Inteligentna śluza w Eefde
Wiele firm na całym świecie stawia sobie za cel zapewnienie konserwacji o światowej klasie.
Wysokie standardy we wszystkich sektorach firm prowadzą do ulepszania procesów. Wytyczne te są również stosowane w odniesieniu do infrastruktury dróg wodnych w Holandii.
Istnieje duże zapotrzebowanie na innowacje w zakresie utrzymania i zarządzania infrastrukturą. W ramach projektu Fieldlab "CAMINO" różne podmioty pracują wspólnie nad opracowaniem aplikacji, dzięki którym utrzymanie infrastruktury wodnej będzie w 100% przewidywalne dzięki czujnikom i analizie danych. W ramach tego przedsięwzięcia holenderskie ministerstwo "Rijkswaterstaat" wspólnie z partnerem projektu Mobilis TBI zainicjowało projekt pilotażowy w kompleksie śluz w Eefde, mający na celu przetestowanie i zastosowanie nowych lub innowacyjnych technologii, aby uzyskać lepszy wgląd w stan samej śluzy, w tym jej bliskiego otoczenia. Celem jest zapewnienie 100% przewidywalności prac konserwacyjnych infrastruktury. Konwencjonalne rozwiązania, takie jak działania korygujące i zapobiegawcze w zakresie konserwacji, nie są już wystarczające.
Wyzwaniem jest konserwacja w samą porę:
w samą porę, aby zapobiec temu, co mogłoby pójść nie tak, ale nie za wcześnie, aby zmniejszyć koszty. Wymaga to inteligentnego podejścia: inteligentnej konserwacji, do której wykorzystywane są nowe rozwiązania, takie jak systemy czujników, modele przewidywania danych, "big data" i Internet rzeczy (IoT). Firma ifm jako dostawca rozwiązań w zakresie konserwacji w czasie rzeczywistym jest jednym z partnerów projektu.
Wszyscy uczestnicy wnoszą swój wkład w postaci know-how i doświadczenia w zakresie konserwacji, monitorowania i administrowania systemami i budowlami wodnymi, technik pomiarowych i analitycznych oraz architektury danych i ich przechowywania.
Przykład: Śluza w Eefde
Celem przedsięwzięcia w Eefde jest opracowanie "inteligentnej śluzy", która automatycznie wskazuje aktualny stan, analizuje go za pomocą algorytmów i automatycznie sugeruje ulepszenia konstrukcji lub wymaganą konserwację.
"Zaangażowanie ifm w to przedsięwzięcie jest dla nas bardzo ważne z uwagi na wnoszenie bogatego know-how i doświadczenia."
Ruben Ogink, kierownik projektu Fieldlab CAMINO
ds. światowej klasy konserwacji: "Śluza Eefde to specjalny projekt, podczas którego, moim zdaniem, z pewnością wielu partnerów może się czegoś nauczyć. Szczególną cechą tego projektu w kontekście Fieldlab CAMINO nie jest to, że wykorzystuje się wiele nowych technologii, które nie są nigdzie indziej stosowane, ale raczej to, że istniejące technologie są zintegrowane w jednym miejscu. Partnerzy mogą się wiele nauczyć z zastosowania, ale na pewno również ze współpracy.
Pozytywnym efektem tego przedsięwzięcia już teraz jest fakt, że współpracują ze sobą różni partnerzy z różnych dziedzin, tacy jak rząd, przedsiębiorstwa komercyjne, a także instytucje naukowe, takie jak uniwersytet. Tak więc każdy może inwestować w rozwój własnych rozwiązań.
ifm odgrywa ważną rolę w tym przedsięwzięciu, ponieważ wnosi bogatą wiedzę na temat czujników, ich zastosowania w innych gałęziach przemysłu, a tym samym bogate doświadczenie, które może być wykorzystane również w tym kontekście. Jestem z tego bardzo zadowolony. “
Unikanie awarii
Śluza w Eefde odgrywa ważną rolę w regionie. Stanowi ona wejście z Ijssel do kanału Twente. Ten kanał jest szlakiem transportowym dla wielu firm.
Nieplanowana przerwa w funkcjonowaniu śluzy spowodowałoby poważne problemy. Śluzę zbudowano w 1933 roku. Rijkswaterstaat (organ rządowy odpowiedzialny za infrastrukturę) chce mieć lepszą kontrolę nad utrzymaniem kluczowych obiektów.
Angelien van Boxtel, kierownik projektu z ramienia holenderskiego Rijkswaterstaat, wyjaśnia:
"Staramy się jak najdokładniej zaplanować konserwację śluzy, aby transport mógł się do niej przygotować. W przypadku nagłej awarii lub nieprzewidzianej konserwacji nie byłoby to możliwe".
Stałe monitorowanie stanu
Aby zapewnić płynne otwieranie i zamykanie śluzy oraz uniknąć nieplanowanych przestojów, wprowadzono rozwiązanie oparte na konserwacji zależnej do stanu. W tym celu partner projektu ifm zamontował na silnikach i przekładniach bram śluzy urządzenie diagnostyczne do monitorowania wibracji. Zbliżająca się awaria łożysk prowadzi do zmiany charakterystyki drgań. Czujniki wykrywają je i sygnalizują, gdy osiągnięte zostaną wartości progowe. Dzięki temu można zaplanować i przeprowadzić wymianę elementów, zanim awaria spowoduje nagłe zatrzymanie.
Ruud Schoenmakers, menedżer zasobów w Mobilis TBI, Holandia, wyjaśnia:
"100% przewidywalności – tego właśnie chcemy. Oznacza to, że konserwacja zapobiegawcza lub naprawcza należy do przeszłości. Mierzymy wszystkie dane, aby optymalnie zaplanować i przeprowadzić wymagane prace konserwacyjne. Konserwację prognostyczną mamy wtedy, gdy mierzymy dane, zbieramy dane i uzyskujemy z nich informacje w celu przeprowadzenia konserwacji we właściwym czasie. Właściwy czas jest określany przez szereg przewidywalnych i stałych, mierzalnych czynników, takich jak wydajność obiektów, komponentów i systemów, charakterystyka awarii, zachowanie degradacyjne, lecz także czynniki takie jak warunki pogodowe, poziomy wody i dostępność pracowników oraz godziny pracy śluz. Na podstawie tych wymiernych i obiektywnych czynników możemy wybrać optymalny moment na konserwację, aby uniknąć przykrych niespodzianek".
Kiedyś konserwację przeprowadzano regularnie. Było to jednak kosztowne i nie mogło całkowicie zminimalizować ryzyka nieplanowanego przestoju. Ponadto w przypadku wątpliwości wymieniano elementy, których margines zużycia nie został jeszcze całkowicie wykorzystany. To także powodowało niepotrzebnie wysokie koszty. Dzięki konserwacji predykcyjnej koszty są minimalizowane, a niezawodność działania maksymalizowana.
Bez interwencji w istniejącą instalację
Dla operatora ważne było, aby pozostawić zabytkowy kompleks śluzy bez zmian. Dlatego też firma ifm zainstalowała rozwiązanie bez ingerencji w obiekt i bez jakiegokolwiek wpływu na jego pracę. Diagnostyka wibracyjna jest niejako "nałożona" na obiekt jako autonomiczny system.
Ruben Boom, menedżer projektów inteligentnego przemysłu, ifm Holandia, stwierdza:
"Umieściliśmy czujniki za pomocą cewek elektromagnetycznych na obudowach silników i przekładni zamiast nawiercać gwinty i w nie wkręcać czujniki. Ponieważ było to ważne dla klienta, aby nie wprowadzać żadnych zmian w istniejącej konstrukcji. Jedną z mocnych stron firmy ifm jest to, że dzięki naszemu wieloletniemu doświadczeniu i know-how możemy spełniać specjalne życzenia naszych klientów".
Oprócz wibracji, temperatura obiektu i wilgotność są określane za pomocą czujników i uwzględniane w ocenie stanu. Zmierzone wartości i alarmy są przekazywane do sterowni, gdzie dane są analizowane i oceniane, przez bramkę radiową. Co więcej, monitor synchroniczny ifm DS2505 monitoruje lewy i prawy łańcuch przy bramie śluzy.
Podsumowanie
Monitorowanie drgań to tylko jeden mały moduł w konserwacji światowej klasy WCM. Jednak na podstawie uzyskanych danych pomaga on lepiej zrozumieć procesy, zoptymalizować je i wykorzystać te wyniki do innych projektów w przyszłości, tak aby infrastruktura wodna stała się w 100% przewidywalna i aby unikać awarii.
Ruud Schoenmakers:
"W tej chwili TBI buduje nową śluzę oprócz konserwacji istniejącej. Możemy wykorzystać to, czego się tutaj uczymy, do zaprojektowania i wdrożenia nowej śluzy. Dlatego też ustalenia, których tu dokonujemy na poziomie technicznym, mają ogromny wpływ na nowe obiekty, ale także na zadanie renowacyjne, które pochodzi z Rijkswaterstaat".
Projekt "inteligentnej śluzy" pokazuje, jak wszyscy partnerzy czerpią korzyści ze współpracy i przekazują swoje własne know-how.
