Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.791 DOI:10.33920/pro-2-2201-05

Fault identification using a structural and functional approach for digitalization conditions

Sidorov V.A., PhD in Engineering, professor, Donetsk National Technical University, Donetsk
Sidorov A.V., engineer, Donetsk National Technical University, Donetsk
Oshovskaya E.V., PhD Candidate in Engineering, associate professor, Donetsk National Technical University, Donetsk
Shamray Yu.A., PhD student, Donetsk National Technical University, Donetsk

One of the fundamental components in equipment maintenance and repair systems that implement modern risk-oriented strategies is information. The effectiveness of taken decisions is determined not only by the volume, but also by the quality of information data. The article formulates and justifies the requirements for the collected information on the technical condition of equipment and data for the analysis of its failures, taking into account modern capabilities and conditions of universal digitalization. The role of mathematical modeling in the formation of data on the functional parameters of the machine is shown, the main stages of construction are outlined and a set of developed mathematical models of the refrigerator is presented. Methods of equipment fault analysis are considered, their characteristics are given, areas and application features are indicated. An algorithm for analyzing events related to the operability of equipment based on entries in the equipment maintenance log is described. The proposed approaches are demonstrated by the example of a refrigerator with walking beams and a hydraulic drive, which is an integral part of the technological line of the CCM and has the most characteristic features of metallurgical equipment, which allows to use the solution of the problem of collecting and processing information about the technical condition of the CCM refrigerator as a standard.

Одним из направлений повышения техногенной безопасности в современных условиях является всеобщая цифровизация в рамках стратегии Индустрии 4.0 [1, 2]. Предполагается, что использование сведений о фактическом техническом состоянии оборудования в информационной системе позволит уменьшить уровень энтропии, снизить затраты на текущее обслуживание и обеспечить безотказность его работы. Расширение возможностей гаджетов, а также использование технологий облачных вычислений может быть одним из возможных путей решения вопроса увеличения объема собираемой и обрабатываемой информации.

Business Insider сообщает, что Amazon работает над продуктом для мониторинга технического состояния оборудования, используя машинное обучение для предсказания необходимости технического обслуживания на основе анализа температуры, вибрации и звука [3]. Завод Anheuser-Busch InBev использует интеллектуальные беспроводные датчики для улавливания недоступных для человеческого уха ультразвуковых сигналов, исходящих от конвейерной ленты и двигателей насосов, с целью прогнозирования отказов оборудования и сокращения времени простоя завода. Пилотный проект был запущен летом 2018 г., а в сентябре 2020 г. Siemens сделала технологию доступной в качестве приложения для смартфона [4].

Компания Siemens предлагает техническое решение для мониторинга электродвигателей — инженер-диагност устанавливает на смартфон специальное приложение [5] и записывает в нем аудиосигнал от работающего двигателя. Первый из записанных аудиосигналов приложение использует в качестве эталона для анализа и оценки того, насколько последующие записи отличаются от эталонного. Если отличие велико, приложение уведомит пользователя. На основании записанных в приложении сигналов можно строить тренды изменения состояния двигателя.

Полученную информацию планируется использовать в рамках реализации стратегий оправданного риска, упреждающего обслуживания, обслуживания по состоянию и др. [6]. Для оптимизации расходов на обслуживание предлагается использовать данные, получаемые из записей в журнале обслуживания, обработанные при помощи кластерного анализа [7]. Примеры использования гаджетов для получения данных о состоянии оборудования показаны на рис. 1.

For citation:
Sidorov, Sidorov, Oshovskaya, Shamray, Fault identification using a structural and functional approach for digitalization conditions. Chief Mechanical Engineer. 2022;1.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: