Trong toàn bộ hoạt động đời sống và sản xuất, tình trạng downtime ngoài kế hoạch luôn là nỗi ám ảnh cực kỳ lớn. Chỉ cần vài phút “chết hệ thống” cũng gây ra hàng hoạt các tổn thất về chi phí, năng suất và ảnh hưởng tiêu cực lên nhiều khía cạnh sinh hoạt đời sống. Đó là lý do mà công tác bảo trì dự đoán phải được thực hiện đúng lúc và đúng cách để ngăn ngừa tối đa nguy cơ downtime.
Trong bài viết này có các thông tin khái quát về bảo trì hệ thống, đồng thời đi sâu vào vai trò của các cảm biến đối với việc giảm nguy cơ downtime trong sản xuất. Hãy cùng Sensors Việt Nam theo dõi đến cuối để bỏ túi nhiều thông tin thú vị nhé!
KHÁI QUÁT VỀ DOWNTIME VÀ BẢO TRÌ DỰ ĐOÁN
Downtime nói chung là tình trạng hệ thống ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.
- Các dạng downtime thường gặp gồm: downtime website/ứng dụng/hệ thống thông tin liên lạc; downtime sản xuất công nghiệp; downtime hệ thống IT (cơ sở dữ liệu, máy chủ, mạng…).
- Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng downtime ngoài ý muốn thường là: Lỗi kỹ thuật (phần mềm/phần cứng), công tác sửa chữa/thay thế, bị tấn công mạng hoặc gặp sự cố về nguồn cung ứng/lao động…
Xét trong khía cạnh hoạt động sản xuất, thời gian chết (downtime) ngoài kế hoạch có thể gây ra những thiệt hại vô cùng nặng nề và khó lường. Theo các nghiên cứu về hoạt động của doanh nghiệp, mỗi giờ gián đoạn sản xuất có thể gây thiệt hại lên đến ~ 260,000 USD (chưa bao gồm phí sửa chữa/thay thế, hư hỏng liên hoàn và thất thoát doanh thu).
Còn bảo trì dự đoán là gì?
Để giải quyết vấn đề downtime ngoài kế hoạch thì công tác bảo trì tiên đoán (Predictive Maintenance) với sự hỗ trợ của hệ thống cảm biến thông minh đã trở thành chiến lược tối ưu nhất.
Có thể hiểu đơn giản như sau: Bảo trì dự đoán là phương pháp bảo trì hệ thống khi cần thiết, dựa trên các dữ liệu vận hành thực tế được gửi về từ cảm biến. Đây là kỹ thuật phán đoán vấn đề và thời điểm xảy ra vấn đề trước khi nó thực sự xảy ra → giúp hạn chế tối đa tình trạng chết hệ thống và giảm chi phí khắc phục sự cố.
Hãy phân biệt 3 loại bảo trì thường thấy:
- Bảo trì dự đoán: Sửa khi nhận thấy nguy cơ hư hỏng.
- Bảo trì phản ứng: Lúc hỏng mới sửa.
- Bảo trì định kỳ: Không có vấn đề gì vẫn kiểm tra theo lịch cố định.
Thông thường, trong 3 hình thức này thì bảo trì dự đoán có chi khởi động cao nhất (đầu tư thiết bị cảm biến, hệ thống IoT, bộ điều khiển trung tâm…), nhưng bù lại là các khoản lợi tức từ việc giảm tình trạng downtime, chi phí sửa chữa/thay thế khẩn cấp và năng suất sản xuất không bị gián đoạn. Suy cho cùng, bảo trì dự đoán vẫn tối ưu hơn các hình thức còn lại.
Bảo trì dự đoán chỉ làm khi cần thiết, dựa trên các dữ liệu từ cảm biến
XEM THÊM: GIẢI MÃ HVAC - CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG
NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH CỦA CÔNG TÁC BẢO TRÌ DỰ ĐOÁN
Về cơ bản, công tác bảo trì dự đoán sẽ được thực hiện như sau:
- BƯỚC 1: Thu nhận dữ liệu
Hệ thống cảm biến bảo trì sẽ được lắp trên các thiết bị/khu vực sản xuất khác nhau để theo dõi real-time các thông số vận hành như nhiệt độ, áp suất, rung động, dòng điện, tín hiệu, mức điện năng tiêu thụ… Sau đó liên tục gửi về hệ thống máy chủ/PLC/SCADA/BMS.
- BƯỚC 2: Phân tích và đánh giá dữ liệu
Tự thân cảm biến hoặc bộ điều khiển trung tâm sẽ ứng dụng các thuật toán nâng cao để phân tích số liệu vận hành của các thiết bị/khu vực sản xuất → So sánh với dữ liệu chuẩn để phát hiện sớm các bất thường.
- BƯỚC 3: Dự đoán và cảnh báo bảo trì
Nếu số liệu vận hành của thiết bị/khu vực sản xuất có dấu hiệu bất thường thì hệ thống sẽ dự đoán vấn đề chính, nguyên nhân, cách xử lý và thời gian hỏng hóc còn lại để phát cảnh báo yêu cầu bảo trì tiên đoán trước khi sử cố xảy ra.
- BƯỚC 4: Kỹ thuật viên kiểm tra và xác nhận → nghiên cứu vấn đề → lên kế hoạch bảo trì → thực hiện bảo trì theo kế hoạch.
Công tác Predictive Maintenance được thực hiện với 4 bước cơ bản
XEM THÊM: CẢM BIẾN NỒNG ĐỘ CO2 VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG - SẢN XUẤT
CÁC CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN THƯỜNG DÙNG TRONG BẢO TRÌ DỰ ĐOÁN
Dưới đây là các cảm biến phù hợp để giám sát dữ liệu vận hành của thiết bị/khu vực sản xuất - từ đó làm nền tảng cho công tác bảo trì dự đoán:
- Cảm biến rung động: Đo vận tốc, gia tốc, độ dịch chuyển của máy → Phát hiện sớm vấn đề mất cân bằng bánh răng, bánh đại, đồng tâm trục, hỏng ổ trục…
- Cảm biến nhiệt độ: Theo dõi sự tăng/giảm nhiệt độ so với dữ liệu chuẩn → Phát hiện sớm vấn đề điện trở cao, có nguy cơ xảy cháy, ma sát quá mức, quá nhiệt động cơ…
- Cảm biến áp suất: Giám sát sự thay đổi đột ngột của áp suất dầu/nước/khí trong hệ thống → Phát hiện sớm các vấn đề rò rỉ, tắc hoặc hỏng bơm của hệ thống thuỷ lực, máy nén khí, bộ lọc dầu...
- Cảm biến dòng điện: Giám sát dòng điện hoặc lượng điện năng tiêu thụ → Cảnh báo mô-men xoắn gia tăng/giảm đi hoặc hiệu suất dòng điện bất thường trong các thiết bị vận hành bằng điện, máy bơm, motor…
- Cảm biến siêu âm/âm thanh: Phát hiện các yếu tố liên quan đến ma sát hoặc rò rỉ xung quanh → Cảnh báo nguy cơ rung động hoặc nhiệt độ bất thường của bộ giảm chấn, ổ trục, bộ phận chuyển động với vận tốc nhanh…
Cảm biến nhiệt độ có vai trò quan trọng trong bảo trì tiên đoán
XEM THÊM: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI TRONG THỜI ĐẠI TỰ ĐỘNG HOÁ 4.0
Bảo trì dự đoán đã, đang và sẽ trở thành chiến lược cần thiết cho các doanh nghiệp hiện đại. Với sự hỗ trợ từ các cảm biến thông minh và mô hình tự động hóa - bảo trì tiên đoán đoán không chỉ giảm nguy cơ downtime, giảm chi phí sửa chữa/thay thế khẩn cấp, mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị và tối ưu hoá hiệu suất sản xuất. Hàng ngàn doanh nghiệp đã áp dụng bảo trì dự đoán thành công, tiếp theo sẽ là doanh nghiệp của bạn!