Redukcja strat dzięki cyfrowym narzędziom

Redukcja strat dzięki cyfrowym narzędziom WEG

Ze względu na pilne zapotrzebowanie na szybszą i efektywniejszą produkcję wzrost wydatków na rozwiązania Przemysłu 4.0 ma sięgnąć 300 mld USD do roku 2023. Tak wynika z raportu Industry 4.0 and Smart Manufacturing opracowanego przez IoT Analytic, w którym technologie konserwacji predykcyjnej zaliczono do najpopularniejszych zastosowań Przemysłu 4.0. W celu zaspokojenia tego rosnącego popytu firma WEG przez ostatnie pięć lat rozwijała własną ofertę rozwiązań do cyfryzacji. Omówimy tu wdrożenie i skuteczne działanie platformy do konserwacji predykcyjnej WEG Motion Fleet Management (MFM) w obiektach własnych WEG. 

Przed utworzeniem działu WEG Digital w 2019 r. firma WEG koncentrowała się wyłącznie na produkcji sprzętu do zastosowań przemysłowych. Mająca siedzibę główną w Brazylii i oddziały operacyjne w 36 krajach firma WEG od dawna jest ceniona za 1200 linii produkcyjnych, w tym za silniki, napędy, generatory, transformatory i produkty do automatyki. Co więcej, WEG może się poszczycić największym na świecie zakładem produkcji silników elektrycznych, który produkuje ich aż 70000 dziennie. Jako producent działający na całym świecie WEG rozumie potrzeby i oczekiwania swoich klientów oraz ich zakładów przemysłowych. Jednym z największych wyzwań było dla firmy wdrożenie technologii optymalizującej konserwację sprzętu. 

Reklama

Podobnie jak w wielu innych zakładach przemysłowych w WEG stosowano poprzednio konserwację prewencyjną. Jak sama nazwa wskazuje, jest to regularna, rutynowa konserwacja maszyn i urządzeń. Polega ona na przykład na smarowaniu łożysk silnika co pół roku i całkowitej ich wymianie co pięć lat niezależnie od faktycznego stanu zużycia danego środka trwałego.

Duże nakłady na konserwację prewencyjną

– W swoim zakładzie poświęcaliśmy na konserwację prewencyjną ogromną ilość czasu i pieniędzy – wyjaśnia Trenton Roncato Juraszek, analityk projektów mechanicznych w WEG. – Nie uchroniło nas to jednak od nieoczekiwanych awarii skutkujących przestojami i koniecznością kosztownej konserwacji naprawczej. Wiedzieliśmy, że nasi klienci muszą borykać się z takimi samymi problemami, i zdawaliśmy sobie sprawę z tego, że rozwiązanie problemu wymaga lepszych danych.

Firma WEG zaangażowała się w cyfryzację w 2017 r., kiedy to powstał WEG Motor Scan. WEG Motor Scan to fizyczny sensor, który można dołączyć do silnika – albo napędu urządzenia peryferyjnego, kompresora czy wentylatora – w celu monitorowania jego wibracji, temperatury i wydajności. Czujnik przykręca się do łopatki silnika, dlatego niepotrzebne jest połączenie elektryczne. 

Aby firma WEG mogła pozyskiwać dane źródłowe ze starszego sprzętu, czujnik musiał wykazywać się uniwersalnością. Podobnie jak w większości zakładów przemysłowych sprzęt w obiekcie różnił się pod względem wieku, producenta i protokołu komunikacyjnego, w związku z czym bezpośrednie pozyskiwanie danych nie zawsze było możliwe. Taki zakres skalowalności był niezbędny, by firma WEG mogła osiągnąć zasadniczy cel, czyli pełne zarządzanie środkami trwałymi przy użyciu technologii cyfrowych. 

WEG Motor Scan wprowadzono wraz z WEG Motor Scan Gateway – technologią przesyłania danych z autonomicznych silników do chmury za pośrednictwem łączności Wi-Fi, Ethernet, 3G lub 4G. Bramka WEG Motor Scan Gateway odegrała decydującą rolę, umożliwiając zdalne monitorowanie silników elektrycznych z wbudowanymi czujnikami. W ten sposób zbudowano podstawy do następnej fazy oferty cyfrowych rozwiązań WEG.    

Motion Fleet Management 

Zachęcona udanym wdrożeniem WEG Motor Scan firma WEG opracowała WEG Motion Fleet Management (MFM) – narzędzie umożliwiające jeszcze lepsze wykorzystywanie danych dotyczących pracy silników. MFM korzysta z danych wysyłanych za pośrednictwem WEG Motor Scan Gateway i generuje w czasie rzeczywistym wnioski dotyczące działania środka trwałego. Dzięki temu zespoły konserwacyjne mają całościowy wgląd w cały obiekt oraz poszczególne składniki jego wyposażenia. 

– MFM okresowo zbiera dane i generuje cenne wnioski informujące zespoły konserwacyjne o rzeczywistym stanie środków trwałych w zakładzie – wyjaśnia Juraszek. – Zmniejsza to potrzebę stosowania harmonogramów konserwacji prewencyjnej i umożliwia technikom łatwe sprawdzanie, które środki trwałe wykazują oznaki zużycia lub nieprawidłowego działania. W ten sposób mogą oni identyfikować problemy o znaczeniu krytycznym i podejmować odpowiednie działania.

Reklama

Cała platforma powstała z myślą o użyteczności. Zawiera układy nawigacji dostosowane do potrzeb różnych użytkowników i oferuje raporty oraz panele ze wskaźnikami, grafikami i danymi historycznymi. Dzięki temu technicy zyskują optymalny sposób zarządzania przepływem pracy, a kierownicy zakładów mają całościowy wgląd w działanie parku maszynowego. 

MFM wdrożono w jednym z zakładów produkcji silników elektrycznych WEG w Jaraguá do Sul w Brazylii. W tym zakładzie produkuje się 8000 silników dziennie, a MFM odegrało tu decydującą rolę w usprawnieniu konserwacji. Sukces tego rozwiązania zachęcił do instalacji ponad 1378 czujników umożliwiających działanie MFM w pojedynczej fabryce WEG.

– Skalowalność oferty cyfrowych rozwiązań WEG umożliwia integrację danych na temat działania sprzętu z różnych urządzeń i licznych zakładów dodaje Juraszek. – W ośrodku kompresorowym WEG w Jaraguá do Sul integrujemy dane z każdego środka trwałego, w tym z silników, przemienników częstotliwości, czujników ciśnienia, programowalnych sterowników logicznych i bramek. Dzięki temu system ten umożliwia nam autonomiczną konserwację.

Autonomia ta jest możliwa częściowo dzięki innemu cyfrowemu narzędziu WEG – WEG Motor Specialist. To opracowane po WEG Motor Scan narzędzie ulepsza predyktywną konserwację dzięki sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowemu. 

WEG Motor Specialist inteligentnie zapoznaje się z wzorcami działania silnika i odnotowuje wszelkie wskaźniki niezrównoważenia, niewspółosiowości, obciążenia i zużycia energii. Nie trzeba już ręcznie wprowadzać zakresu tolerancji silnika czy innego przemysłowego środka trwałego – do wykrywania nieprawidłowości ta technologia wykorzystuje dane historyczne. 

Dobrym tego przykładem jest temperatura cewek. System może przewidywać temperaturę cewek wewnątrz silnika na podstawie obliczeń wykorzystujących pomiary temperatury powierzchniowej. Jeżeli wykryje ryzyko przegrzania cewki, automatycznie powiadamia technika o konieczności fizycznej kontroli silnika i określa, co konkretnie należy zrobić. 

Dokonania w WEG 

Wdrożenie MFM i innych cyfrowych rozwiązań WEG we własnych zakładach przyniosło zdecydowane sukcesy. Technicy mogą skuteczniej prowadzić konserwację, kierownicy zakładów mają lepszy wgląd w sytuację, a przestoje zostały znacznie ograniczone. 

– Dzięki instalacji MFM w fabryce przewodów w Brazylii uzyskaliśmy roczne oszczędności rzędu 4 milionów USD rocznie – wyjaśnia Juraszek. – Zawdzięczamy to 33% redukcji ogólnych strat powodowanych przedtem przez nieplanowane przestoje. Co ciekawe, umożliwiło nam to także odłożenie w czasie planowanych inwestycji w nowe maszyny, co korzystnie wpłynęło na wynik finansowy spółki. Udoskonalony plan konserwacji – polegający na naprawie i wymianie tylko wtedy, gdy są one potrzebne – umożliwił nam lepsze wykorzystanie już posiadanych maszyn i wydłużenie ich okresu eksploatacji.

Ustanawiając dział WEG Digital, firma WEG wykazała swoje zaangażowanie w rozwój oferty cyfrowej. Tak jak w przypadku wszystkich swoich technologii i sprzętu WEG stosuje tu podejście wertykalne – wykorzystuje w jak najszerszym zakresie własne silniki, napędy, technologie i sprzęt. 

Przemysł 4.0 to stale rosnący rynek, a ponieważ konserwacja predykcyjna stymuluje jego rozwój, WEG będzie nadal opracowywać nowe narzędzia cyfrowe, by zaspokajać potrzeby klientów i swoje własne.

Źródło: WEG

O Autorze

Czasopismo elektrotechnik AUTOMATYK jest pismem skierowanym do osób zainteresowanych tematyką z zakresu elektrotechniki oraz automatyki przemysłowej. Redakcja online czasopisma porusza na stronie internetowej tematy związane z tymi obszarami – publikuje artykuły techniczne, nowości produktowe, a także inne ciekawe informacje mniej lub bardziej nawiązujące do wspomnianych obszarów.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę