Témata
Reklama

Smart technologie pro prediktivní údržbu

V posledních letech se masová produkce stejných výrobků pomalu snižuje, a to díky výrobě upravované na míru potřebám zákazníků. Tyto změny jsou způsobeny narůstajícími schopnostmi dnešních výrobců poskytovat individuální řešení a rozvíjejícími se možnostmi komunikace jejich výrobků. Náročná práce ve složitějších podmínkách je mnohem častěji vykonávána pomocí robotů. Lidé jsou těmi, kdo výrobu sledují, řídí, diagnostikují a analyzují, a to velmi často i na dálku. Právě díky těmto změnám se služby poskytované k průmyslovým výrobkům stávají velmi efektivním způsobem, jak udržet vysokou provozní spolehlivost, snižovat provozní náklady a prodlužovat provozuschopnost výrobních zařízení.

Dnes mnohé výrobní podniky nabízejí produkty a s tím spojené služby, včetně služeb využívajících smart technologie (často označované jako smart služby). Tyto technologie jsou schopny při chodu monitorovat vlastní činnost, o svém stavu informovat zákazníka a tyto informace dokonce přenášet i výrobci. Ten pak může informace dále zpracovat a využít je jak pro monitoring chodu zařízení, tak i pro dálkovou opravu, prediktivní údržbu či inovaci stávajících produktů. Díky těmto novým možnostem nabývá oblast smart služeb v posledních letech na svém významu.

Reklama
Reklama

Datové analýzy pro řízení údržby

Cílem mnoha podniků je maximalizace produktivity a minimalizace nákladů. Proto i výběr údržby záleží na vyhodnocení průměrných nákladů na odstranění poruchy ve srovnání s průměrnými náklady na údržbu a ve volbě nižších nákladů. Podle Maříka a kol. (2016) nemá více než polovina českých podniků připravenou strategii řízení údržby, která by odpovídala dlouhodobé potřebě reagovat na podnikatelský plán podniku. V současnosti jsou plány údržby nastaveny tak, že téměř všechen majetek je neustále ve stavu plné provozuschopnosti, čímž dochází k neefektivnímu čerpání finančních a personálních zdrojů, ale také zdrojů týkajících se náhradních dílů.

Přitom v oblasti řízení údržby je možné využít datovou analytiku, která se snaží lépe využít zdroje podniku. Proto se už mnohé české podniky začínají zabývat oblastí údržby využitím datových analýz. Na základě analýz dat mohou podniky lépe určit poruchové stavy, které mohou vést ke snížení výkonů či výpadku technologie ještě před skutečnou událostí. Navíc výsledky provedených analýz lze dále využít pro preventivní a prediktivní údržbu (Mařík a kol., 2016). Také podle výsledku výzkumu Global Industry 4.0 Survey (PWC, 2016) vyplynulo, že podniky vidí v digitalizaci a implementaci smart výroby i možnost úspory nákladů, a to právě v oblasti prediktivní údržby, která využívá prediktivní algoritmy pro optimalizaci rozvrhu oprav, údržby a zlepšuje provozuschopnost majetku.

Využití dat MSP

Monitoring a komunikace se servisním střediskem

Ideální situace pro podniky nastává, když i po ukončení samostatného výrobního procesu je formou velmi sofistikované služby zajišťován po celou dobu životnosti produktu jeho servis, příp. činnosti související s vylepšováním jeho užitných vlastností nebo technických parametrů. Tyto služby je možné poskytovat, především u složitějších a technicky náročnějších celků, díky monitoringu pomocí vzdáleného přístupu k produktu nebo zařízení, jehož součástí je konkrétní produkt. Další formou zprostředkování servisních služeb je aktivní monitoring a komunikace produktu se servisním střediskem s tím, že povýrobní údržba probíhá autonomně v režimu tzv. prediktivní údržby.

Princip prediktivní údržby je založen na automatickém odhalování začínající degradace zařízení a okamžitém řešení problému v momentě jeho identifikace. Tento postup se odráží v úsporách nákladů na údržbu v rozmezí 10 % až 40 % při započítání počátečních investic do diagnostických zařízení a vyškolení pracovníků. Prediktivní údržba se od klasické preventivní údržby liší tím, že řídí údržbu podle reálného stavu zařízení (např. pomocí on-line analýzy pro určení aktuálního stavu), ne podle předem stanoveného časového plánu (Zavoral a Zajíc, 2017).

Přínosy prediktivní údržby lze spatřovat podle Advancedtech (2017) v následujících oblastech:

  • oblast nákupu – snížení nákladů na údržbu díky snížení opakovaných poruch, snížení počtu dodavatelů, dosažení cílů v oblasti ušetření nákladů, snížení energie;
  • oblast provozu – zvýšení spolehlivosti zařízení, lepší spolehlivost vybavení, zvýšení ziskovosti, zlepšení využití pracovní síly;
  • oblast údržby – určení možných poruch, plánované opravy, snížení nepoužitelné doby zařízení (tzv. prostojů).

Podle Zavorala a Zajíce (2017) lze výhody prediktivní údržby spatřovat v následujícím:

  • provoz zařízení na optimální úrovni;
  • zvýšení spolehlivosti;
  • snížení počtu poruch;
  • nárůst provozní životnosti;
  • redukce prostojů zařízení, resp. procesů;
  • minimalizace skladových zásob náhradních dílů.

Podle Sheikha (2016) je prediktivní údržba nejlepším nástrojem pro zajištění trvalé produktivity. Je možné ji ještě vylepšit za pomoci inteligentního plánování a provádění podrobných analýz. Dále prediktivní údržba znamená důkladně pochopit celkový chod zařízení a včetně okolního prostředí. Informace lze získat z dodané dokumentace originálních výrobců zařízení (OEM) a dále ze zkušeností servisních pracovníků. Podniky se orientují i na nová řešení v oblasti údržby, která jsou schopna v integrované podobě prediktivně sledovat proces servisu a údržby, a to od sběru dat ze zařízení přes plánování údržby až po její provádění a dokumentaci, často s využitím mobilních zařízení. Systémy mají sloužit ke zdokonalení servisu a údržby, přičemž důležitou vlastností je možnost propojení s podnikovými ERP systémy (Voigts, 2016). Cílem moderně řízené údržby je proto snaha podniků porozumět průběhu vzniku poruch nastávajících v různých situacích, za různých okolností, a navíc v reálném čase. Pomocí těchto informací lze určit a zajistit příslušná opatření. Dnes je možné při údržbě využívat inteligentních telefonů a tabletů až po budoucí zobrazení na nositelné elektronice typu brýlí nebo hodinek.

Průzkum ukazuje

Z hloubkových rozhovorů provedených autorkou článku v roce 2018–2019 u dvanácti elektrotechnických malých a středních podniků vyplynulo, že nabídka služeb využívající smart technologie se týká těchto oblastí: monitoring produktu, diagnostika produktu, vzdálená kontrola a oprava, preventivní a prediktivní údržba a inovace produktu. Podle informací od respondentů je nabízen dálkový monitoring produktu všemi respondenty, a to podle požadavků zákazníka, např. on-line v pravidelných časových intervalech nebo podle jejich potřeby, dále možnost vyhodnocení technického problému (9 ze 12 respondentů) a také je nabízena následná oprava i na dálku či její rychlejší vyřízení, a to z důvodu poskytnutí velmi přesných informací servisním technikům právě díky DSST, např. o typech závady a místě závady (7 ze 12 respondentů). Zatím jen čtyři společnosti využívají informace k preventivní a prediktivní údržbě nebo k inovacím produktu. Podle respondentů se samozřejmě do budoucna zvýší tlak i na další rozšíření těchto služeb právě směrem k predikci a inovacím.

Na obrázku je uvedeno schéma mapující využití získaných informací od zákazníků dvanácti malých a středních elektrotechnických firem, kde je aktuálně oblast 1 nabízena a využívána nejčastěji, a naopak pak oblast 5 nejméně. Na druhou stranu se většina respondentů shodla, že v budoucnu chtějí jednoznačně posilovat i další oblasti (4 a 5) a nezůstávat jen u oblasti 1–3.

Význam prediktivní údržby jako důležité součásti doprovodných služeb využívajících smart technologie jednoznačně v budoucnu poroste, a to i díky přínosům, které mohou jak podniky, tak i jejich zákazníci z jejího poskytování získat.

Článek vychází z knihy autorky článku, která je na problematiku doprovodných služeb využívajících smart technologie zaměřena:
KAŇOVSKÁ, L. Využití smart technologií ve službách průmyslových podniků. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2018. 146 s. ISBN: 978-80-7204-990-5.

Použité zdroje:
ADVANCEDTECH. Predictive maintenance. [online]. 2017 [cit. 2018-01-12]. Dostupné z: https://www.advancedtech.com/resource/predictive-maintenance-performs/
MAŘÍK, Vladimír a kol. Průmysl 4.0: výzva pro Českou republiku. Management Press, 2016.
PWC. Industry 4.0: Building the digital enterprise Industrial manufacturing key findings. [online]. 2016 [cit. 2017-01-11]. Dostupné z: https://www.pwc.com/gx/en/industries/industry-4.0.html 2016.
SHEIKH, Salman Aftab. Preventivní údržba: Správně analyzujte získaná data. [online]. 2016 [cit. 2017-01-11]. Dostupné z: http://udrzbapodniku.cz/hlavni-menu/artykuly/artykul/article/preventivni-udrzba-spravne-analyzujte-ziskana-data/
VOIGTS, Richard. Výrobní podniky se zaměřují na servis a údržbu. Reflex – Extra – Komerční příloha o IT. 2016, č. 40, str. 10.
ZAVORAL, Petr; ZAJÍC, David. Technické inovace mění zaběhlé výrobní postupy. ICT revue. 2017, č. 6, str. 4–7.

VUT v Brně, Fakulta podnikatelská

Ing. Lucie Kaňovská, Ph.D.

kanovska@fbm.vutbr.cz

www.fbm.vutbr.cz/cs

Reklama
Vydání #11
Kód článku: 191114
Datum: 13. 11. 2019
Rubrika: Trendy / Údržba
Autor:
Firmy
Související články
Slavnostní otevření Centra vzdálené diagnostiky

Společnost SKF dne 12. září 2019 slavnostně otevřela Centrum vzdálené diagnostiky SKF v Ostravě. Otevření se zúčastnili jak zástupci výrobních firem, pro něž jsou služby centra určeny, tak mezinárodní tým SKF.

Prediktivní údržba zvyšuje efektivitu

Přes nesporné výhody prediktivní údržby je její aplikace do praxe průmyslových podniků zatím spíše sporadická. S přechodem na prediktivní údržbu pomáhá společnost SKF nejen svým zákazníkům, ale vše zavádí i ve svých závodech.

Jak změnit Big data na Smart data

Sběr dat je jedna věc, avšak dát jim smysl je to, co přidává hodnotu. V moderní průmyslové hantýrce se jedná o změnu dat z „big data“ na „smart data“.

Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Začlenění smart technologií v podnicích

Návrh na začlenění a rozšíření doprovodných služeb využívající smart technologie (dále DSST) v průmyslových podnicích prezentuje doporučení pro podniky, které ještě nezačaly nebo jsou na začátku poskytování DSST. Mezi často poskytované doprovodné služby, které využívají smart technologie patří např. dálkový monitoring zařízení, diagnostika nebo oprava zařízení na dálku, preventivní? a prediktivní údržba. Doporučení lze rozdělit na dvě části, a to na doporučení pro interní prostředí a pro externí prostředí.

Smartifikace průmyslu podle SKF

Digitalizace a mobilita mají v průmyslu stále větší význam a počet průmyslových zařízení připojených k internetu neustále vzrůstá. V průběhu několika uplynulých let se společnost SKF zapojila do procesu "smartifikace průmyslu", který přináší přidanou hodnotu v podobě vyšší výkonnosti výrobních provozů a lepší úrovně služeb.

Řešení pro inteligentní údržbu

„Konvenční systémy ke sledování stavu strojů jsou nákladné a komplikované. Systém SmartQB firmy Schaeffler je naproti tomu velmi jednoduchý. Naši pracovníci nemusejí mít žádné specifické znalosti z oblasti diagnostiky vibrací. Mohli jsme jej hned začít využívat. A to nás přesvědčilo.“

IIoT: vize nebo realita?

Když Kevin Ashton koncem 90. let minulého století vymyslel název Internet of Things – IoT, česky internet věcí –, měl jako uživatele tohoto propojení „chytrých“ zařízení na mysli především lidi či jejich domácnosti a přístroje, které je obklopují.

Monitorování obráběcího procesu přináší přidanou hodnotu

Slovy Garyho Kinga z Harvardovy univerzity, zatímco dat je bezpočtu a je snadné je shromáždit, skutečná hodnota spočívá v tom, co s nimi uděláte.

Lidé a stroje tvoří sehraný tým

Psal se rok 1908, když začala v detroitském Fordu výroba modelu T, hovorově zvaného jako Tin Lizzie aneb plechová Líza. Jednalo se o milník, který „postavil Ameriku na kola“. Přesně v tom samém roce založil Hermann Gebauer v Görlitz firmu Mewa. Továrny se ocitly na vlně průmyslu 2.0 a začaly s automatizací výroby. Produkty měly být vyráběny rychleji a levněji, aby si je mohli dopřát i lidé s nižšími příjmy. Mewa tuto myšlenku následovala a podporovala továrny svým inovativním systémem čisticích utěrek. S ním je i po 112 letech v celé Evropě důležitým partnerem podniků, které svou výrobu právě přizpůsobují průmyslu 4.0.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Digitalizace správy a servisu strojů

Novinky v oblasti správy a servisu strojů pro zpracování plechů a profilů představila společnost Trumpf na pravidelných dnech otevřených dveří koncem roku 2019. V následující reportáži představíme hlavní novinky pro uživatelé digitálního prostředí TruServices.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Konference Rolling Future

Budova pražského CIIRC ČVUT (Českého institutu informatiky robotiky a kybernetiky) hostila konferenci Rolling Future, kterou 21. května uspořádala společnost SKF CZ při příležitosti 100. výročí zastoupení SKF v České republice, potažmo Československu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit