Chẩn đoán từ xa và bảo trì dự đoán trong Thiết bị thông minh: Từ Giám sát liên tục đến Hành động chủ động

Trong kỷ nguyên kết nối của tự động hóa công nghiệp, thiết bị thông minh—từ bộ truyền áp suất đến cảm biến rung—không còn là những bộ thu thập dữ liệu thụ động. Chúng là những thiết bị thông minh, kết nối mạng có khả năng tự chẩn đoán và bảo trì dự đoán, cho phép các ngành công nghiệp chuyển từ sửa chữa phản ứng sang tối ưu hóa chủ động.

Chẩn đoán từ xa và Bảo trì dự đoán là gì?

• Chẩn đoán từ xa: Khả năng giám sát, phân tích và khắc phục sự cố hiệu suất thiết bị từ bất kỳ đâu, mà không cần can thiệp vật lý.
• Bảo trì dự đoán: Sử dụng dữ liệu thời gian thực và lịch sử để dự báo thời điểm một thiết bị có khả năng bị hỏng, cho phép lên lịch bảo trì trước khi xảy ra sự cố.

Cùng nhau, chúng tạo thành một hệ thống quản lý sức khỏe khép kín cho tài sản công nghiệp.

Cách thức hoạt động: Cơ chế

1. Thu thập dữ liệu

Thiết bị thông minh liên tục đo các thông số hoạt động như:

• Nhiệt độ
• Áp suất
• Độ rung
• Tốc độ dòng chảy
• Tín hiệu điện

Các chỉ số này được truyền qua giao thức IoT công nghiệp (ví dụ: OPC UA, MQTT, HART-IP) đến một nền tảng giám sát tập trung hoặc dựa trên đám mây.

2. Giám sát và Chẩn đoán từ xa

• Bảng điều khiển thời gian thực hiển thị các chỉ số sức khỏe của thiết bị.
• Thuật toán phát hiện lỗi tự động xác định các bất thường—chẳng hạn như sai lệch trong hiệu chuẩn, nhiễu tín hiệu hoặc các mẫu rung bất thường.
• Công cụ phân tích nguyên nhân gốc rễ giúp xác định các vấn đề mà không cần cử kỹ thuật viên đến hiện trường, giảm thời gian di chuyển và thời gian ngừng hoạt động.

3. Phân tích dự đoán

• Mô hình học máy phân tích xu hướng lịch sử để phát hiện các dấu hiệu cảnh báo sớm.
• Nhận dạng mẫu xác định mối tương quan giữa điều kiện vận hành và các chế độ hỏng.
• Ước tính Thời gian sử dụng còn lại (RUL) dự đoán thời gian một thiết bị có thể hoạt động trước khi cần bảo trì.

4. Lên lịch và Thực hiện bảo trì

• Cảnh báo bảo trì được tự động tạo và gửi đến kỹ thuật viên.
• Phụ tùng có thể được đặt hàng trước và lệnh làm việc được lên lịch trong thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch.
• Theo thời gian, hệ thống học hỏi và tinh chỉnh các dự đoán của mình, cải thiện độ chính xác.

Ví dụ công nghiệp: Đồng hồ đo lưu lượng thông minh trong nhà máy hóa chất

Tình huống: Một nhà máy hóa chất vận hành hàng chục đồng hồ đo lưu lượng Coriolis thông minh. Theo truyền thống, sai lệch hiệu chuẩn chỉ được phát hiện trong quá trình bảo trì hàng năm, dẫn đến các vấn đề về chất lượng sản phẩm không thường xuyên.

Giải pháp: Bằng cách kích hoạt chẩn đoán từ xa, các kỹ sư đã theo dõi các hệ số hiệu chuẩn trong thời gian thực. Các mô hình dự đoán đã gắn cờ các mẫu sai lệch sớm, nhắc nhở hiệu chuẩn lại vài tuần trước khi chất lượng bị ảnh hưởng.

Tác động:

• Giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch 30%
• Cải thiện tính nhất quán của sản phẩm
• Giảm chi phí bảo trì thông qua các can thiệp có mục tiêu

Lợi ích trong nháy mắt