Четыре ключевых IoT-решения, трансформирующих индустрию сжатого воздуха

Умные технологии приносят больше функциональности для промышленных объектов — вроде «умного» управления станками и прогнозного обслуживания. Для производителей сжатого воздуха, желающих дополнительной функциональности, эти IoT-приложения могут иметь серьезное положительное влияние на производительность, затраты на обслуживание и энергопотребление.

Технологии Индустрии 4.0 оказывают серьезное влияние на индустрию сжатого воздуха. Устройства Интернета вещей (IoT) оказывают наибольшее влияние на данный момент. Они обеспечивают оптимизированные стратегии обслуживания для профессионалов, позволяя им улучшать производительность, снижать затраты на обслуживание и оптимизировать энергопотребление.

Какие IoT-приложения сейчас используют производители сжатого воздуха и как отрасль эволюционирует в ближайшие годы?

1. Прогнозное обслуживание

Прогнозное обслуживание, вероятно, одно из самых популярных применений промышленных IoT-устройств, использует интернет-соединенные датчики для мониторинга производительности оборудования. После построения базовой линии производительности оборудования эти датчики могут оповещать сотрудников на площадке, когда станок ведет себя вне типичных параметров, необычно или способом, который может сигнализировать о скором отказе станка.

Некоторые системы могут также удаленно отключать неисправный станок, предотвращая больший ущерб или отказ. Подход прогнозного обслуживания может быть значительно более затратно-эффективным, чем сравнимая стратегия превентивного обслуживания. IoT-датчики производительности уловят проблемы, возникающие между регулярными проверками обслуживания, помогая супервайзерам предотвращать проблемы, которые регулярные проверки не раскрыли бы.

Прогнозное обслуживание также может помочь техникам обнаруживать проблемы раньше, чем они бы иначе — позволяя более ранние ремонты, восстановление и замены, которые могут помочь снизить затраты на обслуживание в будущем.

Белая книга Intel об использовании IoT для прогнозного обслуживания компрессоров воздуха показала, что технология оказала значительное влияние на простой и энергопотребление. По отчету, производитель воздушных компрессоров Fusheng смог улучшить коэффициент устранения с первого раза на 20% и снизить простой на 25% с IoT-решением мониторинга.

Подход Fusheng использовал четыре разных типа датчиков для мониторинга давления на выходе, температуры на выходе, температуры масла и давления масла. Датчики доставляли информацию в аналитическую модель через программируемый логический контроллер.

Когда аналитическая модель определяла, что операционный параметр указывал на ненормальное поведение, оповещение по email отправлялось обслуживающему персоналу, позволяя им быстро управлять функциональностью оборудования и предотвращать повреждения.

Этот подход может быть расширен дополнительными IoT-датчиками, способными обнаруживать нарушения процесса. Устройство, отслеживающее влажность, например, могло бы обнаружить накопление конденсата, которое может мешать другим датчикам и приводить к коррозии труб.

Существуют риски этого подхода. ИИ-основанное прогнозное обслуживание, например, создаст фактически алгоритм «черного ящика», который может быть сложен для управления и поддержки. Однако прогнозное обслуживание — одно из самых эффективных применений сбора и аналитики данных IoT, и предлагает значительные выгоды для производителей и конечных пользователей воздушных компрессоров.

2. Экономия энергии с оптимизацией производительности

Мониторинг потребления — клиентское приложение IoT в сжатом воздухе. Объекты используют IoT-устройства для мониторинга энергии, которую используют сайтовые воздушные компрессоры, и для выполнения анализа спроса на воздух (ADA). Это дает им более точную картину того, сколько сжатого воздуха им действительно нужно — сокращая отходы.

Поскольку IoT-датчики уже отслеживают энергию и данные использования как часть стратегии прогнозного обслуживания, эти решения отслеживания энергии и спроса могут быть легко реализованы поверх существующей IoT-инфраструктуры.

IoT-основанное снижение потерь также может помочь сократить отходы и повысить энергоэффективность. В среднем до 30% сжатого воздуха, генерируемого промышленными компрессорами, исчезает из-за утечек в сети поставки. Ультразвуковые датчики, развернутые у труб и общих точек утечек, могут автоматически обнаруживать утечки сжатого воздуха.

Эти данные помогают в общем управлении энергией объекта и могут помочь конечным пользователям выявлять отношения между операционными переменными и энергопотреблением. Производители также могут использовать данные производительности в проектировании будущих воздушных компрессоров.

Отчет Intel о применении IoT-технологий Fusheng также обнаружил, что IoT-управление воздушными компрессорами может дать значительную экономию энергии в результате сниженного простоя и обслуживания и операционных изменений, позволяющих конечным пользователям улучшить производительность воздушных компрессоров.

3. Удаленное управление и автоматизация воздушных компрессоров

IoT-устройства также могут помочь производителям и конечным пользователям создавать удаленно мониторимые и управляемые системы, позволяя менеджерам сайтов переключать воздушные компрессоры или менять настройки компрессора без необходимости быть на сайте.

Удаленный доступ может работать как отдельная функция IoT-флота или существовать как часть более сложной, многоцелевой системы мониторинга сайта. Часто удаленный доступ является частью системы удаленного мониторинга, которая также может действовать как решение прогнозного обслуживания.

С этими устройствами также возможно подключение к интернету через Wi-Fi или сотовую сеть, снижая потребность в проводных соединениях и помогая сделать решение удаленного управления объектом более гибким. Эти системы предоставляют персоналу сайта удаленный контроль системы и позволяют техникам или менеджерам проверять, как работает воздушный компрессор, не будучи там.

Некоторые высокоизощренные системы могут быть способны почти полностью автоматизировать воздушные компрессоры и связанную технику или оборудование сайта. Эти системы также могут помочь координировать воздушные компрессоры с другими умными системами на сайте — вроде робототехники и решений управления объектами.

Эти системы могут быть особенно ценны в пост-пандемийном мире, где конечные пользователи хотят быть готовы к кризису, который может помешать работникам или супервайзерам посещать сайт лично.

4. Мгновенная сервисная информация

В случае, если воздушный компрессор ломается или нуждается в сервисе, IoT-датчики мониторинга могут предоставлять информацию в реальном времени об этом компрессоре технику. Например, если система прогнозного обслуживания мониторит критические оперативные данные для конкретного компрессора — вроде давления и температуры в масляной бочке — она может предоставить технику подсказки о том, что вызывает конкретную проблему до их прибытия.

Это может дать технику лучшее представление о том, что могло вызвать проблему, позволяя им собрать правильные инструменты или привезти запасные части, тем самым минимизируя время, необходимое для выполнения сервисного запроса.

Например, быстро падающие данные давления могут оповестить персонал на сайте об утечке воздуха. Дополнительная информация от ультразвукового датчика может помочь технику определить местоположение утечки без необходимости быть на сайте. Если воздух утекает из неисправного клапана бака, техник может привезти заменяющий клапан с собой или заказать его до прибытия на объект.

В некоторых случаях эта дополнительная информация может даже позволить технику вести сотрудников на сайте через процесс ремонта с телефонной поддержкой — сокращая простой и устраняя необходимость в личном сервисном вызове. В комбинации с правильным подходом к обслуживанию эта сервисная информация может помочь сократить время, необходимое для ремонтов, еще больше снижая простой и отходы.

Как индустрия сжатого воздуха использует преимущества IoT

Интернет-соединенные датчики и умные технологии управления объектами оказывают серьезное влияние на индустрию в целом.

Для производителей и конечных пользователей воздушных компрессоров IoT-технология полезна несколькими способами. Удаленный мониторинг и прогнозное обслуживание оба помогают снизить простой и улучшить производительность станков — потенциально сокращая отходы и затраты на обслуживание.

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