4 приложения IoT в индустрии сжатого воздуха

Умные технологии расширяют функциональные возможности промышленных объектов, например «умное» управление оборудованием и профилактическое обслуживание. Для производителей сжатого воздуха, которым нужны дополнительные функциональные возможности, эти приложения Интернета вещей могут оказать существенное положительное влияние на производительность, затраты на техническое обслуживание и потребление энергии.

Технология Индустрии 4.0 оказывает большое влияние на отрасль сжатого воздуха. Устройства Интернета вещей (IoT) пока что оказывают наибольшее влияние. Они предоставляют профессионалам оптимизированные стратегии обслуживания, позволяющие повысить производительность, снизить затраты на обслуживание и оптимизировать потребление энергии.

Какие приложения Интернета вещей используют производители сжатого воздуха в настоящее время и как отрасль будет развиваться в ближайшие несколько лет?

1. Диагностическое обслуживание

Прогностическое обслуживание, вероятно, одно из самых популярных приложений промышленных IoT-устройств, использует подключенные к Интернету датчики для мониторинга производительности оборудования. После создания базового уровня производительности оборудования эти датчики могут предупреждать рабочих о том, что машина ведет себя нетипично, необычно или так, что это может сигнализировать о скором выходе из строя машины.

Некоторые системы также могут удаленно выключать неисправную машину, предотвращая более серьезные повреждения или сбои. Подход профилактического обслуживания может быть значительно более рентабельным, чем аналогичная стратегия профилактического обслуживания. Датчики производительности Интернета вещей будут выявлять проблемы, возникающие в промежутках между регулярными проверками обслуживания, помогая руководителям предотвращать проблемы, которые не были бы выявлены при регулярных проверках.

Профилактическое обслуживание также может помочь техническим специалистам обнаруживать проблемы раньше, чем в противном случае, позволяя раньше ремонтировать, восстанавливать и заменять, что может помочь снизить затраты на техническое обслуживание в будущем.

В техническом документе Intel об использовании Интернета вещей для профилактического обслуживания воздушных компрессоров было обнаружено, что эта технология оказывает значительное влияние на время простоя и потребление энергии. Согласно отчету, производитель воздушных компрессоров Fusheng смог увеличить количество первоначальных исправлений на 20 % и сократить время простоя на 25 % с помощью решения для мониторинга Интернета вещей.

В конкретном подходе Fusheng использовались датчики четырех различных типов для контроля давления выхлопных газов, температуры выхлопных газов, температуры и давления масла. Датчики доставляли информацию в аналитическую модель через программируемый логический контроллер.

Когда аналитическая модель определила, что рабочий параметр указывает на ненормальное поведение, обслуживающему персоналу было отправлено оповещение по электронной почте, что позволило им быстро принять меры для управления функциональностью оборудования и предотвращения повреждений.

Этот подход можно дополнить дополнительными датчиками IoT, которые могут обнаруживать нарушения процесса. Например, устройство, отслеживающее влажность, может обнаруживать накопление конденсата, который может мешать работе других датчиков и приводить к коррозии труб.

В этом подходе есть риски. Например, профилактическое обслуживание на основе искусственного интеллекта создаст то, что фактически является алгоритмом черного ящика, которым может быть сложно управлять и поддерживать. Тем не менее профилактическое обслуживание является одним из наиболее эффективных способов сбора и анализа данных Интернета вещей и дает значительные преимущества производителям воздушных компрессоров и конечным пользователям.

2. Экономия энергии за счет оптимизации производительности

Мониторинг потребления — это клиентское применение IoT в сжатом воздухе. Объекты используют устройства IoT для контроля энергии, которую используют воздушные компрессоры, и для выполнения анализа потребности в воздухе (ADA). Это дает им более точную картину того, сколько сжатого воздуха им действительно нужно, сокращая количество отходов.

Поскольку датчики IoT уже отслеживают энергопотребление и используют данные в рамках стратегии профилактического обслуживания, эти решения для отслеживания энергопотребления и отслеживания спроса можно легко внедрить поверх существующей инфраструктуры IoT.

Сокращение потерь с помощью IoT также может помочь уменьшить количество отходов и повысить энергоэффективность. В среднем до 30% сжатого воздуха, вырабатываемого промышленными компрессорами, пропадает из-за утечек в подающей сети. Ультразвуковые датчики, размещенные рядом с трубами и общими местами утечек, могут автоматически обнаруживать утечки сжатого воздуха.

Эти данные помогают в общем управлении энергопотреблением объекта и могут помочь конечным пользователям определить взаимосвязь между рабочими переменными и потреблением энергии. Производители также могут использовать данные о производительности при разработке будущих воздушных компрессоров.

В отчете Intel о применении компанией Fusheng технологии Интернета вещей также говорится, что управление воздушными компрессорами с помощью Интернета вещей может обеспечить значительную экономию энергии в результате сокращения времени простоя, технического обслуживания и эксплуатационных изменений, которые позволяют конечным пользователям повысить производительность воздушных компрессоров.

3. Удаленное управление и автоматизация воздушных компрессоров

Устройства IoT также могут помочь производителям и конечным пользователям создавать системы удаленного мониторинга и управления, позволяя руководителям объектов переключать воздушные компрессоры или изменять их настройки, не находясь на месте.

Удаленный доступ может работать как отдельная функция парка IoT или существовать как часть более сложной многоцелевой системы мониторинга объекта. Часто удаленный доступ является частью системы удаленного мониторинга, которая также может выступать в качестве решения для профилактического обслуживания.

С помощью этих устройств также можно подключаться к Интернету через Wi-Fi или сотовую сеть, что снижает потребность в проводных подключениях и помогает сделать решение для удаленного управления объектами более гибким. Эти системы предоставляют персоналу удаленное управление системой и позволяют техническим специалистам или менеджерам проверять работу воздушного компрессора без необходимости присутствия на месте.

Некоторые очень сложные системы могут быть в состоянии почти полностью автоматизировать воздушные компрессоры и связанные с ними машины или оборудование. Эти системы также могут помочь координировать работу воздушных компрессоров с другими интеллектуальными системами на объекте, такими как робототехника и решения по управлению объектами.

Эти системы могут быть особенно полезны в постпандемическом мире, когда конечные пользователи хотят быть готовыми к кризису, который может помешать работникам или руководителям лично посетить объект.

4. Мгновенная служебная информация

В случае поломки воздушного компрессора или необходимости его обслуживания датчики мониторинга IoT могут предоставить информацию об этом воздушном компрессоре в режиме реального времени техническому специалисту. Например, если система профилактического обслуживания отслеживает критически важные рабочие данные для конкретного компрессора, такие как давление и температура масла в цилиндре воздушного компрессора, она может дать техническому специалисту подсказки о том, что вызывает конкретную проблему, до того, как он прибудет.

Это может дать техническому специалисту лучшее представление о том, что могло вызвать проблему, что позволит ему подобрать нужные инструменты или запасные части, что сведет к минимуму время, необходимое для выполнения запроса на обслуживание.

Например, быстро падающие данные о давлении могут предупредить обслуживающий персонал об утечке воздуха. Дополнительная информация от ультразвукового датчика может помочь техническому специалисту точно определить место утечки без необходимости присутствия на месте. Если из неисправного клапана резервуара происходит утечка воздуха, техник может принести с собой запасной клапан или заказать его еще до прибытия на объект.

В некоторых случаях эта дополнительная информация может даже позволить техническому специалисту направлять сотрудников на месте в процессе ремонта с поддержкой по телефону, что сокращает время простоя и устраняет необходимость личного вызова технического обслуживания. В сочетании с правильным подходом к обслуживанию эта сервисная информация может помочь сократить время, необходимое для ремонта, что еще больше сократит время простоя и количество отходов.

Как индустрия сжатого воздуха использует преимущества Интернета вещей

Датчики, подключенные к Интернету, и технологии управления интеллектуальными объектами оказывают большое влияние на отрасль в целом.

Для производителей и конечных пользователей воздушных компрессоров технология IoT полезна по нескольким причинам. Удаленный мониторинг и профилактическое обслуживание помогают сократить время простоя и повысить производительность машины, что может привести к сокращению отходов и затрат на техническое обслуживание.

Анализ данных, собранных устройствами IoT, также может помочь производителям в процессе проектирования или обеспечить более эффективное управление воздушными компрессорами.