سیستم کاندیشن مانیتورینگ: تعریف و کاربرد در صنایع

بهتر است بدانید سیستم کاندیشن مانیتورینگ (Condition Monitoring) به عنوان یک روش مهم در علم نظارت بر تجهیزات صنعتی مطرح می‌شود. در واقع، این سیستم توانایی نظارت و پیش‌بینی تغییرات وضعیت عملکرد تجهیزات را دارد. هدف اصلی از استفاده از این سیستم، تشخیص نوسانات، نقص‌ها، یا تغییرات غیرطبیعی در عملکرد تجهیزات است که می‌تواند از تعمیرات اضطراری و خسارات جدی جلوگیری کرده و باعث بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی در صنایع مختلف شود. در ادامه مقاله به بررسی دقیق تر این سیستم که با عنوان سیستم پایش وضعیت یا نظارت سوپروایزری نیز شناخته می شود، میپردازیم.

اصول کارکرد سیستم Condition Monitoring

سیستم کاندیشن مانیتورینگ بر اساس تجمیع داده‌های مختلف از حسگرها و تجهیزات مورد نظر اقدام به تحلیل و آنالیز می‌کند. این داده‌ها ممکن است شامل اطلاعاتی نظیر دما، فشار، شتاب، رطوبت ویبره و سایر پارامترهای مهم باشند. سپس با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، تغییرات ناگهانی، الگوهای نامعمول و علائمی از خرابی را تشخیص می‌دهد.

کاربردها و فواید سیستم کاندیشن مانیتورینگ

در ادامه به 4 کاربرد مهم سیستم پایش اطلاعات میپردازیم:

1. پیشگیری از خرابی‌ها و توقفات ناگهانی: با تشخیص زودهنگام نشانه‌های خرابی در تجهیزات، این سیستم به پیشگیری از خرابی‌های ناگهانی کمک می‌کند. این موضوع باعث افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های تعمیرات اضطراری می‌شود.
2. بهینه‌سازی نگهداری: سیستم  Condition Monitoring به انتخاب بهینه زمان‌های تعمیر و نگهداری کمک می‌کند. با تشخیص دقیق نیاز به تعمیر یا تعویض قطعات، می‌توان هزینه‌ها را کاهش داد.
3. افزایش عمر مفید تجهیزات: با جلوگیری از استفاده از تجهیزات در شرایط نامساعد و تشخیص به موقع نقص‌ها ، عمر مفید تجهیزات افزایش می‌یابد.
4. بهبود ایمنی: تجهیزات خراب یا نامناسب می‌توانند منجر به حوادث و تصادفات صنعتی شوند. با کمک سیستم کاندیشن مانیتورینگ، می‌توان از ایجاد موقعیت‌های خطرناک جلوگیری کرد.

اجزای کلیدی در سیستم کاندیشن مانیتورینگ

سیستم کاندیشن مانیتورینگ به منظور نظارت و آنالیز دقیق وضعیت تجهیزات صنعتی از اجزای مختلفی تشکیل می‌شود که هر کدام نقش مهمی در جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات ایفا می‌کنند. در ادامه به بررسی اجزای کلیدی این سیستم می‌پردازیم:

• حسگرها و سنسورها: حسگرها و سنسورها عناصر اصلی در جمع‌آوری داده‌های مرتبط با عملکرد تجهیزات هستند. این اجزا به منظور اندازه‌گیری پارامترهای مختلف نظیر دما، فشار، شتاب، ویبره و غیره استفاده می‌شوند. داده‌های جمع‌آوری شده توسط حسگرها مبنای تحلیل و پیش‌بینی وضعیت تجهیزات خواهند بود.
• سیستم جمع‌آوری داده: سیستم جمع‌آوری داده وظیفه‌ی انتقال داده‌های جمع‌آوری شده از حسگرها به سیستم تحلیلی را دارد. این سیستم معمولاً شامل شبکه‌های ارتباطی و واسط‌های مختلفی نظیر کابل‌ها، وایرلس و اینترنت است.
• سیستم تحلیل و پردازش داده: این سیستم با استفاده از الگوریتم‌ها و مدل‌های پیشرفته، داده‌های جمع‌آوری شده را تجزیه و تحلیل می‌کند. هدف اصلی این بخش تشخیص نقص‌ها، الگوهای نامعمول و تغییرات غیرمعمول در عملکرد تجهیزات است.
• سیستم‌های کنترلی و اتوماسیون: این سیستم‌ها مسئولیت کنترل و مدیریت تجهیزات را بر عهده دارند. آنها به دستوراتی که از سوی سیستم پایش وضعیت داده می‌شود، عمل می‌کنند تا تجهیزات را در وضعیت بهینه نگه دارند.
• سیستم هشدار دهی: پس از تحلیل داده‌ها، سیستم هشدار دهی وظیفه‌ی ارسال هشدارها و پیام‌های اطلاع‌رسانی به کاربران یا تیم‌های نگهداری را دارد. این اعلان‌ها می‌توانند به صورت ایمیل، پیامک یا اعلانات در سیستم ارسال شوند.
• مانیتورینگ و رابط کاربری: سیستم Condition Monitoringدارای رابط کاربری است که به کاربران امکان مشاهده وضعیت تجهیزات و داده‌های جمع‌آوری شده را می‌دهد. این رابط می‌تواند یک نرم‌افزار ویژه، پنل کنترلی یا سامانه وبی باشد.
• ذخیره‌سازی داده: ذخیره‌سازی داده‌های جمع‌آوری شده به منظور استفاده‌های آتی و انجام تحلیل‌های تاریخی و پیش‌بینی بسیار مهم است. سیستم پایش وضعیت باید قابلیت ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها را داشته باشد.
• تجهیزات نصب‌شده: تجهیزات نصب‌شده شامل تجهیزات حسگری، دستگاه‌های جمع‌آوری داده و سایر اجزا مورد نیاز در محیط‌های مختلف صنعتی می‌شوند.
  با ترکیب این اجزا، سیستم کاندیشن مانیتورینگ به تجهیزات صنعتی امکان نظارت دقیق و بهبود کارایی و طول عمر می‌بخشد.

آینده‌ی سیستم Condition Monitoring: چالش‌ها و توقعات

سیستم کاندیشن مانیتورینگ به عنوان یکی از تکنولوژی‌های پیشرفته در صنعت، در آینده با تغییرات و ارتقاء‌های جدید مواجه خواهد شد. این تغییرات تاثیرات بزرگی بر عملکرد و کاربرد این سیستم خواهند داشت. در زیر به برخی از چالش‌ها و توقعات آینده‌ی این سیستم می‌پردازیم:

• اتصالات و اینترنت اشیاء (IoT): با پیشرفت اینترنت اشیاء، امکان اتصال و ارتباط تجهیزات مختلف با یکدیگر و با سیستم‌های مرکزی افزایش می‌یابد. سیستم Condition Monitoring بهره‌وری بیشتری از این امکان را خواهد برد و داده‌های دقیقتر و به موقع‌تری را ارائه خواهد داد.

• هوش مصنوعی و یادگیری عمیق: استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در سیستم کاندیشن مانیتورینگ می‌تواند به تشخیص دقیق‌تر و پیش‌بینی بهتر خرابی‌ها کمک کند. این امکانات می‌توانند بهبود قابل توجهی در کارکرد و کارآیی این سیستم ایجاد کنند.

• تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data): تجمع داده‌های بزرگ و پیچیده از تجهیزات مختلف نیاز به تحلیل دقیق‌تر و کارآمدتر دارد. استفاده از تکنیک‌های تحلیل داده‌های بزرگ می‌تواند به شناخت الگوها، روندها و اطلاعات مفهومی از داده‌ها کمک کند.

• امنیت و حفاظت از داده‌ها: با افزایش اتصالات و انتقال داده‌ها به صورت آنلاین، امنیت و حفاظت از داده‌ها اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. تضمین امنیت داده‌ها و جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به آنها از جمله چالش‌های مهمی در آینده سیستم نظارت سوپروایزری خواهد بود.

• توسعه‌ی صنایع و کاربردهای جدید: Condition Monitoring به عنوان ابزاری قابل تطبیق با صنایع مختلف، با توسعه‌ی تکنولوژی‌ها و نیازهای جدید، کاربردهای جدیدی پیدا خواهد کرد. از جمله این کاربردها می‌توان به صنایع گلخانه‌داری، حمل و نقل هوایی، انرژی و صنعت‌های دریایی اشاره کرد.

• سهولت استفاده و تجربه کاربری: توسعه‌ی رابط‌های کاربری ساده و کارآمد، کمک به اپراتورها و کاربران در استفاده بهینه از سیستم کاندیشن مانیتورینگ خواهد کرد. بهبود تجربه کاربری در کنار افزایش دقت و سرعت تحلیل‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

با توجه به پیشرفت تکنولوژی و افزایش نیازهای صنعتی، آینده این سیستم‌ها با چالش‌ها و فرصت‌های جدیدی روبه‌رو خواهد شد که باعث بهبود عملکرد تجهیزات و افزایش بهره‌وری در صنایع مختلف خواهد شد.

سیستم پایش وضعیت یا Condition Monitoring در چه صنایعی کاربرد دارد؟

سیستم کاندیشن مانیتورینگ یا پایش اطلاعات در گستره وسیعی از صنایع کاربرد دارد. این سیستم‌ها بهبود کارایی، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها را در صنایع مختلف ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال:

1. صنعت نفت و گاز: در این صنعت، برای نظارت بر وضعیت تجهیزات مانند توربین‌های گازی، کمپرسورها و لوله‌های انتقال نفت و گاز استفاده می‌شود.
2. صنایع برق و الکترونیک: در این صنعت برای نظارت بر ترانسفورماتورها، تولیدکننده‌های برق و سیستم‌های توزیع استفاده می‌شوند.
3. صنعت خودروسازی: در خودروسازی، این سیستم‌ها به نظارت بر وضعیت موتورها، گیربکس‌ها و قطعات حیاتی خودروها می‌پردازند.
4. صنعت فولاد و معدن: سیستم پایش اطلاعات در این صنعت‌ها برای نظارت بر دستگاه‌هایی مانند کوره‌ها، کارخانه‌های فولادسازی و معدنی استفاده می‌شود.
5. صنعت پتروشیمی: در این صنعت، سیستم‌های Condition Monitoring به کمک حسگرها و دستگاه‌های مختلف وضعیت تجهیزات پرخطر مانند تانک‌ها و سیستم‌های فرآیندی را نظارت می‌کنند.
6. صنعت غذا و دارو: در این صنعت‌ها، این سیستم‌ها به نظارت بر تجهیزات تولیدی و فرآیندهای بهداشتی کمک می‌کنند.
7. صنعت تولید و تولیدی: از تولید قطعات الکترونیکی تا ماشین‌آلات سنگین، سیستم کاندیشن مانیتورینگ در این صنایع به بهبود کیفیت و بهره‌وری کمک می‌کند.
8. صنعت تولید انرژی: در نیروگاه‌ها و تأسیسات تولید انرژی مانند نیروگاه‌های حرارتی، هیدروالکتریک و بادی به کمک تجهیزات تولید انرژی را نظارت می‌کنند.
9. صنعت حمل و نقل: در صنعت حمل و نقل نیز از هواپیماها و قطارها تا کشتی‌ها، جهت نظارت بر تجهیزات حمل و نقل استفاده می‌شوند.
10. صنایع گلخانه‌داری: این سیستم‌ها به نظارت و کنترل دقیق پارامترهای محیطی مانند دما، رطوبت، CO2، نور و مواد غذایی برای گیاهان کمک می‌کنند. این نظارت دقیق از محیط گلخانه‌ها، بهبود عملکرد و عمر مفید گیاهان را تضمین می‌کند و باعث افزایش عملکرد و بهره‌وری در تولید محصولات گلخانه‌ای می‌شود.

به طور خلاصه، سیستم های پایش وضعیت یا اطلاعات در تقریباً هر صنعتی که از تجهیزات و دستگاه‌های پیچیده و حیاتی استفاده می‌شود، کاربرد دارد و به بهبود کارایی، افزایش ایمنی و کاهش خرابی‌ها کمک می‌کند.

هزینه راه اندازی سیستم کاندیشن مانیتورینگ چقدر است؟

هزینه راه‌اندازی یک سیستم پایش وضعیت به چندین عامل بستگی دارد و ممکن است متغیر باشد. این عوامل شامل نوع تجهیزات، اندازه و پیچیدگی صنعت، تعداد حسگرها و دستگاه‌های جمع‌آوری داده، نرم‌افزار مورد استفاده و سایر عوامل مرتبط با پیاده‌سازی و مدیریت سیستم هستند.

لازم به ذکر است که اگرچه هزینه پیاده‌سازی در ابتدا ممکن است بالا به نظر برسد، اما این هزینه‌ها معمولاً با توجه به کاهش هزینه‌های تعمیرات، افزایش عمر مفید تجهیزات و بهره‌وری بهتر به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

نتیجه‌گیری

سیستم کاندیشن مانیتورینگ (Condition Monitoring) یا پایش وضیعت، ابزاری کارآمد در نظارت و پیش‌بینی وضعیت تجهیزات صنعتی است. این سیستم با تحلیل دقیق داده‌ها، به موقع نقص‌ها و خرابی‌ها را تشخیص می‌دهد و از تعمیرات اضطراری جلوگیری می‌کند. همچنین با افزایش عمر مفید تجهیزات، بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند.

References:

• https://www.bakerhughes.com/bently-nevada/blog/what-condition-monitoring
• https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-condition-monitoring