Trao quyền cho các nhà sản xuất bằng các giải pháp bảo trì dự đoán thông minh, có khả năng mở rộng

Ngành sản xuất của châu Âu đang phải đối mặt với những thách thức ngày càng tăng khi giá năng lượng vẫn ở mức cao, làm tăng đáng kể chi phí sản xuất, đặc biệt là đối với các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng. Với một số mức giá điện và khí đốt đắt đỏ nhất thế giới, các nhà sản xuất châu Âu phải tìm cách cải thiện hiệu quả và giảm chi phí hoạt động để duy trì khả năng cạnh tranh. Để giải quyết những thách thức này, nhiều tập đoàn lớn đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số, tận dụng các công nghệ tiên tiến để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và hợp lý hóa sản xuất. Tuy nhiên, các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) thường gặp khó khăn với nguồn lực tài chính, chuyên môn kỹ thuật và năng lực nội bộ hạn chế, khiến họ khó áp dụng các giải pháp sản xuất thông minh.

Nâng cao hiệu quả sản xuất với bảo trì dự đoán

Nhận ra khoảng cách này, Integral System, một nhà phân phối giải pháp điện toán công nghiệp của Pháp, đã hợp tác với Advantech WISE-IoT và TCT (Tores Composants Technologies) để phát triển các giải pháp bảo trì dự đoán tích hợp sẵn và giám sát sản xuất theo thời gian thực. Các công nghệ có khả năng mở rộng và linh hoạt này cho phép cả các doanh nghiệp lớn và SME cải thiện hiệu quả mà không cần tích hợp hệ thống phức tạp. Bằng cách cung cấp một con đường giá cả phải chăng và dễ tiếp cận đến sản xuất thông minh, Integral System trao quyền cho các công ty ở mọi quy mô để nâng cao năng suất, giảm chi phí và thích ứng với bối cảnh công nghiệp đang thay đổi.

Gần đây, đối tác của Integral System, TCT, một nhà sản xuất lõi từ hàng đầu, đã lắp đặt một máy nén khí mới tại cơ sở sản xuất của họ. Để giảm thời gian ngừng hoạt động bất ngờ và chi phí bảo trì - điều rất quan trọng vì nhiều máy móc, chẳng hạn như máy đúc và máy quấn, phụ thuộc vào máy nén - TCT đã chuyển sang Integral System để có các giải pháp bảo trì dự đoán và giám sát năng lượng. Tuy nhiên, việc triển khai giải pháp đặt ra một số thách thức: cơ sở sản xuất lớn, nhiệt độ cực cao từ nhiều lò nung và nhu cầu truyền thông không dây đáng tin cậy do khó khăn và chi phí đấu dây vật lý cho các nút cảm biến. Ngoài ra, với nhiều cấu trúc kim loại lớn trên khắp cơ sở, các cảm biến phải không xâm lấn, dễ lắp đặt và đạt cấp công nghiệp để chịu được các điều kiện khắc nghiệt.

Bảo trì dự đoán dựa trên IoT cho hoạt động thông minh

Để giải quyết những thách thức này, Integral System đã đề xuất sử dụng  Advantech WISE-IoT PHM (Prognostics and Health Management) dựa trên IoTSuite cùng với các chức năng giám sát và quản lý theo thời gian thực, kết hợp Bộ định tuyến 4G công nghiệp ICR-2031 và Cảm biến biến dòng điện của TCT. Giải pháp PHM bao gồm Cảm biến rung thông minh WISE-2410 LoRaWAN® và Gateway LoRaWAN® công nghiệp WISE-6610 V2, sử dụng công nghệ LoRaWAN™ để đảm bảo truyền thông không dây tầm xa, hai chiều và ổn định trong môi trường nhiều kim loại.

Cảm biến WISE-2410, được xếp hạng IP66 cho môi trường nguy hiểm, được gắn trên máy nén để theo dõi trạng thái hoạt động bằng cách tham chiếu chéo tốc độ RMS và giá trị riêng với các tiêu chuẩn rung động ISO 10816-3. Gateway WISE-6610 V2 hỗ trợ các giao thức Modbus/TCP, MQTT, BacNet và OPCUA và có Node-Red tích hợp, máy chủ mạng LoRaWAN® và phần mềm EdgeLink để đẩy dữ liệu thu thập được trực tiếp lên đám mây. Cảm biến biến dòng điện TCT, một thiết bị tự hoạt động mà không cần nguồn điện bên ngoài, đã đo cường độ dòng điện để theo dõi thời gian hoạt động và mức tiêu thụ điện năng.

Trong quá trình triển khai, Integral System xác định rằng máy nén không hoạt động ở tốc độ không đổi. Hợp tác với nhóm R&D của Advantech, họ đã tinh chỉnh thuật toán AI của PHM, nâng cao khả năng thích ứng của thuật toán này đối với nhiều loại thiết bị quay khác nhau.

Bằng cách tận dụng IoT, máy học và phân tích dự đoán, các giải pháp do IoTSuite của Advantech cung cấp đã chuyển đổi hoạt động của TCT. Hệ thống hiện cung cấp các cảnh báo dự đoán chính xác, báo cáo tình trạng máy theo thời gian thực, theo dõi KPI và thông tin chi tiết về mức tiêu thụ năng lượng, thông báo cho nhóm bảo trì và nhân viên hành chính một cách chủ động.

TCT hiện được hưởng lợi từ việc giám sát máy nén, máy bơm và động cơ từ xa theo thời gian thực, ngay cả trong giờ đêm. Với bảng điều khiển IoTSuite của Advantech, họ có thể quản lý tập trung các hoạt động mọi lúc, mọi nơi, đồng thời tùy chỉnh điểm số tình trạng máy và nhận dự đoán bất thường trước tới bảy ngày.

Thúc đẩy sự đổi mới và các giải pháp sản xuất thông minh sẵn sàng cho tương lai

Trong quá trình phát triển các giải pháp bảo trì dự đoán và giám sát năng lượng, Integral System, TCT và Advantech đã kết hợp chuyên môn của mình để tối đa hóa tiềm năng của kiến ​​thức chuyên môn trong ngành. Sự hợp tác này không chỉ giải quyết các nhu cầu cấp thiết của TCT mà còn đặt nền tảng vững chắc cho những đổi mới trong tương lai. Nhìn về phía trước, dự án của TCT sẽ đóng vai trò là trường hợp chuẩn mực, chứng minh cách các giải pháp của Integral System có thể giúp các nhà sản xuất khác đang phải đối mặt với những thách thức tương tự về quản lý máy móc.

Bằng cách liên tục phát triển các giải pháp Công nghiệp 4.0 sẵn sàng sử dụng cho sản xuất thông minh và hơn thế nữa, Integral System và Advantech đang định vị mình ở vị trí tiên phong trong đổi mới công nghiệp. Cam kết của họ đối với các công nghệ có khả năng mở rộng, dễ triển khai đảm bảo họ vẫn có khả năng cạnh tranh trong bối cảnh tự động hóa công nghiệp đang phát triển, trang bị cho các nhà sản xuất các công cụ để phát triển mạnh mẽ trên thị trường của tương lai.

Lợi ích của giải pháp

• Dự đoán các vấn đề tiềm ẩn của máy móc và ngăn ngừa thời gian ngừng hoạt động bất ngờ
• Nâng cao khả năng thích ứng của PHM đối với nhiều loại thiết bị quay
• Có được trường hợp chuẩn mực để chứng minh PHM và giám sát thời gian thực

“Dự án của TCT đã chứng minh dữ liệu sử dụng thực tế từ Advantech WISE-IoT PHM và IoTSuite, giúp các nhà sản xuất quản lý các thách thức về bảo trì và năng lượng. Mặc dù không tiết kiệm năng lượng ngay lập tức 10 - 15%, nhưng nó cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực về tình trạng và mức tiêu thụ của máy móc, khiến nó trở thành giải pháp dễ tiếp cận và thiết thực cho mọi doanh nghiệp.”︁ Ông Redwan Kara, Trưởng phòng IoT công nghiệp tại Integral System cho biết.