرى، قم بإنشاء تنبيه
إذا أصبح استهلاك الطاقة مرتفعًا جدًا، قم بإنشاء تنبيه
المشكلة هي أن الآلات لا تفشل دائماً بهذه البساطة
يمكن أن تبقى الآلة ضمن نطاق درجة الحرارة الطبيعية بينما تزداد اهتزازاتها ببطء. في نفس الوقت، قد يبدأ استهلاك الطاقة في التغير
بشكل فردي، قد لا تبرر هذه القراءات إنذارًا
معًا، يمكن أن تكون مهمة
هذا يعني أن مراقبة الآلات المفيدة لا يمكن أن تعتمد دائمًا على حدود ثابتة. يحتاج النظام إلى فهم ما السلوك الطبيعي يبدو والتعرف على التغييرات ذات المعنى من ذلك السلوك
تعلم كيف يبدو الطبيعي
عادةً ما يكون للآلة نمط من التشغيل
تتغير درجة حرارتها ضمن نطاق معين
لها مستوى اهتزاز طبيعي
يتبع استهلاكها للطاقة نمطًا عامًا
تتغير سرعة إنتاجها اعتمادًا على عبء العمل الحالي
يمكن لنظام المراقبة المحلي استخدام هذه المعلومات لإنشاء صورة عن التشغيل الطبيعي
لا يحتاج بالضرورة إلى فهم السبب الدقيق لكل قراءة. يحتاج إلى التعرف على متى تبدأ الآلة في التصرف بشكل مختلف عن نمطها المعتاد
على سبيل المثال، تخيل محركًا يعمل عادةً مع اهتزاز مستقر
على مدى عدة ساعات، يبدأ الاهتزاز في الزيادة تدريجيًا
الزيادة ليست كبيرة بما يكفي لتفعيل تحذير تقليدي
ومع ذلك، يلاحظ النظام المحلي أن مستوى الاهتزاز الحالي أعلى باستمرار من سلوك الآلة المعتاد
يمكنه الإشارة إلى التغيير قبل أن يصل الاهتزاز إلى مستوى خطير
هذا يمنح فريق الصيانة فرصة للتحقيق في الآلة قبل حدوث فشل
لماذا معالجة البيانات بالقرب من الآلة مهمة
يمكن لآلة كبيرة أن تولد قراءات حساسات بشكل مستمر
إذا تم إرسال كل قراءة إلى نظام بعيد، يجب أن تسافر المعلومات عبر الشبكة قبل أن يمكن تحليلها
بالنسبة للتقارير طويلة الأجل، قد لا تكون هذه التأخيرات مهمة
للمراقبة الفورية للآلة، يمكن
تسمح المعالجة المحلية للنظام بفحص القراءات كما يتم إنتاجها
لا يتعين على الآلة الانتظار حتى يقرر نظام بعيد ما إذا كان هناك شيء غير عادي يحدث
هذا مفيد بشكل خاص عندما تحتاج الاستجابة إلى الحدوث بسرعة
على سبيل المثال، يمكن لنظام محلي أن
يكتشف تغييرًا غير عادي في الاهتزاز
يقارن عدة قراءات حساسات
يحدد ما إذا كان التغيير مستمرًا
ينبه المشغل
يحفز استجابة آلة محددة مسبقًا
يسجل الحدث للتحليل لاحقًا
لا يزال بإمكان النظام المركزي تلقي المعلومات المهمة
الفرق هو أن القرار الفوري لا يعتمد بالكامل عليه
دمج عدة إشارات
أحد أكثر أجزاء هذا النهج فائدة هو القدرة على النظر إلى عدة قياسات معًا
افترض أن آلة تنتج التغييرات التالية
تزداد درجة الحرارة قليلاً.
يزداد الاهتزاز قليلاً.
تصبح استهلاك الطاقة أقل استقرارًا
تنخفض سرعة الإنتاج قليلاً.
لا يمكن أن تكون أي من هذه التغييرات خطيرة بمفردها
ومع ذلك، قد يتعرف النظام الذي ينظر إليهم معًا على أن الآلة تتصرف بشكل مختلف
يمكن أن يكون هذا أكثر فائدة بكثير من إنشاء إنذار منفصل لكل حساس
يمكن أن تؤدي العديد من الإنذارات الفردية إلى مشكلة أخرى: إرهاق الإنذارات
إذا تلقى المشغلون تحذيرات في كل مرة يتحرك فيها قياس قليلاً خارج نطاقه الطبيعي، فقد يتوقفون في النهاية عن اعتبار التحذيرات مهمة
يمكن لنظام يأخذ في الاعتبار عدة إشارات أن يركز الانتباه على التغييرات الأكثر معنى
الهدف ليس التنبؤ بالفشل الدقيق.
هناك أحيانًا توقع بأن يكون نظام المراقبة قادرًا على تحديد بالضبط ما سيفشل ومتى
هذا ليس ضروريًا دائمًا
في العديد من الحالات، تكون النتيجة الأكثر فائدة ببساطة
“تتصرف هذه الآلة بشكل مختلف عن المعتاد.”
يمكن أن تكون هذه المعلومات كافية لتحفيز الفحص
يمكن لفني الصيانة بعد ذلك فحص الآلة وتحديد السبب الفعلي
هذه تمييز مهم
لا يحتاج النظام إلى استبدال فريق الصيانة
يحتاج إلى تزويد فريق الصيانة بمعلومات أفضل في الوقت المناسب
الكشف المحلي يقلل أيضًا من نقل البيانات غير الضرورية
يمكن أن يؤدي المراقبة المستمرة للمستشعرات إلى إنشاء كمية كبيرة من البيانات
قد لا يكون من الضروري إرسال كل ذلك إلى نظام مركزي
يمكن لنظام محلي معالجة القراءات الخام وإرسال نتائج مفيدة بدلاً من ذلك
على سبيل المثال، بدلاً من إرسال كل قياس اهتزاز، يمكنه إرسال
نطاق التشغيل الطبيعي
تغييرات كبيرة
سلوك غير عادي تم اكتشافه
وقت حدوث الحدث
الآلة المعنية
ملخص بيانات المستشعر حول الحدث
يمكن تخزين البيانات الأصلية عندما تكون التحليلات التفصيلية مطلوبة
لكن الاتصال الروتيني لا يحتاج إلى نقل كل قراءة فردية
يمكن أن يقلل هذا من حركة مرور الشبكة مع إبقاء النظام المركزي على اطلاع
ماذا يحدث عندما يختفي الاتصال؟
لا يمكن للبيئات الصناعية الاعتماد دائمًا على الوصول غير المنقطع إلى الشبكة
قد يفشل الاتصال
قد يحتاج جهاز الشبكة إلى صيانة
قد تصبح خدمة عن بُعد غير متاحة مؤقتًا
إذا كان مراقبة الآلة تعتمد بالكامل على نظام عن بُعد، فإن فقدان الاتصال يمكن أن يعني أيضًا فقدان المراقبة
تغير الكشف المحلي هذا.
يمكن مراقبة الآلة حتى عندما يكون الاتصال بالنظام المركزي غير متاح مؤقتًا
يمكن للنظام المحلي الاستمرار في جمع القراءات، وتحديد السلوك غير المعتاد، وتطبيق القواعد الفورية
عندما يصبح الاتصال متاحًا مرة أخرى، يمكن إرسال الأحداث المهمة إلى النظام المركزي
هذا يجعل عملية المراقبة أكثر مرونة
تقليل الإنذارات الكاذبة
يجب ألا ينتج نظام الكشف الجيد المزيد من التنبيهات ببساطة
يجب أن ينتج تنبيهات أكثر فائدة
يتطلب ذلك فهم الفرق بين التغيير المؤقت والتغيير المعنوي
على سبيل المثال، قد تواجه الآلة زيادة قصيرة في الاهتزاز عند بدء التشغيل
هذا لا يعني بالضرورة أن هناك مشكلة
إذا استمرت نفس الزيادة خلال التشغيل العادي، فإن الوضع يكون مختلفًا
يمكن للنظام بالتالي أن يأخذ في الاعتبار عوامل مثل
مدى حجم التغيير
مدة استمراره
سواء كان الأمر يزداد سوءًا
سواء كانت أجهزة استشعار أخرى تظهر تغييرات ذات صلة
سواء كانت الآلة تبدأ أو تتوقف أو تعمل بشكل طبيعي حاليًا
هذا يخلق عملية مراقبة أكثر عملية
بدلاً من اعتبار كل قراءة غير عادية فشلًا، يمكن للنظام البحث عن سلوك يستحق الانتباه
ربط الكشف بالصيانة
الكشف عن حالة غير عادية يكون مفيدًا فقط إذا حدث شيء بعد ذلك
يمكن ربط النتيجة بعملية الصيانة
على سبيل المثال، عندما تظهر آلة تغييرًا مستمرًا في السلوك، يمكن للنظام تلقائيًا إنشاء طلب صيانة يحتوي على المعلومات ذات الصلة
لا يحتاج الفني إلى البدء بطلب فارغ
يمكنهم رؤية
أي آلة أصدرت التحذير
متى بدأ السلوك غير العادي
أي القياسات تغيرت
كيف تغيرت القياسات
سواء حدثت أحداث مشابهة من قبل
هذا يعطي فريق الصيانة نقطة انطلاق أفضل
كما أنه ينشئ سجلًا مفيدًا يمكن مقارنته بمشاكل الآلات المستقبلية
مع مرور الوقت، يمكن للشركة أن تتعلم أي أنماط تحذير مرتبطة بمشاكل الصيانة الفعلية
بدءًا من آلة واحدة
هذا النوع من النظام لا يحتاج إلى البدء عبر مصنع كامل
يمكن أن تبدأ التنفيذ العملي بآلة واحدة حيث تكون فترات التوقف غير المتوقعة مكلفة أو حيث تتوفر معلومات المستشعر بالفعل
الخطوة الأولى هي فهم سلوك الآلة الطبيعي
يمكن للنظام بعد ذلك مراقبة القياسات ذات الصلة وتحديد التغييرات ذات المعنى
بمجرد أن تكون النتائج موثوقة، يمكن توسيع نفس النهج ليشمل آلات أخرى
لهذا النهج التدريجي ميزة مهمة
يسمح للشركة بقياس ما إذا كان النظام يحسن فعلاً قرارات الصيانة قبل القيام باستثمار أكبر
من رد الفعل على الأعطال إلى الاستجابة للتغييرات
غالبًا ما تبدأ الصيانة التقليدية بمشكلة
تتوقف الآلة
يظهر إنذار
يتم إيقاف الإنتاج
يحقق فني
تغير مراقبة الآلات المحلية نقطة البداية
يمكن أن تبدأ العملية عندما يبدأ سلوك الآلة في التغيير، بدلاً من أن تكون الآلة قد فشلت بالفعل
يمكن أن يكون لهذا الاختلاف أهمية كبيرة
الهدف ليس القضاء على كل عطل في الآلات. سيكون ذلك غير واقعي
الهدف هو إعطاء المشغلين وفرق الصيانة معلومات مبكرة حتى يكون لديهم المزيد من الوقت للاستجابة
بالنسبة للشركات الصناعية، يمكن أن يعني ذلك تقليل الانقطاعات غير المتوقعة، وتحسين تخطيط الصيانة، وفهم أوضح لكيفية تصرف المعدات بمرور الوقت
الإشارة الأكثر قيمة من الآلة ليست دائمًا القراءة التي تقول “فشل.”
أحيانًا تكون الإشارة المبكرة جدًا التي تقول
“بدأ شيء ما في التغيير.”