PAMETNO ODRŽAVANJE
Modul 6
Dijagnostika kvarova na temelju podataka
Šesti modul je praktičan. Vodi kroz prikupljanje podataka sa senzora, njihovu analizu i vizualizaciju, pronalaženje uzroka kvara u podacima, razvoj i uvođenje predikcijskog modela te programske alate kojima se sve to radi.
- Odabrati i postaviti senzore za prikupljanje podataka na robotskim podsustavima
- Analizirati i vizualizirati prikupljene podatke sa senzora
- Služiti se programskim alatima za modeliranje prediktivno-dijagnostičkog modela
- Implementirati prediktivno-dijagnostički model na stvarni robotski sustav
- Tumačiti podatke modela i preporučiti aktivnosti održavanja
- prepoznati uzorke u podacima koji upućuju na odstupanje mjerne veličine
O modulu
Dosadašnji su moduli govorili o tome kada se održava i zašto se strategija mijenja. Šesti modul govori o tome kako se to izvodi kad odluku više ne donosi kalendar nego mjerenje. Put je uvijek isti: senzor daje broj, broj postaje niz, iz niza se izvuče značajka, iz značajke ocjena stanja, a iz ocjene radni nalog.
Modul se drži tog lanca korak po korak. Prva jedinica bira senzor, mjesto postavljanja i učestalost uzorkovanja, jer se sve pogreške koje se ondje naprave poslije više ne mogu popraviti nikakvim računanjem. Druga jedinica čisti i usklađuje zapise te uvodi statističke veličine signala i prikaz u frekvencijskom području. Treća vodi od odstupanja do uzroka: spektar govori što se dogodilo samo onome tko zna koju frekvenciju traži.
Četvrta jedinica gradi predikcijski model, dijeli podatke na skup za učenje i skup za provjeru, mjeri uspješnost i postavlja prag uzbune, a zatim model uvodi u pogon i prati kako se ponaša. Peta jedinica spaja sve u alate: baze vremenskih nizova, nadzorne ploče za održavanje i vezu prema informacijskom sustavu održavanja, sve do naloga koji se otvori sam. Zajednički primjer kroz cijeli modul je robotska ćelija PO-1, ista ona iz prethodnih modula.
Nastavne jedinice
- Otvori
6.1
Prikupljanje podataka sa senzora
Izbor senzora prema veličini koja se prati, mjesto postavljanja na robotu, učestalost uzorkovanja, prikupljanje i pohrana te što se događa kada podatak izostane.
- Otvori
6.2
Analiza i vizualizacija prikupljenih podataka
Čišćenje i usklađivanje zapisa, statističke veličine signala, prikaz u vremenu i u frekvencijskom području te prikazi na kojima se odstupanje vidi na prvi pogled.
- Otvori
6.3
Identifikacija uzroka kvarova
Od odstupanja do uzroka: usporedba s ispravnim stanjem, znakovi trošenja ležaja, neuravnoteženja i nesuosnosti te povezivanje podataka sa zapisima o zahvatima.
- Otvori
6.4
Razvoj i implementacija predikcijskog modela
Priprema skupa podataka, izbor i učenje modela, provjera na nevidljivim podacima, pragovi uzbune te uvođenje modela na stvarni sustav i praćenje njegova rada.
- Otvori
6.5
Primjena programskih alata kod pametnog održavanja
Alati za prikupljanje, prikaz i modeliranje, nadzorne ploče za održavanje, povezivanje s informacijskim sustavom održavanja i automatsko otvaranje naloga.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Uzorkovanje | Pretvaranje neprekidnog signala u niz brojeva u jednakim vremenskim razmacima. |
| Nyquistov uvjet | Učestalost uzorkovanja mora biti veća od dvostruke najviše frekvencije u signalu. |
| Preslikavanje (aliasing) | Prividna niska frekvencija koja nastaje kad se uzorkuje presporo. |
| Vremenska oznaka | Točan trenutak mjerenja zapisan uz svaku vrijednost; bez nje se zapisi ne mogu uskladiti. |
| RMS | Efektivna vrijednost signala; mjera ukupne energije titranja, u mm/s za brzinu vibracija. |
| Faktor vrha | Omjer vršne i efektivne vrijednosti; raste kad se u signalu pojave kratki udarci. |
| Spektar | Prikaz signala po frekvencijama; pokazuje od kojih je titraja signal sastavljen. |
| Osnovna snimka | Mjerenje zabilježeno na ispravnom stroju; sve se kasnije uspoređuje s njom. |
| Karakteristična frekvencija | Frekvencija koju oštećenje ležaja stvara zbog geometrije i brzine vrtnje. |
| Značajka | Broj izračunat iz signala koji ulazi u model, na primjer RMS, faktor vrha ili visina vrha u spektru. |
| Prag uzbune | Vrijednost iznad koje se javlja uzbuna; za PO-1 iznosi 4,5 mm/s efektivne brzine vibracija. |
| Lažna i propuštena uzbuna | Uzbuna bez kvara, odnosno kvar bez uzbune; dvije pogreške modela s različitom cijenom. |