Industrie 4.0, de voortdurende digitale transformatie van de productie, legt de nadruk op intelligente machines, data gedreven besluitvorming en onderling verbonden activiteiten.
Onderhoud 4.0 zal een fundamenteel onderdeel zijn van deze revolutie en onderhoudsteams zullen moeten omschakelen van reactief onderhoud (het oplossen van problemen nadat ze zich voordoen) naar voorspellend onderhoud (het anticiperen op en voorkomen van storingen).
Deze proactieve benadering minimaliseert stilstand, optimaliseert de levensduur van apparatuur en verhoogt de algehele productiviteit. We zullen van dichtbij bekijken hoe ultrasone sensoren en instrumenten voor gegevensverzameling een sleutelrol zullen gaan spelen in deze verschuiving naar Onderhoud 4.0.
Stelt u zich eens een fabriek voor waar machines niet alleen werken, maar ook actief communiceren over hun gezondheid. Dit is de visie achter Onderhoud 4.0, een revolutionaire aanpak die gebruik maakt van de kracht van Industrie 4.0-technologieën.
Het gaat verder dan traditioneel, reactief onderhoud (problemen oplossen nadat ze zich voordoen) en preventief onderhoud (gepland onderhoud) naar een echt voorspellend model. Door sensoren of draagbare apparatuur voor het verzamelen van gegevens te integreren, verzamelt Onderhoud 4.0 relevante gegevens over prestatieparameters zoals wrijving, trillingen, temperatuur, enz.
Geavanceerde analyseplatforms analyseren deze gegevens vervolgens om subtiele afwijkingen te identificeren die kunnen duiden op een mogelijk defect aan de apparatuur. Dit maakt proactieve onderhoudsinterventies mogelijk, waardoor storingen worden voorkomen voordat ze zich voordoen en de levensduur van de apparatuur wordt gemaximaliseerd.
In het tijdperk van Onderhoud 4.0 komt de ultrasone technologie naar voren als een cruciaal hulpmiddel voor het vaststellen van de gezondheid van apparatuur. Ultrasoon geluid blinkt uit in het detecteren van subtiele veranderingen, zoals verhoogde lager wrijving – een duidelijk teken van lager slijtage, lager schade of zelfs smeringstekorten.
Door deze vroegtijdige waarschuwingen vast te leggen, maakt ultrasound proactieve onderhoudsstrategieën mogelijk. Technici kunnen smeerproblemen aanpakken voordat ze escaleren, waardoor kostbare storingen worden voorkomen en de levensduur van apparatuur wordt gemaximaliseerd. Deze realtime, niet-destructieve controle maakt ultrasoon tot een waardevol onderdeel van het arsenaal van Onderhoud 4.0.
Ultrasoon is bijzonder waardevol op verschillende belangrijke gebieden van Onderhoud 4.0 en heeft een aantal unieke sterke punten:
1. Lagervermoeidheid ontdekt in een meelfabriek
Een meelfabriek investeerde in het plaatsen van ultrasone sensoren op meerdere kritieke lagers. De sensoren zijn aangesloten op een gegevensverwerkingsunit – de 4Cast genaamd – die vervolgens verbinding maakt met de software voor gegevensbeheer. Deze opstelling maakt het mogelijk om het onderhoudsteam via e-mail of sms te waarschuwen zodra de 4Cast detecteert dat een bepaald lager een alarmniveau heeft bereikt – het is mogelijk om alarmen op laag niveau en op hoog niveau in te stellen.
Omdat het de bedoeling is om kritieke lagers te bewaken, besloot het onderhoudsteam om het systeem te laten waarschuwen zodra een laag alarmniveau wordt bereikt. Op deze afbeelding kunnen we zien hoe de dB-waarden van dit lager, dat bij een zeef hoort, steeds het lage alarmniveau bereikt en niet onder het basisniveau bleef. Aangezien de 4Cast ook geluiden van de bewaakte lagers opneemt, besloot het team om het geluidsbestand van deze lager beter te bekijken, en zo ziet het eruit.
Toen dit werd vergeleken met een geluidsopname van een lager waarvan de metingen overeenkwamen met de basiswaarde, was het heel duidelijk dat het lager een of ander defect heeft. Let op het verschil in amplitude tussen het spectrum van deze geluidsbestanden. Het bestand met de hogere amplitude geeft duidelijk aan dat er een probleem is met het lager. Het team besloot om het 35 cm grote lager uit elkaar te halen om de schade te bevestigen en op de foto’s zien we duidelijk tekenen van vermoeiing van het lager, aangezien we de schade in zowel de buitenring als de rolelementen kunnen waarnemen.
Zonder de hulp van ultrasone technologie zou dit probleem veel langer onopgemerkt zijn gebleven en zou het mogelijk een veel groter probleem zijn geworden en uiteindelijk hebben geleid tot dure ongeplande stilstand.
2. Kritieke lager uitval in een pulp- en papierfabriek
Gewoonlijk vinden we in pulp- en papierfabrieken een wasplaats, waar het papier doorheen komt om grondig gereinigd/gebleekt te worden. Dat werk wordt gedaan door een machine die een bleeker wordt genoemd en die wordt beschouwd als een kritisch en fundamenteel onderdeel van de productie.
In deze fabriek, welke een programma voor voorspellend onderhoud heeft, werd besloten om te investeren in online bewaking van deze machines met ultrasone sensoren. Deze machine heeft 4 lagers met een diameter van ongeveer 120 cm die draaien op 3 RPM.
Het online monitoringsysteem (4Cast) ontving een ongebruikelijke decibelwaarde van een van de ultrasone sensoren. Het NDE-lager (non-drive-end) van deze bleeker registreerde 17 dB, terwijl een lager dat op zo’n lage snelheid als 3 toeren per min. draait normaal gesproken gewoon 0 dB zou moeten aangeven.
Hierdoor werd het onderhoudsteam onmiddellijk gewaarschuwd.
Wanneer een alarmniveau wordt bereikt, maakt de 4Cast ook een geluidsopname van het lager voor verdere analyse. Dit is vooral nuttig bij lagers met een lage snelheid, waarbij het geluidsspectrum ons veel kan vertellen over wat er aan de hand is met de machine. In dit geval liet het spectrum van het geluidsbestand een heel ander verhaal zien, ook al werkte de machine ogenschijnlijk zoals verwacht.
De pieken in dit geluidsvoorbeeld wijzen duidelijk op een probleem met het lager. Bij het afspelen van het geluidsbestand konden we ook heel duidelijk de impactgeluiden horen. De storing was nog duidelijker toen het geluidsbestand werd vergeleken met een geluidsopname van een van de andere lagers.
Toen het lager werd gedemonteerd, was de schade duidelijk zichtbaar. De sporen van impact zijn duidelijk. Er werden ook metaalfragmenten op de as aangetroffen en er waren sporen van afbrokkeling, wat putjes en lichte slijtage in de buitenste loopvlak.
Conclusie
Onderhoud 4.0 zal een realiteit moeten worden, aangezien bedrijven het zich niet meer kunnen veroorloven om Honderdduizenden Euro’s uit te geven aan correctieve onderhoudsacties en enorme verliezen te lijden door ongeplande stilstand en inefficiënte productie. Hoewel één technologie op zichzelf niet genoeg is om een sterk voorspellend onderhoudsprogramma uit te voeren, zal ultrasoon zeker een sleutelrol spelen in de verschuiving naar voorspellend onderhoud, vanwege de mogelijkheid tot vroege foutdetectie, het gebruiksgemak en de veelzijdigheid.
Meer info over Conditiebewaking van lagers met ultrasoon