Maintenance 4.0 – технологии и ползи

• Същината на Maintenance 4.0 се крие в използването на нови технологии и инструменти, подпомагащи традиционните дейности по поддръжка и подобряващи състоянието на активите
  
  
• Трите ключови области на иновация в това направление са прогнозната поддръжка в реално време, отдалечената поддръжка и прогнозирането на необходимостта от резервни части
  
  
• Всички тези области на иновация са опосредствани от IoT и технологии като сензори, решения за дистанционна свързаност, анализ на данни и изкуствен интелект и др.

Главната цел на поддръжката е обслужването на активите, осигуряващо непрекъснатата им и безопасна експлоатация за възможно най-дълъг период от време. Целта на концепцията Maintenance 4.0 остава същата, но реализацията й разчита на дигитални технологии за повишаването на надеждността и ефективността на активите.

Три са главните фактори, които ще поставят нови изисквания към доставчиците на услуги по поддръжка в бъдеще – все по-конкурентната среда, необходимостта от висока експлоатационна готовност на активите, надеждност и производителност и новите бизнес модели, основаващи се на абонаментен принцип.

Докато индустриалните услуги стават все повече и все по-трудно разграничими на продуктово ниво, тъй като често биват третирани като стоки, те стават и все по-атрактивни за реализиране на стабилни приходни потоци и високи маржове на печалба. През последните години конкуренти, като производители на оригинално оборудване и нови играчи от развиващи се страни, виждат потенциала в пазара на индустриалната поддръжка и се опитват да увеличат дяла си в него.

Собствениците на активи и операторите търсят високопрофесионална поддръжка, за да гарантират надеждността на процесите, да запазят стойността на активите и да защитят конкурентоспособността. По приблизителни оценки непланираните престои могат да струват на една компания до 260 000 щатски долара на час и да доведат до загуба на производителност и на доверие от страна на клиентите.

Услугите, базирани на абонамент, при които клиентите вече не закупуват продукта и договора за поддръжка поотделно, а по-скоро купуват само експлоатацията на машината, придобиват все по-голяма популярност. Това изцяло измества към доставчика риска, свързан с експлоатацията, и съответно отговорността за дейностите по поддръжка. Програмата, която внедрява Rolls Royce преди няколко десетилетия, предлагайки почасова тарифа за експлоатация на един двигател и поемайки отговорността за покриване на дейностите по инсталация, инспекция, поддръжка и извеждане на двигателя от експлоатация, сега навлиза и в други индустриални сектори. В крайна сметка, основната полза за клиента се крие в това, че не трябва да се безпокои за поддръжката на машините си. Доставчикът, от друга страна, реализира печалба от осигуряването на редовни плащания по абонаментния план.

Както бе споменато, същината на Maintenance 4.0 се крие в използването на нови технологии и инструменти, подпомагащи традиционните дейности по поддръжка и подобряващи състоянието на активите. Трите ключови области на иновация в това направление са прогнозната поддръжка в реално време, отдалечената поддръжка и прогнозирането на необходимостта от резервни части. Следва да се отбележи, че всички тези области на иновация са опосредствани от IoT и технологии като сензори, решения за дистанционна свързаност, анализ на данни и изкуствен интелект, периферни изчисления, симулация и дигитални двойници, обогатена, смесена и виртуална реалност, мобилни и носими устройства, автономни системи и роботи, адитивно производство, облак базирани платформи и др.

Прогнозна поддръжка в реално време

В миналото дейностите по поддръжка бяха насочени към осигуряването на ефективно и бързо отстраняване на проблеми, съчетано с известен дял планирана поддръжка, базирана на графици в зависимост от състоянието на продукта, агрегата или компонента. Днес новите технологии предоставят възможности за преминаване от непланирана аварийна поддръжка към мониторинг и прогнозна поддръжка, базирана на състоянието на активите, в реално време. Това се постига чрез свързване на сензори към продуктите, което позволява пренос на данни в реално време. Трябва да се прави разлика между наблюдение на състоянието в реално време, при което се подават сигнали въз основа на предварително определени правила и критични нива, и непрекъснат мониторинг в реално време, където сигналите се изпращат благодарение на техники за прогнозиране.

Техниките за прогнозна поддръжка са предназначени да помогнат за определяне на състоянието на активите с цел предварително да се установят оптималните престои. Това е осъществимо, тъй като възможностите на новите аналитични решения спомагат за това отказите да бъдат очаквани и дейностите по поддръжка да бъдат координирани съобразно тях. Крайната цел е да се предотвратят неочаквани откази на оборудването и престоите да се планират за времеви периоди, когато спирането на процесите няма да е толкова критично или скъпоструващо.

Внедряването на дейности по прогнозна поддръжка в комбинация с инструменти за дистанционна диагностика не само елиминира времената на изчакване, но позволява и съществено ограничаване на процедурите по инспекция и поръчка на резервни части. Инвестирането в прогнозна поддръжка със сигурност е стратегически ход и налага максимална ангажираност от страна на ръководството. То изисква внимателен подбор на подходящите машини и оценяване на стратегиите за поддръжка, включващи и солиден бизнес план. Решението дали да се поеме в това направление зависи основно от готовността да се плати за това. В общи линии, първо трябва да се вземат предвид машините, които са от особено критично значение за дейностите на компанията. В много други случаи обаче може да има смисъл придържането към предварително определените или реактивни подходи и да се направи опит вместо това да се оптимизират вътрешните процеси и спомагателни инструменти.

Дистанционна поддръжка

Техниките за дистанционно обслужване спомагат да се гарантира висока експлоатационна готовност на машините чрез бърза поддръжка на ниска цена. Отдалечената поддръжка включва мониторинг и диагностика на състоянието на активите, както и дистанционно отстраняване на проблеми. Състоянието на активите обхваща не само обичайните оперативни параметри, но и сигурността на активите и нейното проактивно управление.

През последните години на пазара се появиха нови технологии в подкрепа на експертите по поддръжка в идентифицирането и разрешаването на проблеми по по-прецизен, по-бърз и по-ефективен начин. Засега специалистите виждат огромен потенциал в инструментите за дистанционно сътрудничество, цифровата техническа поддръжка чрез обогатена реалност, автоматизацията на дейности, като инспекции, или използването на дронове или роботи за осъществяване на дистанционно обслужване.

Това, което преди едно десетилетие изглеждаше като научна фантастика, днес става все по-разпространено – дигитално подпомагане на полевите екипи и работниците в заводите чрез носими устройства, сътрудничество в реално време, цифрови асистенти и обогатена реалност, даващи напътствия на техниците стъпка по стъпка. Потенциалът за подобрения, който предлагат тези технологии, силно зависи от сложността на задачите и опита на техника.

За начало, технологиите за сътрудничество в реално време могат да спомогнат за това техниците да получат по-бързо експертна подкрепа. Аудио и видео разговори, споделяне на изображения с висока резолюция и важна информация с експерти, които се намират на друга локация, могат да помогнат за по-бързото оценяване на непредвидени ситуации и вземането на правилни решения.

Използването на обогатена реалност за напътстване на техниците по време на цялостни инспекции може да ускори целия процес и да подобри ефективността му. Смарт очила например могат да предоставят на техниците под формата на слой върху реални обекти цялата необходима информация, като списъци със задачи, информация за последователността на дейностите, наръчници за обслужване, дигитални двойници и каталожни данни за резервни части. Основното предимство е, че на техниците не се налага да правят справки със списъци, компютри или таблети, тъй като те разполагат с всичката свързана информация в рамките на своето полезрение, а ръцете им са свободни за извършването на текущата задача. В продължение на много време на смарт очилата се гледаше като маркетинг инструмент с ограничено приложение в индустриална среда. Днес, с появата на нови носими решения, отговарящи на действащите индустриални норми и изисквания за безопасност, те се внедряват във все повече приложения. Тези решения могат да бъдат от особена полза за силно комплексни и цялостни процеси на инспекция.

През последните години се отбелязва значителен прогрес при автономните системи, като роботи и дронове, благодарение на напредъка в отбранителния и потребителския сектор. Тези решения стават все по-популярни в областта на инспекцията на инфраструктурни активи, които могат например да се намират на отдалечени локации или да са трудно достъпни за техниците. Сред типичните приложения са инспекцията на въздушни електропроводи или на тръбопроводи, което обикновено изисква изминаването на големи разстояния. Инспектирането на комини, офшорни вятърни паркове и вентилационни шахти може да бъде много опасно за техниците. Роботите и дроновете могат да направят тази дейност не само по-рентабилна, но и много по-безопасна. Обикновени или термовизионни камери и LIDAR/LADAR технологии се използват за заснемане на цифрови изображения. След това тези динамични изображения заедно с алгоритми за компютърно зрение се използват за инспектиране на обекти. Алгоритми за машинно самообучение с времето корелират идентифицираното състояние, за да регистрират автоматично дефекти, влошаване на състоянието на оборудването или условия на заобикалящи физически обекти.

Дронове могат да измерват дълбочината на почвената покривка над заровени тръбопроводи с голяма дължина с цел да се избегнат рисковете, свързани с целостта на тръбите. Те могат да засичат и промени и тенденции в дълбочината на почвената покривка, както и течове.

Асистентите, базирани на изкуствен интелект, се използват предимно за взаимодействие с клиентите или чатботове. Те наподобяват човек, специфични са по отношение на език и индустриален сектор и се учат бързо. Най-голяма полза от тези решения биха имали експертни центрове за отдалечена поддръжка, тъй като могат значително да редуцират броя на обажданията си. Това дава възможност на техниците по поддръжка да се фокусират върху дейности с по-голяма стойност и по-сложни запитвания. Колкото по-усъвършенствани стават тези технологии, толкова по-често те могат да се заемат и с неповтарящи се задачи.
AI ботовете могат само частично да заменят хората, но са доста полезни в подкрепа на екипите по поддръжка за осигуряването на по-добро потребителско изживяване.

Дигитално идентифициране на резервни части

Има данни, че 80% от подменените части, върнати от техниците в сервизния център, погрешно са идентифицирани като повредени и следователно замяната им не е била необходима. Затова подходът на използване на резервни части въз основа на доказателства цели да гарантира, че само доказано повредените части ще бъдат подменени. За целта софтуерно решение помага на техниците с претърсването на базата данни за специфични машинни грешки и им предоставя статистическа информация за най-често повреждащите се компоненти и частите, които често се подменят по погрешка. Това значително може да повиши устойчивостта на използването на резервни части.

Повечето дейности по поддръжка включват ремонтирането или подмяната на част. Навременната доставка на резервната част обаче често води до забавяне на процеса. Процедурата по предварително идентифициране на частите е от ключово значение, за да се отговори на нарастващите потребности за по-бързо извършване на дейностите по поддръжка. Вече съществуват технологии за автоматична идентификация, които спомагат за съкращаване на времето за изясняване на детайлите. За целта техникът прави снимка през приложение, което след това сравнява изображението със съответстващия CAD модел от свързаната база данни. Приложението предлага малка селекция от съответстващи резервни части, което значително опростява процеса на избор на подходящата резервна част. В идеалния случай техникът може да поръча частта директно от доставчика чрез свързан онлайн магазин.

Разходите за резервни части представляват значителен дял от стойността на един актив в рамките на жизнения му цикъл. Използването на нови технологии, които оптимизират проектирането, производството, съхранението и доставката на резервни части, може да генерира огромен потенциал за подобрения. Една от тези технологии е адитивното производство. То предоставя възможност за бързо принтиране на части, когато се регистрира нужда от тях. Това редуцира необходимостта от поръчване и съхранение на по-големи количества от частта за дълги периоди от време.