作者:ADI應用工程師Chris Murphy,ADI系統應用工程師Richard Anslow 如今MEMS加速度計性能快速提升,擁有更低功耗、更小尺寸、更高集成度、更寬帶寬以及低于100μg/√Hz的噪聲水平等,并可基于無線解決方案代替有線系統,以小巧輕便的三軸模擬器件取代單軸笨重的壓電傳感器,讓經濟高效地連續監控暴增的機器設備成為可能。對于維護和設施工程師而言,這意味著可通過全新的狀態監控(CbM)范式檢測、診斷、預測并最終避免機器故障。 狀態監控的趨勢 全球有數以百萬的電動機在持續運行,消耗全世界大約45%的電力。其中,一些最重要的電動機可享受有線狀態監控系統的看護。研究顯示,接受調查的公司中有82%曾經歷過計劃外維護,成本最高達到每小時250,000美元。對于那些經歷過計劃外停機的公司,基于兩次停機事件的平均值,停機平均持續4小時,平均損失高達200萬美元。 另一項研究發現,70%的公司不知道資產何時需要進行維護或升級工作。缺乏意識加上停機成本,推動公司走向數字化,大約50%的公司計劃投資于數字孿生和人工智能(AI)。隨著工業4.0運動的大規模開展,企業組織積極研究工業版圖的數字化,以此提高生產力和效率。 該運動的一個關鍵方面是向無線傳感器系統發展的趨勢。未來幾年,狀態監控行業將出現顯著增長,其中無線安裝將占到增長的很大一部分。據估計,到2030年,全球智能制造業將部署近50億個無線模塊。眾所周知,最關鍵資產需要有線狀態監控系統,但當前部署的所有其他資產呢?對于一些老舊設施,安裝有線解決方案是不可行的,這就增加了對無線狀態監控解決方案的需求。 狀態監控系統的安裝和維護 有線狀態監控系統在性能、可靠性、速度和安全性方面非常出色,因此部署在最關鍵的資產上。由于這些優勢,有線系統仍然更有可能部署在新建設施上。安裝有線狀態監控系統時,工廠車間可能不得不到處布設線纜,尤其是當某些機器不能受到干擾時,難度更大。工業有線傳感器網絡通常使用60m線纜,單條布設的成本從3000美元到20,000美元不等,包括材料和人工費用。某些情況下需要線束,這會增加額外的復雜性,安裝可能很耗時。如果電纜通過現有基礎設施布設,那么在受損或需要升級的時候,可能無法更換或重新布線。 雖然無線系統初看起來可能更昂貴,但更簡單的維護程序加上易于擴展的能力,可以顯著節省狀態監控系統全壽命周期的成本。維護路線更少,布線和相關硬件也更少,這些都能節省成本。根據所需的報告級別不同,電池最長可以使用數年。如果可以部署基于能量采集的無線系統,那么維護將變得更容易,而且成本更低。選擇無線系統后,下一個要關注的方面是哪種技術最適合您的狀態監控應用? 下載全文: |