Vše, co potřebujete vědět o prediktivní údržbě

Co je to prediktivní údržba?

Prediktivní údržba má potenciál revolučně změnit intralogistiku díky výraznému zvýšení provozní efektivity a snížení neplánovaných prostojů. Tento sofistikovaný přístup využívá pokročilé technologie, jako je Internet of Things (IoT), analýza velkých dat a strojové učení, k predikci poruch zařízení ještě před tím, než k nim dojde. Výsledkem je, že firmy mohou hladce zefektivnit své interní logistické procesy.

Stručný pohled do historie

Prediktivní údržba začala nabírat na významu počátkem 21. století, s nástupem technologií IoT a rostoucím výpočetním výkonem. Tyto pokroky umožnily sbírat a analyzovat obrovské množství dat v reálném čase, což vedlo k přesnějším predikcím. Do roku 2020 přijalo technologie prediktivní údržby přibližně 20 % velkých podniků, přičemž mnohé z nich zaznamenaly výrazné snížení nákladů na údržbu i prostojů. Například studie společnosti Deloitte ukázala, že zavedení prediktivní údržby ve výrobním prostředí snížilo prostoje o 5–15 % a uvolnilo kapacitu.

Jak díky chytré údržbě předcházet prostojům

Odkud pocházejí informace ze strojů? Jak určit ideální čas pro provedení údržby? A jaké technické požadavky je třeba splnit? Více se o prediktivní údržbě dozvíte v našem článku na blogu.

Přečtěte si více
pic_Firefly_Predictive Maintenance_25756_blau

Klíčové prvky prediktivní údržby

Prediktivní údržba stojí na několika základních prvcích, z nichž každý hraje klíčovou roli v celém systému. Patří sem senzory, IoT, sběr a ukládání dat, pokročilá analytika a strojové učení, uživatelská rozhraní a přehledové panely, integrace se systémy pro správu údržby – například WAMAS Maintenance Center od společnosti SSI SCHAEFER – a také zabezpečení a ochrana dat.

Senzory a IoT zařízení

Senzory jsou páteří prediktivní údržby. Shromažďují data v reálném čase o různých parametrech, jako je teplota, vibrace, tlak, vlhkost, doba provozu a vzdálenosti. Zařízení IoT usnadňují bezproblémový přenos těchto dat do centrálních analytických systémů.

Typy senzorů:

  • Vibrační senzory: Používají se k monitorování vibrací v motorech, pumpách a jiných rotačních zařízeních. Změny v vibračních vzorcích často naznačují mechanické problémy, jako je nesouosost nebo nevyváženost.

  • Tepelné senzory: Měří změny teploty v mechanismech. Přehřívání často naznačuje selhání ložisek nebo problémy s mazáním.

  • Akustické senzory: Zachycují zvukové vlny generované stroji. Změny v akustických vzorcích mohou naznačovat závady, jako jsou praskliny nebo úniky.

  • Optické senzory: Monitorují světelné vzory a používají se k detekci povrchových vad, problémů s vyrovnáním a dalších vizuálních anomálií.

 

Sběr a ukládání dat

Obrovské množství dat shromážděných senzory je třeba ukládat ve strukturovaném formátu. Pro tento účel se často používají cloudová úložiště, která nabízejí škálovatelnost a snadný přístup.

SSI SCHAEFER využívá zařízení na okraji sítě (edge devices) pro přístup k reálným datům na úrovni řízení a jejich následný přenos do systému pro správu údržby, WAMAS Maintenance Center.

Obohacování dat:

  • Předzpracování: Surová data shromážděná ze senzorů jsou obohacena předzpracovávacími kroky, jako je filtrování, normalizace a transformace. To činí data vhodnějšími pro analytiku a modely strojového učení.

  • Zpracování v reálném čase: Systémy schopné zpracovávat data v reálném čase poskytují okamžité náhledy, které umožňují včasné zásahy.

Pokročilá analytika a strojové učení

Shromážděná data jsou analyzována pomocí pokročilých algoritmů a modelů strojového učení. Tyto technologie dokážou identifikovat vzory a korelace, které indikují potenciální poruchy zařízení.

Ve společnosti SSI SCHAEFER se používají globální data strojů v kombinaci s individuální historií údržby, která je k dispozici prostřednictvím WAMAS Maintenance Center. Na tomto základě mohou být detekovány odchylky v chování, například ve formě anomálií.

Role algoritmů:

  • Lineární regrese: Používá se pro predikci číselných hodnot na základě historických dat.

  • Rozhodovací stromy: Používají se pro úkoly klasifikace a identifikace vzorců závad.

  • Neuronové sítě: Efektivní pro úkoly hlubokého učení, zvláště užitečné při rozpoznávání složitých vzorců a anomálií.

  • Detekce anomálií: Algoritmy speciálně navržené k identifikaci odchylek od normálních provozních parametrů, což signalizuje potenciální problémy.

Modely strojového učení:

  • Učený s učitelem (Supervised Learning): Zahrnuje trénink modelu na označených historických datech pro predikci budoucích výsledků.

  • Reinforcement Learning (Učení posilováním): Modely zlepšují své predikce prostřednictvím pokusů a omylů, učí se z minulých rozhodnutí.

  • Unsupervised Learning (Učení bez učitele): Identifikuje skryté vzory v neoznačených datech, užitečné pro detekci anomálií a shlukování.

Uživatelské rozhraní a přehledové panely

Náhledy generované analýzou dat jsou prezentovány na uživatelsky přívětivých přehledových panelech. Tato rozhraní umožňují týmům údržby monitorovat stav zařízení a přijímat upozornění o potenciálních problémech v reálném čase.

  • Nástroje pro vizualizaci: Přehledové panely využívají různé nástroje pro vizualizaci, jako jsou grafy, tepelné mapy a trendové linie, které prezentují data intuitivně.

  • Upozornění v reálném čase: Okamžitá upozornění umožňují rychlou reakci na potenciální problémy, čímž minimalizují prostoje.

 

Integrace se systémy pro správu údržby (CMMS)

Systémy prediktivní údržby jsou často integrovány s existujícími systémy pro správu údržby (CMMS), aby přizpůsobily pracovní plány a intervaly požadavkům a snížily zbytečné úkoly při údržbě s vysokou frekvencí.

  • Automatizované pracovní příkazy: Systémy prediktivní údržby mohou automaticky generovat pracovní příkazy na základě prediktivních náhledů a anomálií, což zajišťuje včasné zásahy.

  • Přístup k historickým datům: Integrace s CMMS umožňuje snadný přístup k historickým datům o údržbě, čímž zvyšuje přesnost prediktivních modelů.

Zabezpečení dat a ochrana soukromí

Zajištění bezpečnosti a ochrany soukromí shromážděných a analyzovaných dat je klíčové. Technologie, jako je blockchain, mohou být použity k vytvoření bezpečných záznamů o údržbových aktivitách, zatímco šifrovací metody chrání integritu dat.

  • Blockchain: Poskytuje nezměnitelný záznam všech údržbových aktivit.

  • Šifrování: Zajišťuje, že data jsou chráněna během přenosu a ukládání, čímž zabraňuje neoprávněnému přístupu.

Budoucnost prediktivní údržby v intralogistice je nesmírně slibná, poháněná neustálým pokrokem v oblasti AI, strojového učení a IoT.

Budoucí vývoj a konektivita

V příštích letech se očekává, že systémy prediktivní údržby nabídnou ještě přesnější a akční predikce. Pokročilé algoritmy budou schopny analyzovat složitější datové sady, což poskytne hlubší vhled do zdraví a provozu zařízení.

Dále se integrace prediktivní údržby s dalšími technologiemi v intralogistice stane plynulejší. Například autonomní mobilní roboty (AMR) vybavené schopnostmi prediktivní údržby by mohly autonomně identifikovat a hlásit problémy, čímž by ještě více snížily potřebu lidské intervence. Kromě toho cloudové platformy pro prediktivní údržbu usnadní sdílení dat v reálném čase napříč různými systémy a lokalitami. Tento propojený ekosystém umožní více spolupracující a efektivní přístup k údržbě, což nakonec zlepší celkovou provozní efektivitu.

Klíčové výhody prediktivní údržby

  1. Snížení prostojů: Předpověď a řešení problémů před tím, než způsobí poruchu stroje, může výrazně minimalizovat neplánované prostoje a zajistit hladký chod operací.

  2. Úspora nákladů: Prevence větších poruch může snížit náklady na opravy a prodloužit životnost zařízení.

  3. Zvýšená bezpečnost: Včasná identifikace potenciálních poruch zvyšuje bezpečnost na pracovišti tím, že snižuje riziko katastrofálních poruch zařízení.

  4. Optimalizace zdrojů: Soustředí úsilí o údržbu tam, kde je nejvíce potřebné, což zlepšuje celkovou efektivitu alokace zdrojů.

 

Důležité metriky

  • Průměrný čas mezi poruchami (MTBF): Tato metrika měří průměrný čas mezi poruchami zařízení a poskytuje přehled o jeho spolehlivosti.

  • Průměrný čas na opravu (MTTR): Udává průměrný čas potřebný k opravě zařízení, což pomáhá hodnotit efektivitu údržby.

  • Míra poruchovosti: Sleduje, jak často dochází k poruchám zařízení – klíčová metrika pro hodnocení účinnosti prediktivní údržby.

  • Celková efektivita zařízení (OEE): Kombinuje metriky dostupnosti, výkonu a kvality pro posouzení celkové produktivity zařízení.

 

Výhody a nevýhody

Výhody:

  • Škálovatelnost: Systémy prediktivní údržby lze snadno rozšířit podle rostoucích potřeb podniku.

  • Monitoring v reálném čase: Nepřetržitě poskytuje přehled o stavu zařízení.

  • Rozhodování na základě dat: Zlepšuje rozhodovací procesy díky akčním a datově podloženým poznatkům.

Nevýhody:

  • Počáteční náklady: Zavedení systémů prediktivní údržby může být spojeno s vyššími počátečními investicemi.

  • Složitost: Integrace do stávajících systémů může být náročná a vyžadovat specializované odborné znalosti.

  • Bezpečnost dat: Závislost na digitálních systémech přináší určitou zranitelnost, a proto je nezbytné zajistit robustní kybernetické zabezpečení.

Prediktivní údržba je transformační technologie, která může výrazně zlepšit efektivitu, bezpečnost a nákladovou efektivitu intralogistických operací.

Zhrnutí

Využitím pokročilé analytiky a dat v reálném čase umožňuje tento přístup proaktivní údržbu, která snižuje prostoje a prodlužuje životnost zařízení. Důkladná analýza pomůže firmám plně využít potenciál prediktivní údržby. Díky tomu se mohou společnosti v oblasti intralogistiky těšit na budoucnost, ve které se poruchy zařízení nejen řeší, ale i předvídají a účinně předcházejí – čímž se zajišťuje hladší a efektivnější provoz.

Závěrem lze říci, že prediktivní údržba představuje klíčový pokrok v oblasti intralogistiky. Integrací technologií, jako je IoT, strojové učení a pokročilá datová analytika, mohou firmy dosáhnout bezprecedentní úrovně efektivity a spolehlivosti svých operací. Při správné implementační strategii a důrazu na neustálé zlepšování se prediktivní údržba může stát základem úspěšného intralogistického provozu.

Vědecké zdroje

Pro podrobnější studium a hlubší porozumění prediktivní údržbě doporučujeme následující odborné zdroje:

EEE Xplore Digital Library 

Journal of Manufacturing Science and Engineering 

Elsevier's Reliability Engineering & System Safety

SpringerLink 

ScienceDirect

Start-up pro inovativní řešení založená na datech založen v rakouském Grazu

Neunkirchen/Německo, Graz/Rakousko – V každodenní logistice se společnosti potýkají s řadou výzev, na které musí rychle a efektivně reagovat, aby se vyhnuly dodatečným nákladům. Služby nedávno založeného inovačního start-upu SupplyBrain, který je součástí skupiny SSI SCHAEFER, narážejí na strunu bezpočtu logistických společností. SupplyBrain poskytuje softwarová řešení založená na datech, která doplňují logistický software společnosti za účelem optimalizace klíčových oblastí dodavatelského řetězce, zvýšení efektivity a snížení provozních nákladů.

Přečtěte si více
image_SupplyBrain_digitalRoomLogo.jpg
We have some stories to tell

Best Practice Guides

We have some stories to tell

Case Studies

Máte otázky?