Machine Condition Monitoring - Hogere uptime en nieuw inkomstenpotentieel

 Leestijd 7 min. | Auteur: Sjors de Kleijn | Laatste update: 19-07-2021


Hoe handhaaf je de machineconditie, verbeter je de service en verminder je stilstandtijd met webgebaseerde machineconditiemonitoring en alarmen?
 

Ongeplande stilstand leidt tot negatieve klantervaringen en stijgende kosten. Machinemonitoring of conditiemonitoring van specifieke machineonderdelen zal de beschikbaarheid van je machine verhogen en biedt inkomstenpotentieel voor je als machinebouwer in de productie. 

Storingen aan industriële machines en systemen hebben dramatische gevolgen voor jou en je klant. Het is van cruciaal belang om je apparatuur tijdens en na de garantieperiode probleemloos te laten draaien om kosten te besparen. Risico's kunnen worden beperkt met machineconditiemonitoring en het Industrial Internet of Things (IIoT) heeft het mogelijk gemaakt om de toestand van de machine te monitoren zonder fysiek aanwezig te zijn tijdens up- of downtimes.

In dit artikel licht IXON alle aspecten van machineconditiemonitoring toe:

Machine condition monitoring: uptime and performanceMachineconditiemonitoring: uptime en prestaties

 

Wat is condition monitoring?

Machine condition monitoring is het monitoren van machineonderdelen tijdens bedrijf. Door metingen uit te voeren, zoals trillingen, druk en temperatuur, krijg je inzicht in de conditie van turbines, pompen, compressoren, motoren, tandwielkasten, blowers enzovoort. Meet de gezondheid van je apparatuur, analyseer trends en bepaal wanneer onderhoud nodig is op basis van door de machine gegenereerde gegevens.
 

Het verschil tussen condition monitoring en machine monitoring

Conditiemonitoring biedt diagnoses die de gezondheid van een machine kunnen bepalen op basis van verschillende gemeten omstandigheden, terwijl machinemonitoring een eenvoudige machinestatus biedt: draait de machine of niet?

Conditiemonitoring is een meer volwassen vorm van machinemonitoring, waarbij gebruik wordt gemaakt van nuttige machinegegevens. Machinemonitoring is nuttig voor fabrikanten en machinebouwers omdat het uptimegegevens over machines oplevert, zodat operators en onderhoudsteams proactief kunnen reageren op stilstandverschijnselen. Dit is echter ontoereikend omdat het niet de diepere machineanalyses van conditiemonitoring biedt waarmee problemen vooraf kunnen worden gediagnosticeerd en aanpassingen kunnen worden gedaan om de uptime van activa te optimaliseren

Monitoring industrial machinesMonitoren van industriële machines
 

Predictive maintenance van gemonitorde machine-onderdelen

Conditiemonitoring stelt machinebouwers in staat de real-time condities van hun machines te benutten om slijtage van onderdelen te monitoren en het onderhoud van hun machines te plannen, zodat ze niet overmatig worden onderhouden of te lijden hebben van ongeplande stilstand.

Deze aanpak wordt predictive maintenance (voorspellend onderhoud) genoemd en is goedkoper en veiliger dan preventief onderhoud, waarbij onderdelen van tevoren worden vervangen zonder te weten of dit echt nodig is. Met predictive maintenance kan onderhoud worden gepland of kunnen andere acties worden ondernomen om gevolgschade te voorkomen.


Waarom is machine condition monitoring belangrijk?

Machineconditiemonitoring ondersteunt een groot aantal doelen voor machinebouwers, waaronder:

  • Minder ongeplande uitvaltijd voor je klanten
  • Teams kunnen overgaan op conditie-afhankelijk onderhoud
  • Minder negatieve, meer positieve ervaringen
  • Verhoogde klanttevredenheid en loyaliteit
  • Mogelijkheid om extra omzet te halen uit conditiemonitoringsservice, SLA-contracten of verkoop van reserveonderdelen.

Samengevat vermindert machineconditiemonitoring de stilstandtijd, verbetert het de productie-efficiëntie voor je klanten en helpt het bij het just-in-time vervangen van machineonderdelen.

Benefits of machine condition monitoringVoordelen van machine condition monitoring


Voordelen van condition monitoring

Machineconditiemonitoring helpt je klanten meer uit hun apparatuur te halen en te besparen op onnodig onderhoud. Nauwkeurig inzicht in de machineprestaties, remote access voor je buitendienstteam en oplossingen zoals augmented reality, kunnen je helpen ongeplande stilstand te verhelpen in samenwerking met operators ter plaatse.

Voor de machinefabrikant is het een uitgelezen kans om zijn machines uit te breiden met een conditiemonitoringsdienst. De kwaliteit en betrouwbaarheid van de apparatuur kunnen op deze manier worden verbeterd en de uptime van de machine zal in de loop der tijd toenemen, wat een concurrentievoordeel zal opleveren. Het maakt een betere besluitvorming voor onderhoudsteams mogelijk, en stuurt een verscheidenheid aan opmerkelijke KPI's aan, waaronder de uptime en status van de machine (bv. PackML state mode).

Maintenance strategies to improve machine uptimeOnderhoudsstrategieën om de machine uptime te verbeteren


Monitoring van machines tijdens hun levenscyclus

Het gebruik van machineconditiemonitoring heeft een positief effect op de gezondheid van een machine of de processen erachter. Een groot voordeel is het verlengen van de levensduur van apparatuur.

Het monitoren en controleren van de conditie van een machine geeft inzicht in slijtage, schade en mechanische risico's van machineonderdelen. Als een specifieke parameter voortdurend buiten het bereik valt, kunnen onderliggende problemen die de machine of haar onderdelen kunnen beschadigen, worden beoordeeld en gerepareerd voordat een stilstand of kostbare schade optreedt.
 

Haal de meeste waarde uit conditiemonitoringsapparatuur met IIoT

Met Industrial IoT kun je verder gaan dan VPN met diepgaande apparatuur voor conditiebewaking, die je als machinebouwer nieuwe inkomstenbronnen zal opleveren. Conditiemonitoring versterkt je onderhouds- en betrouwbaarheidsprogramma door:

Parameters voor permanente monitoring

Wanneer op internet aangesloten industriële apparaten worden verbonden met een cloudplatform, worden realtime metingen automatisch de klok rond samengevoegd. Parameters van machinegegevens worden veilig opgeslagen in de cloud, waar ze op afstand kunnen worden gecontroleerd en geanalyseerd door verschillende gebruikers.

Sneller de oorzaak opsporen

Serviceteams kunnen sneller problemen met machines oplossen met behulp van verschillende apparatuur voor conditiemonitoring zoals trillingssensoren, temperatuur- of vermogensmonitors. Metingen bijhouden en vergelijken om correlaties in de tijd te vinden en afwijkingen aan te wijzen. Met toegang op afstand kunnen ze PLC's en HMI's controleren om het probleem te vinden en op te lossen.

Monitor apparatuur en machines veilig vanuit elke locatie

Verbind je machines en mensen met remote data access. Metingen van aangesloten apparaten (PLC, robots, sensoren) worden automatisch naar de cloud verzonden zonder menselijke tussenkomst of fouten. Buitendienstteams kunnen overal en altijd op afstand toegang krijgen tot gegevens van smart devices, waarvoor alleen een internetverbinding nodig is.

Een Industrial IoT oplossing zoals IXON Cloud helpt machinebouwers om conditiemonitoringop korte en lange termijn te implementeren, zonder grote investeringen en technische hindernissen.

Machine Condition Monitoring with IXON CloudMachine Condition Monitoring with IXON Cloud

 

IIoT oplossing voor Machine Condition Monitoring

IXON Cloud's Industrial IoT oplossing biedt een platform voor machinebouwers, zodat zij real-time data streaming van de machine naar de cloud kunnen benutten om machine condition monitoring uit te voeren.

IXON's alles-in-één oplossing met plug & play connectiviteit, toegang op afstand, PLC data logging, data visualisatie studio en alarmeringen heeft alle tools in huis om machines op afstand te monitoren en te onderhouden. Met IIoT en webgebaseerde condition monitoring tools van IXON verhoog je de machine uptime gedurende de gehele levenscyclus van een machine.

Machine conditiebewaking op afstand met IXON's IIoT platform heeft de volgende voordelen:

  • Lagere setup kosten;
  • Snelle ROI;
  • Mogelijkheid tot integratie met andere beheersystemen (met behulp van API, webhooks);
  • Continue updates en 24/7 monitoring.

De belangrijkste voordelen zijn dat je snel up and running bent om een solide basis te creëren die je engineers ondersteunt bij het vastleggen van de meest complete machine data mogelijk.
 

How to get data from a PLCHoe je gegevens verkrijgt vanuit een PLC

 

Aan de slag met condition-based monitoring

Het is eenvoudiger dan je denkt om met een conditiemonitoringsprogramma te beginnen. De aanpak is als volgt:

  1. Sensoren en meetapparatuur installeren
    De meeste omstandigheden kunnen gemakkelijk worden gemeten met betaalbare sensoren die vaak zijn aangesloten op een PLC om belangrijke conditieparameters bij te houden.
  2. Verzamel data van de PLC en randapparatuur
    Datalogging begint aan de rand, waar de gegevens rechtstreeks van de apparatuur worden verzameld, voorbereid en overgedragen om te worden opgeslagen in een goed beveiligde database van het IIoT-platform. IXON's intelligente meet- en regelapparatuur, in combinatie met het webplatform, maakt een snelle en veilige gegevensoverdracht mogelijk.
  3. Maak analyses
    De historische dataset, met conditiegegevens die in de loop van de tijd (bv. een kwartaal of jaar) zijn verzameld, kan worden gebruikt voor continue detectie van causale correlaties, bewaking van de machinegezondheid en proactieve onderhoudsactiviteiten. Dit zal het gemakkelijker maken om de oorzaken van machinestoringen te begrijpen.

Bij gebruik van IXON Cloud zijn de IoT connectivity devices volledig geïntegreerd met IXON Cloud, wat de installatie heel eenvoudig maakt. IXON biedt een solide infrastructuur en ondersteunt alle moderne industriële communicatieprotocollen zoals OPC-UA, ModBus, Siemens, BACNet om in een mum van tijd machinegegevens vast te leggen.

Deze IoT-gedreven aanpak maakt het mogelijk om de gezondheid van machines te monitoren door op afstand de parameters te monitoren.
 

Monitoring the condition of a critical machine componentMonitoring van de toestand van een kritiek machineonderdeel

 

Bepalen van de juiste parameters om te monitoren

Conditiemonitoring stelt je in staat je schema's aan te passen aan de werkelijke prestaties, de uptime te maximaliseren en ongewenste kosten te elimineren. In de industrie worden verschillende machines gebruikt. Daarom moet je de juiste parameters selecteren en deze in de loop van de tijd meten om conditiegericht onderhoud te kunnen uitvoeren of controleren.

De meeste machinekenmerken die de uptime, beschikbaarheid en storingen beïnvloeden, worden voortdurend beoordeeld gedurende de levensduur van de apparatuur. Er zijn onbeperkte aantallen condities die op een machine kunnen worden bewaakt. Het IXON edge-apparaat maakt rechtstreeks verbinding met de PLC van een machine, waardoor u toegang krijgt tot een grote verscheidenheid aan machinegegevens.
 

Schematic overview of web-based condition monitoringSchematisch overzicht van webgebaseerde conditiemonitoring
 

Welke voorwaarden kun je op een machine monitoren?

Gegevens over de toestand van machines kunnen worden geanalyseerd om een beter inzicht te krijgen in de gezondheid van machines en om apparatuur te onderhouden. Hieronder staan enkele van de condities die kunnen worden bewaakt om trends in machineonderdelen te identificeren, storingen te voorspellen en conditiegebaseerde onderhoudsactiviteiten uit te voeren:

  • Trilling monitoring: Bewaking van trillingspatronen kan inzicht bieden in de duurzaamheid van onderdelen en veranderingen kunnen wijzen op een falend gereedschap voordat een mens een probleem kan beginnen te zien.
  • Monitoring van slijtage van lagers: Defecten aan lagers kunnen schade veroorzaken aan productieapparatuur, en treden meestal op tijdens opstart- en vertragingsperioden. Door de toestand van de lagers te monitoren, kan op onderhoudskosten worden bespaard en kan stilstand worden voorkomen omdat kritieke storingen minder vaak voorkomen.
  • Monitoring van de belasting: Verkeerde uitlijning van de belasting en bot snijmateriaal kunnen operators vertellen dat de levensduur van gereedschap ten einde loopt.
  • Koppelmonitoring: Identificeer anomalieën in de rotatiekracht van de machine om machinestoringen en gebroken gereedschap te voorkomen.
  • Monitoring van het spiltoerental: Analyseer omwentelingen per minuut (RPM's) van spindels en merk op hoe het spiltoerental de slijtage van het gereedschap kan beïnvloeden en tot gereedschapsbreuk kan leiden.
  • Temperatuurmonitoring: Temperatuur is een duidelijke indicator van veel potentiële problemen binnen een machine. Het bewaken van de machinetemperatuur kan oververhitting voorkomen en defecten aan machineonderdelen voorkomen.

De IXrouter controleert die kritieke parameters lokaal en logt hun toestand periodiek of wanneer die verandert, op basis van je configuratie.

Log PLC data on interval, change or triggerPLC-gegevens loggen op interval, wijziging of trigger
 

Technieken voor conditiemonitoring van machines

Er zijn verschillende methoden mogelijk om kritische machineparameters te monitoren. Dit kan in de vorm van continue metingen, periodieke metingen en/of metingen op afstand.

  1. Periodieke meting
    Periodieke metingen (b.v. per milliseconde, minuut, uur) van parameters geven inzicht in de verandering in de tijd. Op het ingestelde vaste interval worden de gegevens verzameld en kan een trend worden opgebouwd. Uit de trend en data-analyse wordt dan duidelijk wat de oorzaak is van de verandering zodat corrigerende maatregelen kunnen worden geadviseerd.

  2. Metingen bij verandering
    'On change' metingen geven inzicht in de verandering en het gedrag van een parameter. Bijvoorbeeld wanneer een boolean of foutcode van waarde verandert. 

  3. Op trigger metingen
    Met log on trigger kun je een variabele als trigger configureren en andere variabelen aan deze trigger koppelen. Zodra de trigger plaatsvindt, worden alle gekoppelde variabelen eenmalig gelogd. Dit kan worden gebruikt voor het gelijktijdig loggen van meerdere variabelen op basis van een bepaalde trigger en stelt je in staat je gegevens gekoppeld aan de trigger in een duidelijk en gemakkelijk overzicht terug te kijken om correlaties te vinden.

De verzamelde gegevens kunnen worden gepresenteerd in real-time en historische dashboards, waardoor het analyseren en voorspellen van componentdefecten tastbaar maken voor service engineers. Wanneer de toestand van een parameter een kritische waarde bereikt (of binnen een bepaalde periode), moeten zij worden geïnformeerd en actie ondernemen om erger te voorkomen.
 

Example condition monitoring dashboard with insights into sensor parametersVoorbeeld dashboard conditiemonitoring met inzicht in sensor parameters

 

Dashboards bouwen voor machine uptime monitoring

Zodra uw machinegegevens zijn verzameld, kun je je eigen dashboards voor conditiemonitoring bouwen met behulp van datavisualisatie met de belangrijkste meetgegevens van je machine. Een degelijke en gemakkelijk te gebruiken dashboard builder zal je helpen dit proces te versnellen.

In IXON Studio kun je je dashboards samenstellen met tal van data widgets, die je machineparameters weergeven in actuele, gemiddelde, min- of max-stand. Of traceer berekende waarden (van één of een combinatie van parameters) op de PLC en presenteer die waarde in je dashboard.

Creëer directe conditiemonitoring voor temperatuur, druk, trillingen en alle andere zaken die je wil volgen, met een onbeperkt aantal dashboards en gebruikers.

Met de IXrouter en het IXON Cloud-platform beschikken technici over een kant-en-klare oplossing voor niet alleen conditiemonitoring, maar ook remote troubleshooting en alarmering op afstand voor al je machines in het veld.

Condition-based maintenance strategy for improved machine uptimeOp conditiegebaseerde onderhoudsstrategie voor betere machine-uptime
 

Op weg naar conditiegebaseerd onderhoud

Conditiegebaseerde monitoring stuurt een conditiegebaseerde onderhoudsstrategie aan waarbij onderhoud wordt uitgevoerd. Wanneer machines aangeven dat er een grote kans is op machine(onderdeel)falen, kan onderhoud worden ingepland.

Vroegtijdige waarschuwing voorkomt ongeplande stilstand van machines en apparatuur. We hebben er al op gewezen dat voorspellend onderhoud onmogelijk is zonder goed gestructureerde (historische) gegevens. De resultaten worden weergegeven op je monitoring dashboard, en de waarden kunnen worden gebruikt om smart alarm triggers in te stellen.

Alarmering en meldingen

Voorspellend onderhoud is gebaseerd op gegevens om de waarschijnlijkheid van een machinestoring te bepalen voordat deze zich voordoet. Triggers of voorwaarden bestaan uit een reeks regels om deze gegevens te matchen. Wanneer de gegevens een kritiek punt bereiken, kan een alarm worden geactiveerd om je machine- of onderhoudsmonteur of lokale operator actief te waarschuwen. Op die manier ben je altijd en overal op de hoogte van de diagnose van de machine en kun je opkomende problemen opsporen en oplossen.
 

Ontdek het volledige vermogen van machineconditiemonitoring

Benieuwd hoe je aan de slag kunt met conditiemonitoring van je machines? Plan een verkennend gesprek met een IXON expert en bespreek hoe je het meeste uit je machine monitoring kunt halen. Of neem een kijkje op het demo platform van IXON.

Plan een gesprek in

 

 

Posted: 23-8-2021 8:25:31 by Sharon Scheepers | with 0 comments