運用預測分析在意外停機中領先一步

在意外停機賽局中領先一步

意外停機是難以解決的挑戰。

例如,去年我聽到一位紙巾製造商員工說了一個故事。他們以一個大型協調驅動系統搭配高功率變頻器運作一部紙巾機。在生產線末端,紙巾會捲成一大卷,就像一卷衛生紙那樣。

12年後,他們開始遭遇變頻器模組錯誤,有時還會故障。當機器上的變頻器故障時,紙卷便無法再驅動,紙巾會撕裂,形成一大堆紙巾直到機器停住為止。

接著必須將紙巾清掉並將機器重新整理好,透過將紙巾從所有紙卷中拉出來的方式緩慢將機器重新啟動。

當然,中間還有故障檢測與更換故障變頻器模組的過程。如此會造成數小時的意外停機與產能喪失。

更糟糕的是,這些變頻器每幾個月便會故障一次,讓這家公司損失甚鉅。

好消息是,在此情境中有許多意外停機是可以排除的。怎麼做呢?

什麼是TotalFORCE®技術?

預測分析改變了高功率變頻器應用的模式

您一定聽過工業物聯網(IIOT)而變頻器即為IIOT中的一個環節。

現今,內建有預測分析的變頻器可明顯避免意外停機的發生。例如,變頻器有內建冷卻風扇可防止其過熱。若其中一個風扇停止運作,變頻器便會過熱而故障,接著如您所預料的發生意外停機。

TotalFORCE®技術便是一種透過建立風扇預期壽命模型以解決此類問題的方式。此分析模型比簡易的計數器功能更強,其會將測量到的周圍溫度(感測器內建於變頻器模組中)及測量到的風扇速度列入考慮。風扇速度變慢便是風扇軸承開始故障的一項指標。

當風扇達到其預期壽命的特定百分比(預設為80%)時,此預測性維護模型會透過EtherNet/IP發通知給控制系統。

一套有連線的系統可通知維護團隊在下次排程停機時更換風扇,進而避免意外停機的情況。

甚至,有連線的系統還可用於自動檢查並視需要訂購庫存的備品零件。

善用智慧進行智慧製造中

其他預測模型

本技術也包含組成變頻器之功率模組的電容器與IGBT(絕緣閘極雙極電晶體)預測模型。

這些預測模型會將周圍溫度、散熱槽溫度與負載等因素列入考量。

同樣的,變頻器設計會在這些零件接近預期壽命時發出通知。

 

將運作時間最大化的分析能力

 這些分析能力讓使用者得以避免像本部落格一開始提到紙巾機器的意外停機情況。

 此外,這些預測模型也讓使用者能善用其維護費用。

例如,當機器上的其中一個變頻器在多數運作中負載均較低時,則其功率模組更換時間相較於在全載與高溫環境下運作之變頻器會來得晚上許多。

當您擁有連接到運作中之所有裝置的資訊時,您便能更有效規劃您的維護支出。

預測性維護功能僅僅是TotalFORCE技術協助處理高功率變頻器應用所面臨之挑戰的其中一種方式而已。

Josh Olive
2019--16 Josh Olive, Power Control Area Manager, Rockwell Automation
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