REMOTE MONITORING EN MAINTENANCE: EEN STAND VAN ZAKEN

Enkele aandachtspunten om uw profit te maximaliseren

Het klinkt natuurlijk aanlokkelijk: de gegevens van uw kritieke installaties vanaf afstand in de gaten houden, bepaalde acties laten uitvoeren zonder ter plaatste te hoeven gaan en meldingen krijgen als een bepaald sensorniveau overschreden wordt. Zeker in deze tijden van Internet of Things, Connected Enterprises en Big Data kan dat geen enkel probleem vormen. Toch?

EEN SUCCESVOL REMOTE VERHAAL SCHRIJFT U ZELF

Teruglopende gespecialiseerde technische kennis over pompen en kleppen, een gebrek aan personeel, afgelegen installaties of geen eigen technische dienst meer: de redenen die bedrijven aanhalen om een systeem voor remote monitoring in te passen zijn zeer divers. Geef toe, het op afstand kunnen volgen van enkele sleutelindicatoren van uw installaties geeft een zekere graad van comfort. Maar biedt het ook zekerheid? Wie weinig vertrouwd is met een dergelijk systeem, wordt al vlug met enkele pertinente vragen geconfronteerd. In wat volgt geven we een antwoord op deze vragen.

WELKE ONDERDELEN EN ONDERDELEN MOET IK LATEN MONITOREN?

Meteen een interessante oefening om uw kennis over uw installatie in de praktijk te brengen, want de succesvolle implementatie van een remotemonitoringsysteem staat of valt met de installatiekennis. De grootheden die in een dergelijk systeem kunnen passen, zijn in theorie oneindig. De vraag is enkel of de grootheid die u meet effectief iets over de prestaties van de betrokken component kan zeggen. Daarom is installatiekennis van zeer groot belang. U zou bijvoorbeeld een trillingsopnemer kunnen plaatsen en zijn metingen laten monitoren op afstand, om dan tot de vaststelling te komen dat de trillingen vooral afhankelijk zijn van de op dat moment verwerkte vloeistof.

Probleem: u kunt niet zien vanop afstand welke vloeistof op dat moment behandeld wordt, dat weet enkel de operator ter plaatse. U kunt het trillingsniveau dus niet kaderen. Een ander markant voorbeeld uit de praktijk is een robot die uitgebreid remote gemonitord werd. Een van de vele opgevolgde meetsignalen was de stroom die de ventilator trok, met als achterliggende gedachte dat die iets vertelde over de interne temperatuur. Die curve toonde soms onverklaarbare pieken en dalen. Na grondig onderzoek ter plaatse bleek de boosdoener snel gevonden. Omdat een drive in de robot nogal lawaaierig was, plaatste een arbeider doodleuk een plank voor het ventilatorrooster.

"Omdat een drive in de robot nogal lawaaierig was, plaatste een arbeider doodleuk een plank voor het ventilatorrooster. De warmte kon niet meer weg, waardoor de ventilator nog harder moest draaien."

Het gevolg was natuurlijk dat de warmte niet meer weg kon, waardoor de ventilator nog harder moest draaien en nog meer stroom trok. Toen men het tijdsverloop van de anomalie naast het werkpatroon van de werknemer legde, werd het verband duidelijk. Het is een simpel voorbeeld van hoe de praktijk vaak helemaal anders uitdraait dan de theorie. Het is dan ook per onderdeel te bekijken wat de beste mogelijke monitoringsgrootheid is om de goede werking te bewaren. Zo kan stijgende warmtedissipatie een zeer goede indicatie zijn voor iets wat intern fout loopt, maar de vraag rijst meteen waar u die warmtedissipatie het best kunt meten, en hoe u de omgevingsfactoren en seizoensinvloeden dient mee te nemen in de evaluatie van de resultaten.

Bovendien kan ook de vorm wijzigen: meet u de oppervlaktetemperatuur van de pomp, de interne temperatuur, de olietemperatuur of een combinatie van deze? En neemt u de absolute temperatuur als maatstaf of het stijgings-/dalingsniveau? En welke invloed heeft de temperatuur van de verpompte stof? U merkt meteen dat beginnen met remote condition monitoring niet zo evident is. Als we over 'remote' monitoring spreken, is het ook de bedoeling dat er een zekere continuïteit is, want het kan niet de bedoeling zijn dat u om de haverklap weer ter plaatse moet gaan om de sensoriek aan te passen. Wie remote beslissingen wil nemen, moet ervoor zorgen dat hij over genoeg info beschikt om de verkregen informatie ook juist te kunnen analyseren. Anders staat de deur open voor foute acties en onnodige stilstand.

ARTIFICIELE INTELLIGENTIEZORGT VOOR REVOLUTIE

Het belang van kennis en ervaring bij het instellen van een programma voor remote condition monitoring mag niet uit het oog worden verloren. We kennen allemaal wel een ervaren operator die erin slaagt om puur auditief te bepalen of een machine nog naar behoren werkt. Helaas wordt dat soort mensen zeldzaam en verdwijnt deze vorm van ambacht.

Of toch niet helemaal? Een interessante ontwikkeling is artificiële intelligentie, waarbij men erin slaagt om een specifieke vaardigheid aan te leren aan een zelflerend netwerk. Toegepast op het auditieve bepalen van problemen zoals de operator dit doet, vergelijkt dit systeem meetdata van ultrasone sensoren met de input die het krijgt van de technici. Zo leert de software zelf verbanden te leggen. Uitgesleten lagerhuizen, lagers die niet meer goed functioneren, uitlijningsproblemen en alle andere mogelijke problemen verlopen elk volgens een uniek ultrasoonspectrum.

Door die patronen te herkennen en te paren met de menselijke ervaring, kan zo een intelligentie worden ontwikkeld die de problemen leert te onderkennen voor die door de ervaren operatoren worden gehoord. In dat geval kan men dus via remote monitoring vermijden dat dit soort van auditieve kennis verdwijnt.

HOE COMMUNICEREN?

We spreken natuurlijk over remote monitoring, dus ook de communicatie is belangrijk in deze materie. Die kan via meerdere protocollen verlopen. TCP/IP heeft de laatste jaren een hoge vlucht genomen. De bandbreedte en snelheid maken het tot een uiterst geschikt medium om grote datapakketten snel en doeltreffend tot bij de gebruiker te krijgen. Bovendien is het alomtegenwoordig, en die nabijheid maakt het vertrouwd voor iedereen en makkelijk in te bedden in de andere bedrijfssystemen die via TCP/IP werken.

DRAADLOOS WERKEN

Bij remote condition monitoring is draadloos werken natuurlijk een plus, want zo moet er geen fysieke bekabeling tussen sensor en ontvanger worden gelegd. Bovendien is het voor bepaalde installaties een groot voordeel draadloos te werken, zoals bij bewegende onderdelen en installaties in moeilijke omgevingen (vocht, ATEX). Als protocollen worden hier vaak Zigbee, Wireless Hart, bluetooth en wifi gebruikt. Om de communicatie met de rest van de installatie te voorzien, wordt dan weer overgeschakeld op fysieke bekabeling of een GPRS-verbinding.

WIE DOET WAT?

Een belangrijke vraag, en misschien wel dé belangrijkste in de toekomst. We zien dat er nu drie wegen worden bewandeld.

1. Volledig zelfstandig

De eerste weg is het als bedrijf volledig zelfstandig doen. Dat kan perfect werken, zeker als de installatiekennis intern van een zeker niveau is, en als er geen al te hoogdravende voorspellingen moeten worden gedaan. Een voorbeeld uit de procesindustrie is de bewaking van een klep in een private waterzuiveringsinstallatie van een bedrijf. Er waren soms problemen met een klep die niet voldoende opende, waardoor het debiet in een aanvoerbuis te groot werd. Daardoor was de stroomsnelheid te groot voor de eerstelijnsfilter diede grove partikels uit het vuil water haalt. Het resultaat was dat te grote partikels zich een weg konden banen in de zuiveringsinstallatie, wat leidde tot verstoppingen en moeilijkheden met de roerwerken. Om die problemen te voorkomen, ging een operator viermaal per dag naar de installatie om visueel te controleren of de klep wel voldoende geopend was. Een omslachtige werkwijze, die aanvankelijk eenvoudig verholpen werd door een klepstanddetector. Enkel als die aangaf dat er een probleem was, ging de operator kijken. Een betere oplossing, maar het bedrijf vond het nog niet voldoende en plaatste ook een hoeksensor. Die meet voortdurend de stand vande klep en communiceert die met de operator. Hij houdt deze bij in een eenvoudig Excel- werkblad, en door de zelf opgebouwde ervaring kan hij ondertussen preventief ingrijpen als hij merkt dat de gegevens een bepaalde 'threshold' overschrijden. Het wordt evenwel een stuk uitdagender als de te meten grootheden zich moeilijker in een eenvoudig schema laten vatten en de installatie uitgebreider is.

2. Met een externe partij

De tweede weg is dan ook om een externe partij de monitoring te laten uitvoeren. Vooral de opkomst van de cloud maakte de weg vrij voor het ontstaan van dit soort 'third parties'. Zij komen langs in het bedrijf, bespreken de pijnpunten binnen de installatie en zoeken naar de beste manier om die te voorkomen. Na de plaatsing van de benodigde sensoren (temperatuur, trilling, smeerkwaliteit …) en de communicatieapparatuur bepalen ze met u de modus operandi. U bepaalt uiteindelijk watzij exact moeten doen en wanneer ze u moeten verwittigen bij mogelijke problemen. Die problemen onderkennen zij door onder meer trendanalyses te doen op de sensorgegevens. De opkomst van artificiële intelligentie en slimme algoritmes zorgt ervoor dat hiermee prima voorspellende resultaten kunnen worden geboekt. En dat is ook de pomp- en motorfabrikanten niet ontgaan.

3. Door de fabrikant

De fabrikanten vormen dus de derde groep. Tot voor kort was de werkwijze eenvoudig: zij verkochten een pomp en als die jaren later stuk ging werd ze vervangen door een ander exemplaar. Er zijn twee problemen met deze werkwijze: ze is ten eerste duur en ten tweede leidt de vervanging tot ongeplande stilstand. Bovendien was er na enkele jaren soms geen één-op-éénvervanging meer mogelijk, waardoor ingrijpende werken aan de installatie nodig waren om de activiteiten te kunnen hernemen. Ook de opkomst van de externe partijen als installatiebewakers zorgt voor een zekere onrust bij de fabrikanten. Wat als hun motoren stelselmatig sneller opwarmen dan die van een concurrent terwijl die in net dezelfde applicatie werken? Hun naam en faam staat dus in zekere zin op het spel. Het is bijgevolg een begrijpelijke reflex dat ze dit wat naar hen toe proberen trekken. Bovendien beloven ze hun klanten ook een zekere meerwaarde te leveren, door algoritmes los te laten op hun data die voor heel diverse zaken kunnen worden ingezet die verder gaan dan remote condition monitoring. Denk bijvoorbeeld aan opvolging van het energieverbruik in functie van de prijzen op dat moment, of het in real time aanpassen van flows omdat een bepaalde pomp minder goed presteert onder de heersende omstandigheden. Zo wordt van remote condition monitoring een instrument gemaakt dat nog een stuk verder gaat dan het pure communiceren van gegevens.