A termelékenység és hatékonyság javulását célzó manuális munkafolyamatok automatizálása ma már mindennapos tevékenységnek számít. Ha azonban a gépi berendezés mégis váratlanul meghibásodik, akkor az automatizálásból származó haszon gyorsan elveszhet az állásidő költségei miatt. 

Karbantartási stratégia

Egy gyártósor üzemidejének maximalizálásakor a legfontosabb szempontok egyike, hogy megfelelő karbantartási stratégiát állítsunk föl. A mérnökök általában kétféle megközelítést alkalmaznak, úm. reaktív és preventív módszert. Mindkettőnek megvannak a saját előnyei és korlátai, melyeket figyelembe kell venni a stratégia kiválasztásának döntésénél.

A reaktív karbantartás során a gépeket csak az üzemzavar bekövetkezésének időpontjában javítják, és az egyes alkatrészek cseréjére csak azután kerül sor, amikor azok már nem működnek. Ez a fajta karbantartás a legolcsóbbnak tűnhet, ám a mérnök nem tudja, mikor következik be a meghibásodás.

Az Ipar 4.0 koncepció megoldásai nagyobb tudásanyagot biztosítanak a mérnökök számára, aminek köszönhetően intelligens, prognosztikus karbantartási rendszereket képesek bevezetni az állásidők minimalizálása érdekében

Egy nagyüzemen belül, annak a valószínűsége, hogy egy gépi berendezés valamelyik alkatrésze egy adott pillanatban valamilyen karbantartási tevékenységet igényel, nagyon nagy. Az ilyen eseményekkel összefüggő, nem tervezett üzemszünet miatt a gépsor termelékenysége és áteresztő képessége nagymértékben lecsökkenhet, ami rendkívül sokba is kerülhet.

A szituáció még tovább romlik, ha a szükséges cserealkatrész nem áll rendelkezésre. Ilyen esetben az üzemszünet meghosszabbodhat, és még nagyobb költségeket, sőt – dominóeffektus kiváltva – súlyos késéseket generálhat a következő gyártási szakaszokban.

A megelőző karbantartás – a reaktív karbantartással ellentétben – a kérdésnek egy előre tervezett megközelítési módja. Magában foglalja a berendezés rendszeres ellenőrzéseit, melyek közben még a költséges károsodások bekövetkezése előtt meg lehet határozni az alkatrészek közeledő elhasználódásának időpontját. Ez a fajta stratégia lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy megfelelő megelőzéssel megtervezhessék a karbantartást, és gondoskodhassanak a tartalék alkatrészek rendelkezésre állásáról.

A gépek átlagos élettartamán alapuló, előretervezett rutinszerű karbantartással csökkennek a haváriás javítások költségei is, és meghosszabbodik az üzem kulcsfontosságú berendezéseinek üzemeltetési időtartama. A reaktív karbantartással ellentétben a megelőző jellegű megközelítés javítja a hatékonyságot, ugyanakkor az előrehozott alkatrészcserék miatt költségeket is generál.

Az Ipari Dolgok Internetét (IIoT) és az Ipar 4.0 gyakorlatát hasznosító korszerű automatikai technológiákkal megvalósítható az – intelligens karbantartásnak is nevezett - prognosztikus karbantartási rendszer. Ez a megközelítés a kritikus komponenseken és rendszereken lokalizált szenzorok működésén alapul, melyek permanens módon monitorozzák a berendezések állapotát.

A prognosztikus stratégia bevezetésének köszönhetően a mérnökök valós időben tudják nyomon követni minden egyes gép teljesítményét és prognosztizálni, hogy mikor és hol kell a szükséges karbantartásokat elvégezni. Ezáltal meghosszabbodik a gépek életciklusa és hatékony üzemeltethetőségének időtartama, ami egyben lehetőséget biztosít a mérnökök számára ahhoz, hogy hatékonyabban gazdálkodhassanak a karbantartó csoportokkal és a tartalékalkatrészekkel, és ezáltal jobban takarékoskodjanak a költségekkel.

Tartalék áramforrások

A szünetmentes tápegységek formájaként ismert (UPS) tartalék áramforrások megléte nélkülözhetetlen az ipari üzemekben különösen akkor, ha a tápfeszültség ellátás feltételei bizonytalanok. A hirtelen bekövetkező áramellátási szünetek, a hálózati feszültség csökkenései és kiesései váratlan üzemszüneteket okozhatnak. A UPS tápegységek – pl. az Eaton cég által gyártott termékek – segítenek megvédeni a kritikus alkalmazásokhoz használt rendszereket az adatok elveszítésétől vagy sérülésétől.

Ezeket elterjedten használják az érzékeny automatikai és vezérlési komponensek, munkaállomások, a technológiai folyamatokat irányító központok vagy az ipari adatkonvertálók tápenergia-ellátásához. Ezek lehetővé teszik a gépsorok és berendezések biztonságos leállítását úgy, hogy közben megvédik a kulcsfontosságú adatokat a vártalan tápellátási üzemzavarokkal szemben, és garantálják azt a tápellátási időtartamot, ami szükséges az adatok tartalék- kópiájának biztonságos módú, online létrehozásához.

Szisztematikus folyamatvezérlés

Az automatizálási rendszerek karbantartásával kapcsolatos kérdések elválaszthatatlanul kapcsolódnak a rendszerek működésének és teljesítményének alapos ellenőrzéséhez. Ezért olyan népszerűek a modern iparban az ipari folyamatok központosított felügyeletét lehetővé tevő megoldások. Olyan hálózatokon alapulnak, mint például az Ethernet. Az ilyen kommunikációs szabvány jól ismert típusa a Profinet (a név a Process Field Network szóból származik).

Módszereket határoz meg az érzékelőadatok összesítésére és a parancsok időkritikus módon történő továbbítására a vevőkhöz, így lehetővé válik a valós idejű folyamatfigyelés. Itt érdemes megjegyezni, hogy ez csak egy a sokféle mód közül, amellyel az Ethernet ipari környezetben telepíthető – a Modbus TCP és más kapcsolódó szabványok is hasonló célokat szolgálnak.

Ethernet átjáró 8 bemeneti és 8 kimeneti vonallal

Számos gyártó kínál speciális számítógépeket, amelyeket kifejezetten ipari vezérlési alkalmazásokhoz terveztek. Az ilyen beszállítók között van a Brainboxes, amely olyan megoldások fejlesztésére szakosodott, mint a Raspberry Pi és Arduino modulokon alapuló vezérlők, soros port konverterek és szerverek, valamint alapvető hálózati infrastruktúra-összetevők (pl. kapcsolók). Valójában az ipari hálózatok műszerezése külön ágazattá vált az automatizálás területén.

Ezek az eszközök nem csak a skálázható folyamatok teljes körű vezérlését teszik lehetővé, hanem az egyes rendszerelemek (akár az egyes érzékelők) működéséről és elhasználódásáról is részletes információk megszerzését teszik lehetővé, ami különösen fontos a megelőző karbantartás során.

Itt érdemes hangsúlyozni, hogy az ipari hálózatok megfelelő működése nagymértékben függ az infrastruktúra kiépítésénél alkalmazott kábelezéstől. Az ipari minőségű Ethernet-kábelek elektromágneses interferencia jelenlétében történő működésre készültek, és hidrolízissel és számos vegyi anyaggal szemben ellenálló anyagokkal vannak szigetelve – ezen az alkalmazási területen a befektetőknek mindenképpen a minőséget kell szem előtt tartaniuk, nem feltétlenül a megtakarítást.

A készletnek tartalmaznia kell az alapvető karbantartási szerszámokat, amelyekkel minimalizálható az állásidő

Megfelelő szerszámok

A jól végzett karbantartáson kívül az állásidő minimalizálásához megfelelő szerszámokra is szükség van. Vegyünk csak egy szokásos csavarhúzót, ami helyett felszerelhetjük magunkat egy elektromos kézszerszámmal, amivel a mérnökök gyorsabban és pontosabban tudják elvégezni a munkát. Ha karbantartási szerszámkészletben rendelkezünk az összes szükséges szerszámmal, mérőeszközökkel és szükséges tartozékokkal, akkor értékes időt takaríthatunk meg.

Cserealkatrészek

A cserealkatrészek rendelkezésre állása kulcsfontosságú ahhoz, hogy biztostani lehessen a komponensek gyors és szakszerű cseréjét. Erre szolgál többek között a TME által használt alkalmazás-programozási interfész (API). Ez egy könnyen használható és navigálható megrendelés-leadási rendszer, amivel a mérnökök optimalizálni tudják az egész folyamatot. A felhasználóbarát eszköz itt azt jelenti, hogy a mérnököknek kevesebb időt kell tölteni a gépjavításhoz szükséges alkatrészek kiválasztásával, aminek köszönhetően gyorsan visszaállíthatják az automatizált gépsor normál üzemmenetét.

A TME hivatalos termékforgalmazója számos élenjáró márkának, mint pl. többek között: Eaton, Panasonic, HARTING és Omron. Az API egy számos nyelven elérhető digitális katalógus, mely sokezer elektronikai alkatrész adatait tartalmazza. A termékek árai sokféle valutában vannak megadva. A raktári készletek aktualizálása valós időben történik, aminek köszönhetően a mérnökök pontosan tudhatják, hogy mennyi alkatrész áll rendelkezésre azonnal. Az egyes termékek árai egyedi kedvezményeket is tartalmazhatnak.

Összegzés

A karbantartás kulcsfontosságú a korszerű automatizált gyártósorok versenyképességének megőrzése valamint a leghatékonyabb működés és a kívánt profittermelés biztosításának céljából. A jól működő beszállító hálózattal rendelkező termékforgalmazók – vagyis az olyanok, mint a TME – garantálják a szükséges komponensek és működéshez szükséges anyagok magas szintű rendelkezésre állását és gyors helyszínre szállítását.

A kulcsfontosságú komponensek alkalmazás-programozási interfészen (API) keresztül történő közvetlen megrendelésének lehetősége még tovább növeli a hatékonyságot és csökkenti az állásidőt. Ezek az előnyök még nagyobbak lehetnek, ha az adott szervezet prognosztikus karbantartási rendszert vezet be. Az állásidőt minimalizáló hatékony folyamat felgyorsítja a költséges beruházások megtérülését.

A TME-vel és az API-val kapcsolatos témakörben további információk találhatók a következő oldalon: developers.tme.eu