沒有人願意處理非計劃性停機,但對許多人來說這是不可避免的。維護人員是突發事件的第一線應對者,必須執行反應性維護,以盡快讓工廠恢復運作。非計劃性停機帶來眾多風險,包括生產時間損失。這也是超過一半安全事故發生的時間窗口。當生產意外中斷時,生命安全將受到威脅。
為了應對這些風險,一家全球領先的不織布製造商啟動了一項投資計畫,整合IIoT驅動的設備監控系統。此舉將提升他們的維護洞察力,並降低維護團隊在反應性維護情境下的風險。透過更佳的洞察,他們能在異常發展成災難前及時處理,協助預防非計劃性停機。
以該不織布製造商為例,其產品生產需將纖維經由複雜機械設備加工。在此過程中,設備產生的過度熱量可能在纖維接觸時引發熱事件。這種情境可能導致非計劃性停機、材料損失,以及人員受傷或死亡的風險。
在尋找預測性技術解決方案時,該製造商透過當地經銷商發現了Grace Technologies。Grace是Rockwell自動化技術合作夥伴,專注於電氣安全與預測性維護產品的製造。經銷商與Grace合作,向該製造商介紹了GraceSense™預測性維護系統。
經現場驗證的預測性維護系統是一套資產狀態監控系統,採用無線感測器技術並整合有線感測器。先進的數據分析為資產管理人員提供機器健康的深入洞察,能有效優先分配資源並最大化維護支出的價值。GraceSense技術透過遠端監控資產健康,並在偵測到異常行為時,透過最高安全速度或電子郵件警報向現場人員發送即時通知,並附上預先設定的逐步補救指示,從而提升整體工廠可靠性、安全性與維護指標。
該不織布製造商維護經理最感興趣的是GraceSense所提供的無線感測器技術。他們尋求一套無需為機器佈線即可獲得溫度回饋的解決方案。雖然他們最初關注溫度監控,但未來也計畫在更多設備上應用振動監控功能。
目前,他們已在整個製造工廠的設備上部署了140個GraceSense振動與溫度節點。這些節點為無線感測器,可監控振動與溫度以評估旋轉設備的健康狀態。利用先進的邊緣運算與IEEE 802.15.4 ZigBee相容通訊,這些節點讓人員能持續監控設備、偵測異常並預測資產健康。多種安裝選項可快速部署於各行業應用,其可更換電池壽命為3~5年。
振動與溫度節點透過GraceSense閘道器通訊,這些閘道器將現場節點累積資訊傳送至可操作的故障排除平台,經由Maintenance Hub Cloud和/或可程式邏輯控制器、SCADA、DCS系統。任何客戶皆可依應用需求選擇三種閘道器:CloudGates、ControlGates與ComboGates。
CloudGates將現場節點資訊傳送至基於瀏覽器的Maintenance Hub,提供可操作的即時洞察。此Wi-Fi或LTE配置可為30m視距範圍內所有無線節點提供雲端支援,使架構具備大規模擴展性。ControlGates則透過可程式邏輯控制器/SCADA及EtherNet/IP™或Modbus 傳輸控制通訊協定/IP通訊選項,讓用戶快速整合至其控制網路。
維護經理表示GraceSense系統的整合與應用非常快速且簡單。雲端功能證明是有效解決方案,但他們也希望將系統整合至其可程式邏輯控制器網路。Grace團隊與Rockwell Automation合作,為該不織布公司打造了解決方案,使其能同時利用雲端與可程式邏輯控制器網路傳輸預測性維護系統數據。
為支援此應用,該不織布製造商安裝了ComboGates以與其140個振動與溫度節點通訊。目前有15個ComboGates負責從現場節點傳送資訊。ComboGates為CloudGate與ControlGate的混合配置。此選項可安全地將數據提供給可程式邏輯控制器/SCADA/DCS系統,採用EtherNet/IP™或Modbus 傳輸控制通訊協定/IP,並具備透過Wi-Fi或LTE服務將現場節點資訊傳送至Maintenance Hub的通訊選項。
Grace Technologies與製造商現場人員及其電氣承包商共同監督節點與閘道器的安裝。Grace進行現場勘查以確定閘道器位置,並確保能服務已安裝節點。硬體安裝完成後,Grace與Rockwell Automation攜手提供可程式邏輯控制器整合支援。
警報已在製造工廠的可程式邏輯控制器基礎設施內配置。當溫度達到警告水平時,從預測性維護系統擷取的數據會顯示於HMI上。當140個節點中任一偵測到溫度異常時,系統將自動觸發停機,以協助防止熱事件發生。該不織布製造商維護經理表示,GraceSense預測性維護系統已偵測到異常溫度上升,並協助預防了六次可能導致生產污染或熱事件的非計劃性停機。
在導入GraceSense之前,他們的非計劃性停機可能從5小時到更嚴重情境下長達數週。部署GraceSense後,他們現可預先偵測事件,並僅需1小時計劃性停機即可處理。
該不織布製造商的母公司計畫將此地點作為GraceSense預測性維護系統的測試場域,並有意將其整合擴展至更多設施。