Pelnas:
- Gebėjimas suprasti numatomos priežiūros logiką ir anksti aptikti siurblio, kompresoriaus ir ESP gedimus naudojant AI
- Galimybė nustatyti anomalijų aptikimo ir likusio naudingo tarnavimo laiko (RUL) apskaičiavimą pagal vibraciją, temperatūrą ir esamus duomenis
- Galimybė patikrinti nuspėjamuosius išėjimus naudojant klaidingą aliarmo balansą, pagrindinės priežasties analizę ir techninės priežiūros inžinieriaus patvirtinimą
Naftos ir dujų įrenginiai pilni nuolat veikiančių mašinų: siurblių, kompresorių, turbinų, ESP (elektriniai panardinamieji siurbliai), vožtuvų. Netikėtas šių įrenginių gedimas reiškia ir gamybos nuostolius (šimtai tūkstančių dolerių per dieną už kompresoriaus sustojimą), ir saugumo riziką (staigus gedimas, gaisras/sprogimas slėginėje sistemoje). Įprasta priežiūra yra du kraštutinumai: arba palaukti, kol nepavyks (reaktyvus, brangus ir rizikingas), arba pakeisti anksti pagal grafiką (prevencinė, bet išeikvoti gerą dalį). Prognozuojama techninė priežiūra (PdM) – tai trečias ir išmanus būdas: nuolat stebėti įrangos būklę, nuspėti gedimą prieš jam atsirandant ir įsikišti laiku. Šiame skyriuje mes naudojame dirbtinį intelektą, kad nuspėtų gedimus pagal vibraciją, temperatūrą ir esamus duomenis. Nekintama taisyklė: prognozė yra tikimybinė, o ne tiksli data; Esant kritinei įrangai, išvestis patvirtinama atliekant patikrinimą vietoje ir pagrindinės priežasties analizę.
Nuspėjamosios priežiūros logika
Kiekviena mašina duoda „signalus“, kai artėja prie gedimo: susidėvėjus guoliui, tam tikri dažniai didėja vibracijų spektre; Kai siurblys patenka į kavitaciją, slėgis svyruoja; Kai variklio apvija yra pažeista, srovės parašas pasikeičia. Nuspėjamoji techninė priežiūra užfiksuoja šiuos signalus.
Pagrindinės sąvokos:
- Būklės stebėjimas: nuolatinis įrangos būklės matavimas naudojant tokius jutiklius kaip vibracija, temperatūra, srovė, slėgis ir akustika.
- Anomalijų aptikimas: nukrypimų nuo įprasto elgesio fiksavimas. Modelis išmoksta „normalų“, pažymi nuokrypį.
- Gedimo parašas: konkretaus gedimo tipo būdingų duomenų modelis (pvz., guolio išorinio žiedo gedimo dažnis).
- RUL (likęs naudingo tarnavimo laikas): numatomas likęs įrangos veikimo laikas iki gedimo. Tai tikimybinis įvertinimas.
- P-F intervalas: laikas nuo pirmojo galimo gedimo (P) pastebėjimo iki funkcinio gedimo (F); intervencijos langas.
Patarimas: numatomos priežiūros tikslas yra ne „tiksli diena“, o pakankamas įspėjimo laikas. Jei modelis sako „yra 70% tikimybė, kad šis guolis suges per 40 dienų“, tai yra planavimo signalas; pakanka, kad priežiūra būtų perkelta į kitą galimą padėtį. Nelaukite tikslios datos.
Anomalijų aptikimas ir RUL įvertinimas
Anomalijų aptikimas paprastai yra neprižiūrimas mokymasis: modelis išmoksta „įprastą“ modelį iš įrangos sveiko laikotarpio duomenų; Kuo toliau tolesni duomenys nukryps nuo šio modelio, tuo didesnis bus „sveikatos balo nuokrypis“. Jo privalumas yra tai, kad nereikia daug gedimų pavyzdžių (kurių iš tikrųjų yra nedaug).
Kita vertus, RUL prognozė išplečia sveikatos rodiklio blogėjimo tendenciją į ateitį. Tačiau jis turi du spąstus: (1) degradacija ne visada yra tiesinė – kai kurios gedimai paspartėja staiga; (2) modelis negali atpažinti gedimo režimo, kurio jis nemato mokymo duomenyse.
Atsargiai: anomalijų aptikimas žymi nukrypimą, bet nepasako kodėl. Aukšta vibracija; Tai gali būti disbalansas, nesutapimas, guolio gedimas, laisvumas arba jutiklio gedimas. Vibracijos spektro analizė ir lauko apžiūra nustato pagrindinę priežastį. Vien todėl, kad dirbtinis intelektas sako, kad nesėkmė neišvengiama, nėra tiesioginis sprendimas jį pakeisti.
Žingsnis po žingsnio: numatoma priežiūros darbo eiga
- Nustatykite kritiškumą. Kuri įranga turėtų didžiausią poveikį gamybai / saugai, jei ji sustotų? Sukoncentruokite išteklius ten.
- Nustatykite sveiką bazę. Surinkite įprastus įrangos veikimo duomenis ir apibrėžkite „normalus“.
- Stebėkite anomaliją. Anksti sugauti nukrypimus; stabilizuoti klaidingų pavojaus signalų dažnį.
- Diagnozuoti. Jei anomalija yra tikra, nustatykite galimą gedimo režimą atlikdami spektro / parašo analizę.
- RUL ir langas. Paimkite likusį tarnavimo laiką su neapibrėžtumu; Suplanuokite intervencijos langą.
- Patvirtinimas ir įsikišimas. Patikrinkite kritinės įrangos patikrinimą vietoje; Tegul techninės priežiūros inžinierius nuspręs.
Trys mini dėklai: pagal numerius
1 atvejis – išankstinis įspėjimas. Dujų kompresoriuje AI aptiko vibracijos spektro komponentą, kuris pakyla esant guolio išorinio žiedo dažniui; Sveikatos balas palaipsniui pablogėjo per keturias savaites. Techninės priežiūros komanda guolį pakeitė kito sustojimo metu; Nuimtoje dalyje pastebėtas pradinės stadijos pažeidimas. Buvo išvengta netikėto gedimo (numatomas 6 valandų gamybos praradimas + papildoma žala).
2 atvejis – klaidingas aliarmas ir jutiklis. Ant vieno siurblio modelis staiga įjungė aukštos vibracijos aliarmą. Kai lauko ekipažas išvyko, siurblys buvo normalus; Problema buvo pats atsilaisvinęs vibracijos jutiklis. Pamoka: anomalija ne visada yra įrangos gedimas; Intervencija (bereikalingas išmontavimas) be patvirtinimo yra išteklių švaistymas. Pagrindinės priežasties kontrolė buvo būtina.
3 atvejis. Staigaus nusidėvėjimo riba. RUL modelis ESP sakė "apie 60 dienų"; Tačiau dėl smėlio nurijimo dėvėjimasis staiga paspartėjo ir siurblys sugedo per 22 dienas. Modelis nepastebėjo šio greito režimo treniruočių duomenyse. Pamoka: Užuot aklai prisijungus prie RUL, būtina stebėti kritinę įrangą su neapibrėžtumo riba ir dažnai stebėti.
Silpnas raginimas / stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Pažiūrėkite į šiuos vibracijos duomenis ir pasakykite man, ar yra gedimas.[duomenys]
Galingas raginimas:
Įvertinkite šiuos (anoniminius) kompresoriaus vibracijos / temperatūros / srovės duomenis, kad galėtumėte nuspėti techninę priežiūrą. Taisyklės: Ar yra anomalija, palyginti su sveiku pradiniu rodikliu? Parašykite nuokrypio stiprumą ir tendenciją. - Išvardykite galimus gedimo būdus (guolis, disbalansas, nesutapimas, laisvumas, KAVITACIJA, jutiklio gedimas); Nurodykite kiekvieno laukiamą parašą. Vieno režimo aklavietė.- JEI PATEIKITE RUL įvertį, pateikite su neapibrėžtumo intervalu; Nurodykite „tikslią datą“.- Parašykite, kokios lauko kontrolės / spektro analizės reikia norint patvirtinti pagrindinę priežastį.- Pažymėkite sprendimą dėl intervencijos kaip "Reikia techninės priežiūros inžinieriaus patvirtinimo". Duomenys: [jutiklio duomenys]
Keturi kopijuojami šablonai
1) Anomalijų santrauka:
Toliau pateiktuose būklės stebėjimo duomenyse nukrypimai nuo sveikos bazės rodomi kaip lentelė „rodiklis | nuokrypis | tendencija | galima reikšmė“. Taip pat apsvarstykite jutiklio gedimo galimybę. Duomenys: [jutiklis]
2) Gedimo režimo atskyrimas:
Suderinkite galimus gedimo režimus iš šios vibracijos spektro suvestinės su kiekvieno būdingu dažniu / parašu. Kokio papildomo matavimo reikia norint atskirti? Vienintelis mados užraktas. Santrauka: [spektras]
3) RUL ir langas:
Apskaičiuokite likusį naudingo tarnavimo laiką (P90/P50/P10 dienų) pagal šią degradacijos tendenciją. Taip pat apsvarstykite staigaus pagreičio riziką. Ar galima intervenciją perkelti į kitą suplanuotą stotelę? Tendencija: [sveikatos rodiklis]
4) Klaidingo aliarmo balansas:
Išnagrinėkite šią pavojaus istoriją: įvertinkite klaidingų teigiamų (nereikalinga įsikišimo) ir klaidingų neigiamų (praleistų gedimų) dažnį. Kaip nustatyti slenkstį pagal įrangos kritiškumą? Kuri pusė turėtų būti atsargi dėl kritinės įrangos? Duomenys: [signalizacijos istorija]
Priežiūros strategijų palyginimas
strategija
Kada įsikišti
Pliusas
Minusas
reaktyvus
Kai yra gedimas
paprastas
Brangus, rizikingas, neplanuotas
Prevencinis (kalendorius)
fiksuotu intervalu
planuojama
Jis eikvoja kietą gabalą
Nuspėjamasis (PdM)
Su būsenos signalu
pačiu laiku
Reikalingi duomenys/modelis ir patvirtinimas
Nuspėjamasis + patvirtinantis
Signalas + lauko apžiūra
Patikimiausias
Dauguma darbo
Dažnos klaidos
- Prisijungimas aklai prie RUL. Neapibrėžtumo nepaisymas sumaišius tikimybinį įvertinimą su tikslia data.
- Galvojimas apie anomaliją yra priežastis. Paprasčiausiai paskelbiant nuokrypį „guolio gedimu“ ir praleidžiant pagrindinės priežasties analizę.
- Pamirštas jutiklio gedimas. Nepaisydami to, kad pats jutiklis gali sugesti.
- Klaidingo neigiamo neįvertinimas. Nepastebėti kritinės įrangos gedimo saugumo aspekto.
- Nepatvirtinta intervencija. Kritinės įrangos pašalinimas / keitimas be patikrinimo vietoje.
Apibendrinant
- Nuspėjamoji priežiūra – tai įrangos būklės stebėjimas, gedimų numatymas prieš jiems atsirandant ir įsikišimas laiku.
- AI yra galingas anomalijų aptikimo ir gedimų parašo atpažinimo srityje; bet nenurodo nukrypimo priežasties, reikalinga pagrindinės priežasties analizė.
- RUL yra tikimybinė; Ji paimama su neapibrėžtumo intervalu ir nenaudojama kaip tiksli data.
- Atsižvelgiama į jutiklio gedimą ir staigų pablogėjimą; Būkite atsargūs dėl kritinės įrangos klaidingų neigiamų rezultatų.
- Sprendimas įsikišti į kritinę įrangą priimamas gavus lauko apžiūros ir techninės priežiūros inžinieriaus patvirtinimą.
Taikymo užduotis
Gaukite kritinės įrangos (reprezentatyvaus kompresoriaus / ESP) vibracijos duomenų scenarijų. Sukurkite nuspėjamąjį įvertinimą naudodami galingą raginimą. Tada: (1) parašykite bent dvi skirtingas pagrindines priežastis (viena iš jų turėtų būti jutiklio gedimas) dėl modelio pažymėtos anomalijos, (2) paprašykite neapibrėžties intervalo, jei nurodytas RUL, (3) nurodykite, su kuriuo lauko valdikliu patvirtinsite intervencijos sprendimą.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Žinau numatomos priežiūros logiką ir būklės stebėjimo/anomalija/RUL sąvokas.
- [ ] Taikau, kad anomalija yra nukrypimas ir priežasčiai nustatyti reikalinga pagrindinės priežasties analizė.
- [ ] Aš imu RUL su neapibrėžtumo diapazonu, nenaudoju jo kaip tikslios datos.
- [ ] Atsižvelgiu į jutiklio gedimo ir staigaus gedimo galimybę.
- [ ] Esu įsikišęs į kritinę įrangą su patikrinimu vietoje ir inžinieriaus patvirtinimu.