При знакомстве с интернетом вещей (Internet of Things, IoT) часто возникает вопрос о его роли и влиянии, например, может ли поток данных создать ценность?
Давайте рассмотрим пример использования электродвигателей в промышленных условиях, и способы, с помощью которых интернет вещей (IoT) создает реальную ценность в аспектах, которые, возможно, редко рассматриваются.
Электродвигатели – основные рабочие лошадки в жизни промышленности
Электродвигатели бывают множества размеров, от очень маленьких до очень больших. Обычно они работают от прецизионного источника питания, но иногда и от аккумуляторных батарей, как в электромобилях.
У каждого из нас дома есть много серводвигателей: в наших пылесосах, холодильниках, морозильных камерах, автомобилях. Даже в детских игрушках часто есть миниатюрные серводвигатели: в локомотивах игрушечных поездов, в радиоуправляемых машинках, в интерактивных механических игрушках.
Оборудование заводов и фабрик также оснащено множеством электродвигателей, используемых для всех видов работ: подъем, перемещение, прессование, перекачка, откачка или сушка — в основном для всего, что можно сделать с помощью движения. Электродвигатели сегодня являются рабочими лошадками промышленности. Кроме этого они используются в местах, которые слишком пыльные, опасные или труднодоступные для человека. Одним словом, современная жизнь без электродвигателей уже невозможна.
Техническое обслуживание, сервис, ремонт
Электродвигатели - это механические устройства, поэтому неудивительно, что они иногда выходят из строя. Статистика западных исследований зарубежных предприятий, где используются моторы, показывает, что частота отказов составляет 7% в год; в среднем электродвигатель перестает работать раз в 14 лет. Звучит неплохо, но для завода с сотней электродвигателей это означает, что один двигатель выходит из строя почти каждый месяц. При этом нужно учитывать, что выход из строя одного двигателя иногда означает выход из строя всей производственной линии, что может быстро привести к чувствительным финансовым потерям. Теперь примем во внимание тот факт, что отказ двигателя может произойти в максимально неудачное время, например, непосредственно перед тем, как должен быть завершен крупный и срочный заказ, в котором нельзя прерывать работу линии, другие варианты возможных ситуаций «всё пропало» Вы легко дорисуете сами.
Чтобы сократить опасность непредвиденных простоев, на заводах работают ремонтные бригады. Техническое обслуживание электродвигателей является их задачей, но этот вариант решения проблемы тоже не из дешевых, так как вынуждает содержать дополнительный персонал специалистов.
Существует несколько подходов к техническому обслуживанию
Профилактическое техническое обслуживание
Графики технического обслуживания основаны на оценке средней продолжительности работы электродвигателя. Чтобы действовать на опережение и избежать полного отказа двигателя, техническое обслуживание обычно проводится слишком рано (хотя иногда и слишком поздно), и исправные детали, все еще находящиеся в хорошем состоянии, могут быть во время его проведения заменены. В чем подвох? Нет никакой гарантии, что вскоре после проведения такого технического обслуживания не возникнет новая проблема.
Техническое обслуживание при «эксплуатации до отказа"
При таком подходе выполнение технического обслуживания откладывается до тех пор, пока электрическая машина не перестанет работать. Обычно это приводит к полной замене двигателя, поскольку отремонтировать вышедший из строя электродвигатель редко возможно.Техническое обслуживание "по состоянию"
Прежде чем электродвигатели выходят из строя, они обычно начинают проявлять такие нарушения, как шум, разбалансировка, повышенное сопротивление вращению и т.д. При варианте обслуживания оборудования «по состоянию», техник-ремонтник подходит к каждому электродвигателю и “прослушивает” его с помощью соответствующих инструментов, подобно врачу со стетоскопом. В зависимости от условий эксплуатации оборудования такая проверка может быть от легкой до опасной. И, конечно, «врач» не может быть везде одновременно.
Несмотря на свои недостатки, профилактическое обслуживание, вероятно, лучше и экономичнее, чем альтернатива “отработки до отказа”, но вариант обслуживания «по состоянию» может быть значительно выгоднее, особенно при внедрении в производственный процесс интернета вещей (IoT).
Техническое обслуживание «по состоянию», улучшенное искусственным интеллектом и интернетом вещей
С помощью интернета вещей каждый электродвигатель на заводе оснащен одним или несколькими датчиками, которые подключены (предпочтительно по беспроводной сети) к базе данных управления, которая непрерывно собирает данные о двигателях. Управляющая база данных может использовать искусственный интеллект (ИИ) для изучения поведения каждого работающего двигателя, а затем, после короткого периода обучения, она может генерировать немедленные предупреждения при возникновении любых отклонений от штатных показаний. Другими словами, интернет вещей в сочетании с искусственным интеллектом не только видит уже возникающие проблемы, но и постоянно сканирует оборудование на их наличие. Дополнительный бонус в том, что такую управляющую базу данных не нужно программировать. Искусственный интеллект в данном случае можно просто снабдить данными, а затем он сам “автоматически” узнает, что является нормальным, а что - исключением. При возникновении исключения (т.е. проблемы) он немедленно отправляет предупреждение, что во многих случаях позволяет избежать полного отказа двигателя и его замены. Этот вид интеллектуального оповещения также позволяет провести точечное и оперативное «лечение» проблемы в момент, когда она только начинает проявляться, а не проводить общее техническое обслуживание, которое может быть слишком ранним, слишком поздним, или полностью пропустить ожидаемый сбой.
В зависимости от серьезности проблемы и предупреждения можно даже спланировать время простоя двигателя, чтобы свести к минимуму любые сбои в работе. Наконец, этот вид сбора данных на основе датчиков гораздо более точен и тщателен, чем все, чего могли бы достичь люди. Медленное ухудшение качества любого конкретного электродвигателя будет оставаться незамеченным человеческими глазами и ушами до тех пор, пока не возникнет серьезная проблема или не произойдет сбой, но IoT заметит даже самые незначительные изменения в нормальной работе, наблюдая за процессом в течение более длительного периода времени.Истинная ценность интернета вещей - быстрое принятие правильных решений
Мы думаем, что живем в современном мире, где все происходит на высоких скоростях, но на самом деле мы все еще тратим впустую много ресурсов и денег, принимая неправильные решения и/или принимая решения слишком медленно или поздно.Перспектива интернета вещей заключается в том, что с ним мы можем собирать достаточное количество данных — экономически эффективных данных, которые уже существуют, но которые мы ранее никогда не собирали. И эти данные мы можем собирать непрерывно, в огромных объемах и без особых усилий. Внедрение искусственного интеллекта дает возможность использовать быстро обучаемые системы, чтобы принимать более эффективные и оперативные решения.
Итак, возвращаясь к первоначальному вопросу: какую ценность приносит интернет вещей на производстве? Интернет вещей позволяет людям быстрее принимать более эффективные решения.