AMCOL社はコンディションモニタを使用して機器の故障を予測

課題

ラベルプラントのレイモンドミルは複数の回転装置を使用して連続製造作業を行なっており、それぞれが製造を中断して停止させる可能性があります。乾燥と粉砕が停止すると、お客様の出荷が停止します。

「プラントでは、粉砕工程で多くのモータを失いました。重要なモータを年間約2台です」と、AMCOL社のラベルプラントの電気と計装のスーパバイザであるデビッド・ウィルカーソン氏が語りました。

電気および機械部門は、問題の根本原因を特定するのに苦労しました。摩耗したベアリングとベルトは検出されず、モータベアリングと巻線に損傷を与えました。

AMCOL社の信頼性イニシアチブの一環として、プラントは機器の問題を診断するのに役立つ振動レベルを測定および分析するために、毎月サードパーティのサービスプロバイダと契約しました。しかし、この方法ではタイムリーなデータは生成されず、毎月の間隔の間に重大なフォルトが失われ、計画された保守作業のスケジューリングのために非常に重要となる稼動していなかった機器のデータも収集されませんでした。AMCOL社の環境では、機器の劣化が突発的に起こり、急速に致命的な障害に陥ることがあります。

AMCOL社の目標は、モータの損傷を未然に防いで、機器の状態に関するタイムリーかつ実用的な情報を入手して機器の故障による予期しないダウンタイムを削減することです。プラントは、既存のシステムアーキテクチャと統合し、回収期間の短い費用効率に優れたソリューションを求めていました。

ソリューション

AMCOL社は、モンタナ州ビリングスにある長期にわたるAllen-Bradleyの認定代理店であるボーダー・ステート・エレクトリック社に依頼して、実行可能な解決策を見つけました。ボーダー・ステート・エレクトリック社は、ロックウェル・オートメーションからプロジェクトを提供する費用効率に優れタイムリーに実行可能なDynamixコンディションモニタ監視システムを推奨しました。

コンディションモニタは、総合設備効率(OEE)を向上させる効果的な方法です。Dynamixコンディションモニ監視システムは、機械の健全性や性能状態の自動測定と診断を行なって、重大な資産を保護し、巻き添え被害をなくし、メンテナンス、リペア&オーバーホール(MRO)コストを削減できます。

Dynamixコンディションモニタ監視システムは、ロックウェル・オートメーションのグローバル・ソリューション・チームが提供するサービスとソリューションです。システムは、対応するAllen-BradleyのXMシリーズ測定モジュール、Logixコントローラ、およびFactoryTalk視覚化製品を統合します。また、ソリューションには、完全なシステム構成、設置サービスとサポートと共に、お客様の特定のニーズに合わせてカスタマイズされた必要なコントローラロジックとディスプレイ開発のすべてが含まれています。アプリケーションごとにカスタマイズされていますが、ソリューションは業界標準のロジックとアラーム方式で構築された実証済みのアドオン命令とテンプレートを活用しています。AMCOL社用に設計されたソリューションは、Allen-BradleyのCompactLogix L35EコントローラとFactoryTalk View ME HMIステーションにリンクされた、転動体ベアリング障害の検出に理想的なAllen-BradleyのXM122モジュールを使用する多重化システムでした。。

Dynamixソリューションにより、差し迫った故障の早期警告とプラントの設備状態の継続的な評価が可能になり、問題が発生する前に問題を防ぐことができるようになります。XMモジュールは、生の時間波形を周波数スペクトルに変換することで中核となる振動解析を行ないます。特定の機械の問題を早期に警告するために、入力ごとに最大4つの異なる周波数のバンド幅をプログラムすることができます。

AMCOL社のTechConnectサポート契約に追加した監視機能とアラーム機能のオプションを活用して、ウィルカーソン氏はプラントの資産データを毎日モニタし、それに従ってメンテナンス作業指示をスケジュールします。

ウィルカーソン氏は次のように語ります。「新しいシステムは2ヶ月から3ヶ月の間にまもなく故障することを警告し、私たちにメンテナンスのスケジュールをたてる時間を与えてくれました。 スタッフに振動の専門家を雇っていないため、明確な英語でのシステムの問題に関するアドバイスは完璧でした。」

サードパーティのプロバイダはスケジュールされた巡回で振動データを測定し続けていますが、Dynamixシステムで報告される疑わしい問題を診断するためにも雇用されるようになりました。

ロックウェル・オートメーションのグローバル・ソリューション・チームは、適切なコンディジョン・モニタ・ソリューション、効果的なプロジェクト計画、エンジニアリング、設置、システム構成および検証を推奨するために、分野の専門知識を提供することにより、完全なソリューションをお届けしました。コラボレーションアプローチを使用して、グローバル・ソリューション・チームは、装置の中央領域からデータを取得できるようにシステムを構成し、サードパーティのプロバイダがシステム生成レポートをモニタして根本原因を突き止めます。

結果

2009年11月にコンディジョン・モニタ・システムを導入して以来、AMCOL社はさまざまな潜在的な機器故障を特定することができました。

2011年4月に「Dynamixコンディションモニタ監視システムを導入して以来、予期しないモータ障害は発生していません」と、ウィルカーソン氏は述べています。

モータの巻き戻しや交換を必要としないなどの特定のセーブから、予定外のダウンタイムやメンテナンスコストの削減などの一般的な節約に至るまで、統合されたコンディションモニタは、システムとプロセスを統合し、複数の技術を使用してマシンのパフォーマンスをモニタすることにより、AMCOL社がマシンの生産性を最大化するのに役立ちました。

ウィルカーソン氏は次のように述べています。「このプログラムのすばらしさは、何かが不平衡、緩んでいる、または通常は潤滑剤の問題を指摘するスパイクエネルギーが高い場合に警告を行なうことです。このシステムは各問題の根本原因を迅速に特定するのに役立ちます。」一緒に、システムのハードウェアとソフトウェアは、このタイプのデータを入手することができます。

ある例では、振動モニタシステムは#4ミルでの高振動の増加傾向を示しました。さらに検査したところ、AMCOL社はミルジャーナルと圧延ロールをつるす部品であるスパイダーに大きな亀裂を発見しました。亀裂が破損にまで進んでいたとすれば、工場はミルの壊滅的な破壊と再建のために90,000ドルもの費用がかかっていたはずです。かわりに、AMCOL社はスパーダーを14,000ドルかけて置き換えました。これにより、潜在的な節約額は76,000ドルにも上りました。

モータの継続的な動向を使用したいくつかのモータの高度な検出と通知により、AMCOL社は、約13,000ドルでモータを交換したり5,000ドルでモータをリニューアルするのではなく、1,700ドルの費用でモータベアリングを交換しました。

ウィルカーソン氏は次のように語ります。「オンライン・モニタ・システムは、レイモンドミルのファンやドライブでベルトの緩みや「ソフトフット」(ガタがある)を検出するための重要なツールとなっています。1月と2月の月に3つの別々のベルトが緩んでいる状況がありました。シーブやベルト、さらにはベアリングへの大きな損傷を引き起こす可能性があります。」

交換の平均費用は、ファンベアリングの場合は900ドル、モータベアリングの場合は1,600ドル、シーブを交換する場合は1,650ドル、ベルト交換の場合は960ドルです。AMCOL社は3台のモータミルのファンのベルトを無料で締め付けることができました。

Dynamixコンディションモニタ監視システムの購入と設置は、高価な費用がかかる障害を避けるための重要な資産です。3ヶ月間にわたって、システムは6つの重要な装置の状態を検出し、それにより85,000ドルから114,000ドルのコストを回避できました。

AMCOL社は4ヶ月以内にICMシステムの回収を実現しました。

「私たちコンセプトを実証しており、西部鉱業の中央メンテナンスグループは、このソリューションを他のサイトに展開することを検討しています」と、ウィルカーソン氏は語ります。