Предиктивное обслуживание: надежность и экономия в Индустрии 4.0

Предиктивное обслуживание, выявляющее проблемы в реальном времени, позволяет владельцам оборудования проводить экономичное ТО заранее, до поломки. При правильном использовании продлевает срок службы активов, снижает затраты и повышает доступность.

Испания — вторая по величине сеть высокоскоростных железных дорог в мире: более 4900 км линий. Оператор Renfe гарантирует точный приезд всех поездов AVE по стране.

Ранее для такого сервиса требовалось значительное количество резервных поездов на случай непредвиденных поломок.

Теперь Renfe держит более 99% высокоскоростных поездов в эксплуатации благодаря мониторингу в реальном времени, предиктивному обслуживанию и замене компонентов по запросу.

Фото предоставлено Renfe.

Siemens, строящий и обслуживающий большинство поездов, использует тысячи датчиков, пограничные вычисления и аналитику в реальном времени для предсказания поломок и оптимального времени ТО. Когда система или компонент требует обслуживания, планируется простои, обеспечивается наличие техников и запчастей.

Результат: задержки из-за технических неисправностей более 10 минут происходят в среднем каждые 1,5 млн км. Поезда доступны 99,94% времени.

Так как компоненты ремонтируются/заменяются только при необходимости, достигаются значительные экономии на запчастях и труде. Некоторые элементы продолжают службу после проектного ресурса.

Предиктивное обслуживание помогает реализовать выгоды оцифровки

Плановое профилактическое ТО основано на регулярных проверках и замене деталей по расписанию. Эффективно во многих отраслях, но создает отходы: многие замененные детали еще годны.

В отличие от профилактического, предиктивное меняет только нужную деталь в нужный момент. Оно не только обнаруживает условия, ведущие к отказу, но и оценивает время до отказа, позволяя планировать сервис.

Концепция применяется к промышленным активам. Одна из главных проблем Индустрии 4.0 — огромные вложения в легаси-оборудование. Теперь многие производители тяжелой техники смотрят на модель «аренды»: актив сдается в лизинг, оператор платит за реальное использование. ТО и запчасти входят в сервис.

С мониторингом в реальном времени и предиктивным обслуживанием производитель определяет, когда отправить техника или инструктировать оператора заменить изнашиваемый компонент. Простой минимизирован, максимальная производительность на долгие годы.

Предиктивное обслуживание приходит в потребительские продукты: авто и бытовая техника

Традиционно авто проходит профилактическое ТО по пробегу или времени. Эта система десятилетиями используется производителями и дилерами.

Сегодня цена большинства электромобилей не включает батарею — она лизируется у производителя. Вместо топлива владельцы платят ежемесячную плату за использование. Датчики на батарее, двигателе, зарядных портах передают данные производителю. Когда батарея больше не держит заряд — она заменяется.

Списанные авто-батареи получают вторую жизнь (10+ лет) как накопители для возобновляемой энергии или балансировки сети. Затем утилизируются с регенерацией материалов для новых батарей.

Хотя тренд на электрификацию, большинство проданных авто все еще с ДВС. Производители и дилеры ищут способы оптимизировать ТО через непрерывный мониторинг всех критических систем. Подключенные датчики и бортовая аналитика позволяют предсказывать необходимость ТО.

Пример: при вождении в условиях, требующих постоянного торможения, изнашиваются колодки и жидкость — подсистемы предупреждают водителя и планируют сервис задолго до отказа.

Датчики авто также измеряют среду: влажность, температуру, вес, нагрузку, покрытие дороги, наклон. Собранные данные дают производителям и сервисам полную картину эксплуатационных условий — бесценно для оценки продвинутых потребностей в ТО.

Производители бытовой техники смотрят в ту же сторону. В отличие от тяжелой техники, бытовые приборы рассчитаны на 5–10 лет. Потребители хотят дешево и привыкли покупать новое при поломке.

Если бы продавцы стиральных машин получали стабильную выручку от аренды, они бы делали продукты из лучших материалов, дольше служащих, и оснащали бы армией мелких датчиков для непрерывного мониторинга здоровья машины.

Когда встроенные датчики обнаруживают надвигающийся отказ критического компонента, машина сама запланирует сервисный вызов, необходимые детали и приезд техника. Пользователь больше не переживает поломку и ожидание диагностики и запчастей.