Akıllı sensörler, kestirimci bakıma nasıl yardımcı olur?

Franck Roussillon

Parker Hannifin Aktüatörler için Avrupa Ürün Müdürü

Endüstri 4.0, üretim sektöründe “moda” olan bir terimden çok daha fazlasıdır. Bu kavram, dijital gelecek hakkında yenilikçi düşünmeye hazırlıklı olan fabrikalara gerçek avantajlar ve rekabetçi kazanımlar sunabilecek olan birçok tamamlayıcı parçadan oluşan bir araçtır. Mesela, akıllı sensörleri ele alalım. Akışkan gücü teknolojileri için en yeni akıllı sensör teknolojileri, uygun şekilde seçildiğinde ve uygulandığında kestirimci bakım gibi stratejiler üzerinde olumlu etkiye sahip olabilir. Endüstri 4.0 teknolojisinin bir parçası olarak gerçek zamanlı veri toplama (akıllı sensörler aracılığıyla), bakım işlemlerini gerçekleştirmek için durdurma süresini planlamayla ilgili kararları etkileyebilir. Bu kararlar, verimliliği artırmak ve gittikçe kısalan müşteri teslimat programlarını yetiştirmek açısından avantaj sağlayabilir.

Kestirimci ve önleyici bakım karşılaştırması

Bakım işlemleri, fabrikaya göre değişiklik gösterir ancak geleneksel olarak tepkisel veya önleyici stratejileri temel alırlar. Tepkisel stratejilerde, kayıp üretim ve beklenmedik masraflar genellikle karşılaşılan sonuçlardır. Önleyici stratejilerde ise genellikle sistemler ve parçalar, gerektiği için değil genel bakım prosedürlerinde listelendiği için onarılır. Bu durum da gereksiz masraflara neden olur.

Bu sorunlar göz önüne alındığında kestirimci bakım, sektördeki kuralları değiştirebilecek yenilikçi bir yöntem olarak karşımıza çıkar. Kestirimci bakım, büyük ölçüde Endüstri 4.0 teknolojisinin ortaya çıkmasıyla gelişmiştir. Uzun bir süredir, makinelerdeki hareket kontrol ekipmanlarını izlemek mümkündür. Akışkan gücü sistemlerinde (pnömatik, elektropnömatik, hidrolik, elektrohidrolik) bu süreç genellikle aktüatörün konumu ve geçidin açık ya da kapalı olması gibi etkenler etrafında şekillenir. Ancak artık durum izleme konusunda yepyeni bir seviyeye ulaşılmıştır. Bu seviyede bakım personeli sıra dışı bir şey olup olmadığına karar verebilir.

Her işlemin bir “kalp atışı” vardır. Burada sorulması gereken soru bu kalp atışının zaman içinde değişip değişmediğidir. Örneğin, bu “kalp atışı” yavaşlayabilir veya hızlanabilir. Akıllı sensörler de işte bu noktada yarar sağlar.

Akıllı Bakım

Gömülü akıllı sensörler, günümüzde konnektörler, hortumlar, borular, pompalar, motorlar, aktüatörler ve filtreler gibi birçok düşük seviyeli akışkan gücü ürünlerine entegre edilebilir. Bu entegrasyon Endüstri 4.0 teknolojisi kurulumunun parçasıdır. Bu kavramın ortaya çıkardığı temel fırsatlardan biri kestirimci bakımla ilgilidir. Örneğin kontrol valflerinde üretilen diyagnostik veriler, güç sorunlarını giderme konusunda çok değerli olabilir. Akışkan gücü sistemlerindeki temel endişelerden biri, valflerin yanlış şekilde ateşlenmesine neden olabilen uzun kablo yollarında hattın ilerisinde meydana gelebilecek voltaj düşümleridir. Normalde, osiloskop olmadan bu sorunun ana nedenini tespit etmek imkansızdır. Buna karşın, her valf manifold nodunda gerilim algılama özelliği olsaydı döngünün belirli noktalarında tüm makinedeki gerilim düzeylerini kaydetmek için bir “sweeper” programı yazılabilirdi.

Akıllı sensör teknolojisi, aynı zamanda hidrolik hortum veya konnektör sızıntılarını tahmin etmeye de yardımcı olabilir. Bir hortum veya konnektör üzerinde doğru noktalara yerleştirilen titreşim sensörleri ve toplanan verileri izleme sistemine iletecek olan araçlar sayesinde hidrolik sızıntı olasılığını tahmin edebilen doğru bir eğilim analizi yapmak ve kaydetmek için basit bir program yazılabilir.

Benzer bir strateji, hidrolik aktüatörde sızıntıya neden olan piston sızdırmazlık elemanlarını tespit etmek için kullanılabilir. Bir silindir, doğru seçilmiş bir gömülü sıcaklık sensörü kullanıldığında bakım personelini beklenmedik sıcaklık değer farklarıyla ilgili uyarabilir. Bu değer farkları piston sızdırmazlığının delindiğini gösterebilir.

Birleşik iletişim standartları

Tabii ki Endüstri 4.0 destekli sensörler seçmenin yanı sıra bu sensörün diğer cihazlarla iletişim kurmasını sağlamak da önemlidir. Bu nedenle akıllı cihazlarının ve alt sistemlerinin açık iletişim standartlarını ve en iyi uygulamaları barındırması için merkezi bir strateji benimseyen sensör satıcıları seçilmelidir. IO‑Link, sensörler ve aktüatörlerle iletişim kurma amacını taşıyan ve uluslararası standart (IEC 61131-9) olarak benimsenen ilk I/O teknolojisidir. Bu açık protokol, Endüstri 4.0 dünyasını bileşen seviyesine getirir ve farklı teknolojiler ve üreticiler arasında birlikte çalışabilmeyi sağlamakta önem taşır.

Örneğin iş parçası ham maddelerini kavramak ve imalat makinesinde gerekli konumlara yerleştirmek için kullanılan pnömatik bir cihazı ele alalım. Burada yakında meydana gelebilecek bir arıza için solenoid valflerdeki bobin gerilimi izlenebilir. Bu tür bir durumda IO-Link, düşük seviyeli cihazlarla bütçenize uygun bir iletişim yöntemi sunabilir. IO-Link, bu cihazları hareket kontrol cihazlarına bağlar, bu cihazlar ise fabrika ağına ve gerektiğinde buluta bağlanır.

Güvenlik konusu

Güvenlik, Endüstri 4.0 hakkında konuşurken sürekli tekrar edilen bir konudur. Bu konu hakkında endişeleri olan ve nasıl ilerleyebileceği konusunda yardım arayan tüm şirketler için doğru tedarikçiyi seçmek hayati önem taşır. Çok çeşitli, ileri seviye uygulamalarda çalışarak elde ettikleri teknik bilgilerini ve pratik deneyimlerini paylaşabilecek tedarikçiler seçmek çok önemlidir. Özellikle akışkan gücü kurulumlarında, seçilen tedarikçi en doğru bilgileri elde etmek için sensörlerin hangi noktalara entegre edilmesi gerektiği, toplanması gereken verilerin türü ve elde edilen sonuçları en kullanışlı şekilde MRO (bakım, onarım ve işletme) personeline sunulması konusunda tavsiye verebilmelidir.