Bảo trì dự đoán – Predictive maintenance

Bảo trì hiệu quả là chìa khóa để đảm bảo sự vận hành trơn tru của các nhà máy sản xuất. Tuy nhiên, các sự cố máy móc không mong muốn luôn tiềm ẩn nguy cơ làm gián đoạn quy trình sản xuất và gây ra những tổn thất đáng kể. Để chủ động phòng ngừa và tối ưu hóa hoạt động của thiết bị, nhiều doanh nghiệp đã chuyển hướng sang áp dụng phương pháp Bảo trì Dự đoán (PdM). PdM không chỉ giúp giảm thiểu thời gian chết của máy móc mà còn nâng cao đáng kể hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống sản xuất.

1. Bảo trì dự đoán – Predictive maintenance là gì?

Bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance – PdM) là một phương pháp bảo trì chủ động sử dụng các công cụ và kỹ thuật phân tích dữ liệu để dự đoán, theo dõi và phát hiện những bất thường hoặc sai số có thể xảy ra trong hoạt động của các trang thiết bị, máy móc trước khi dẫn tới tình trạng hỏng hóc. Dựa vào phương pháp này, các doanh nghiệp sản xuất có thể tối ưu được quy trình bảo trì bảo dưỡng cho nhà máy của mình, tránh các sự cố không mong muốn và đạt được hiệu quả tối đa.

Phương pháp bảo trì dự đoán (PdM) bắt nguồn từ việc sử dụng các nguồn dữ liệu từ thiết bị, hệ thống hoạch định nguồn lực doanh (ERP) kết hợp với những kinh nghiệm thực tế thu được từ các quá trình sản xuất trước đó để có được những dự đoán và phát hiện về những dấu hiệu bất thường có thể xảy ra. Từ đó, doanh nghiệp có thể sắp xếp và phân bổ nguồn lực cho quy trình bảo trì một cách hiệu quả hơn.

Bảo trì dự đoán – Predictive maintenance

>>> Dịch vụ bảo trì bảo dưỡng máy tự động hóa

2. Những thành phần cấu tạo nên hệ thống bảo trì dự đoán

Mục đích chính của việc ứng dụng phương pháp bảo trì dự đoán là giúp doanh nghiệp đánh giá tình trạng của thiết bị máy móc và dự báo thời điểm có khả năng xảy ra lỗi, lập kế hoạch bảo trì hiệu quả để tối ưu chi phí và nâng cao năng suất. Một hệ thống bảo trì dự đoán cần phải đảm bảo đầy đủ 3 thành phần chính sau:

- Hệ thống cảm biến: Các cảm biến được trang bị trên thiết bị để thu thập dữ liệu và phân tích tình trạng máy móc theo thời gian thực. Các dạng cảm biến khác nhau như cảm biến rung, cảm biến nhiệt... sẽ phù hợp với từng loại thiết bị cụ thể để phục vụ cho mục đích theo dõi.

- Công nghệ Internet of Things (IoT): Công nghệ IoT cho phép giao tiếp giữa các máy móc thiết bị trong dây chuyền sản xuất và các giải pháp phần mềm, công nghệ đám mây. Hệ thống có thể thu thập và phân tích lượng dữ liệu khổng lồ một cách nhanh chóng và chính xác.

- Mô hình dự đoán: Mô hình dữ liệu bảo trì dự đoán được xây dựng từ quá trình hoạt động thực tế của thiết bị máy móc trong những lần sản xuất trước. Dựa trên dữ liệu lịch sử sản xuất, doanh nghiệp có thể phân tích và đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị, kết hợp các thuật toán dự đoán để xác định các xu hướng khi một tài sản yêu cầu sửa chữa, bảo dưỡng hoặc thay thế.

3. Cách thiết lập một chương trình bảo trì dự đoán hiệu quả

Để thiết lập một chương trình bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance - PdM) hiệu quả, doanh nghiệp cần tuân thủ các bước sau đây:

Phân tích dữ liệu lịch sử và xác định các tài sản quan trọng

Bước đầu tiên trong việc xây dựng chiến lược bảo trì dự đoán là phân tích và đánh giá tình trạng các thiết bị trong nhà máy. Doanh nghiệp cần thu thập và xem xét dữ liệu lịch sử về hoạt động, sự cố, và bảo trì của các thiết bị để có cái nhìn tổng quan về tình trạng hiện tại của chúng.

Các bước thực hiện

- Thu thập dữ liệu từ các hệ thống quản lý bảo trì (CMMS), cảm biến IoT, nhật ký bảo trì, và các báo cáo sự cố.

- Sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu để xác định xu hướng, mẫu hình và các chỉ số quan trọng.

- Phân loại thiết bị theo mức độ quan trọng dựa trên chi phí sửa chữa/thay thế, tầm ảnh hưởng đến quy trình sản xuất và nguy cơ gây gián đoạn.

Phân tích dữ liệu để xác định xu hướng

Cài đặt cảm biến IoT

Cảm biến IoT đóng vai trò then chốt trong chương trình bảo trì dự đoán. Chúng giúp thu thập dữ liệu từ các thiết bị máy móc và truyền tải dữ liệu này đến hệ thống trung tâm qua WLAN, mạng LAN, hoặc Cloud (điện toán đám mây).

Các bước thực hiện

- Lựa chọn cảm biến phù hợp dựa trên đặc tính hoạt động của từng loại thiết bị. Ví dụ, cảm biến rung, nhiệt độ, áp suất, hoặc độ ẩm.

- Cài đặt cấu hình đảm bảo cảm biến được cài đặt đúng vị trí và cấu hình chính xác để thu thập dữ liệu cần thiết.

- Đảm bảo các cảm biến được kết nối với hệ thống trung tâm để truyền tải dữ liệu một cách liên tục và ổn định.

Cài đặt cảm biến IoT

>>> Đọc thêm IIOT – Vạn vật kết nối công nghiệp

Thiết lập kế hoạch hành động khi cảnh báo bảo trì được kích hoạt

Khi dữ liệu thu thập từ các cảm biến cho thấy thiết bị hoạt động vượt ra ngoài các thông số đã cài đặt, cần có kế hoạch hành động cụ thể để xử lý.

Các bước thực hiện

- Định nghĩa các ngưỡng cảnh báo và các điều kiện kích hoạt bảo trì.

- Xác định thời gian, nguồn nhân lực, và các bước cần thực hiện cho từng thiết bị theo mức độ ưu tiên.

- Đảm bảo có sẵn nguồn nhân lực và vật tư cần thiết để thực hiện bảo trì khi cảnh báo được kích hoạt.

- Đảm bảo đội ngũ bảo trì được đào tạo về quy trình và sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu.

Thiết lập một chương trình bảo trì dự đoán hiệu quả đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và kế hoạch chi tiết. Bằng cách phân tích dữ liệu lịch sử, cài đặt cảm biến IoT phù hợp, và thiết lập kế hoạch hành động khi cảnh báo bảo trì được kích hoạt, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa hoạt động bảo trì, giảm thiểu thời gian gián đoạn và tiết kiệm chi phí.

4. Lợi ích của phương pháp bì trì dự đoán trong sản xuất

4.1. Giảm thiểu thời gian chết (downtime) trong quá trình sản xuất

Phương pháp bảo trì dự đoán giúp giảm thiểu thời gian chết trong sản xuất bằng cách tối ưu hóa lịch trình bảo trì dựa trên phân tích dữ liệu thực tế từ các thiết bị máy móc. Điều này giúp:

- Vận hành ổn định: Bảo trì dự đoán đảm bảo thiết bị được bảo dưỡng thường xuyên và có kế hoạch, giúp chúng hoạt động liên tục và ổn định.

- Tránh dừng đột ngột: Thay vì chờ đến khi thiết bị gặp sự cố, bảo trì dự đoán giúp nhận diện các dấu hiệu cảnh báo trước khi hỏng hóc xảy ra, từ đó lên kế hoạch bảo trì vào những thời điểm ít ảnh hưởng đến sản xuất nhất.

- Giảm gián đoạn: Lịch trình bảo trì được thiết kế sao cho việc dừng thiết bị diễn ra vào thời gian tối ưu, tránh gây gián đoạn cho toàn bộ dây chuyền sản xuất.

4.2. Gia tăng tuổi thọ cho thiết bị

Phương pháp bảo trì dự đoán giúp tăng tuổi thọ thiết bị bằng cách:

- Theo dõi tình trạng thực tế: Dữ liệu từ các cảm biến IoT cung cấp thông tin liên tục về tình trạng hoạt động của thiết bị, cho phép nhận diện sớm các vấn đề tiềm ẩn.

- Thay thế linh kiện kịp thời: Phát hiện và thay thế các bộ phận hao mòn hoặc có nguy cơ hỏng hóc trước khi chúng gây ra sự cố nghiêm trọng.

- Bảo dưỡng đúng cách: Dựa trên dữ liệu thực tế, doanh nghiệp có thể thực hiện bảo trì và bảo dưỡng theo đúng nhu cầu của thiết bị, tránh việc bảo trì quá mức hoặc thiếu sót.

>>> Xem thêm dây chuyền lắp ráp tự động

4.3. Tối ưu chi phí và tăng doanh thu

Phương pháp bảo trì dự đoán mang lại hiệu quả kinh tế thông qua:

- Giảm chi phí bảo trì: Bảo trì được thực hiện dựa trên tình trạng thực tế của thiết bị, tránh lãng phí nguồn lực cho những hoạt động bảo trì không cần thiết.

- Giảm chi phí sản xuất: Tối ưu hóa quy trình bảo trì giúp giảm chi phí lưu kho bãi, chi phí lao động, và các chi phí phát sinh khác.

- Tăng năng suất: Với thiết bị luôn hoạt động ở trạng thái tốt nhất, quy trình sản xuất sẽ diễn ra liên tục và hiệu quả, từ đó tăng năng suất tổng thể của doanh nghiệp.

- Tăng trưởng doanh thu: Sản xuất hiệu quả và ít gián đoạn giúp doanh nghiệp đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường, từ đó cải thiện doanh thu.

Lợi ích của phương pháp bì trì dự đoán trong sản xuất

5. Một số phương pháp bảo trì dự đoán phổ biến hiện nay

Phân tích âm thanh sóng âm

Phân tích âm thanh sóng âm giám sát tần số âm thanh của thiết bị máy móc để phát hiện ra các vấn đề trong hoạt động kỹ thuật của chúng và tìm ra nguồn gốc nguyên nhân. Đa phần các thiết bị máy móc đều tạo ra sóng âm thanh trong quá trình vận hành. Dựa vào tín hiệu sóng âm của cảm biến âm thanh, các kỹ thuật viên có thể:

- Phát hiện vết nứt: Phát hiện các vết nứt nhỏ và mối hàn bị hỏng từ khi chúng còn rất nhỏ, khó quan sát bằng mắt thường.

- Phát hiện rò rỉ: Đặc biệt hiệu quả trong việc phát hiện rò rỉ khí hay chất lỏng trong dây chuyền sản xuất.

Phân tích độ rung

Đối với máy móc hoạt động nặng, phân tích độ rung là một phương pháp quan trọng giúp phát hiện dấu hiệu xuống cấp. Cảm biến rung giám sát liên tục tốc độ rung của máy, dựa trên độ rung tiêu chuẩn để phát hiện các điểm lệch một cách chính xác:

- Độ chính xác cao: Đây là một trong những phương pháp có độ chính xác cao nhất trong dự báo sai lỗi của máy.

- Phát hiện sớm: Giúp phát hiện sớm các vấn đề như lệch trục, lỏng lẻo, và hỏng hóc của các bộ phận quay.

Dựa trên độ rung tiêu chuẩn để phát hiện các điểm lệch một cách chính xác

>>> Giải pháp cấp liệu tự động

Phân tích chất lượng dầu

Phân tích chất lượng dầu sử dụng các mẫu dầu để xác định và đánh giá độ hao mòn của thiết bị. Dựa trên các đặc tính riêng của mẫu dầu, khối lượng và kích thước của thiết bị máy móc để xác định tình trạng của máy:

- Đánh giá tình trạng: Đánh giá dựa trên độ nhớt, sự hiện diện của nước hoặc kim loại mòn, và số axit hoặc số bazơ.

- Phát hiện hao mòn: Giúp phát hiện sớm các dấu hiệu hao mòn và tình trạng cần thay thế của các bộ phận.

Phân tích nhiệt độ hồng ngoại

Phân tích nhiệt độ hồng ngoại, còn gọi là tạo ảnh nhiệt, sử dụng máy ảnh hồng ngoại để phát hiện nhiệt độ cao trong các phần của thiết bị.

- Phát hiện điểm nhiệt độ cao: theo dõi nhiệt lượng của các thiết bị hoạt động và xác định các điểm có nhiệt lượng cao đột biến.

- Phát hiện ma sát: giúp phát hiện các bộ phận bị ma sát quá nhiều, từ đó đưa ra cảnh báo bảo trì nhanh chóng.

Phân tích mạch động cơ

Phân tích mạch động cơ được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng hải và sản xuất ô tô. Cơ chế hoạt động dựa trên số liệu từ stato và roto của động cơ:

- Phát hiện lỗi nối đất: phát hiện các lỗi nối đất của động cơ.

- Kiểm tra trước khi lắp đặt: cho phép kiểm tra động cơ trước khi lắp đặt thiết bị, đảm bảo tình trạng tốt nhất cho quá trình vận hành.

Các phương pháp bảo trì dự đoán trên giúp doanh nghiệp phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn của thiết bị, từ đó tối ưu hóa quy trình bảo trì, giảm thiểu thời gian chết và tối ưu hóa chi phí. Việc áp dụng bảo trì dự đoán không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị và cải thiện an toàn trong quy trình sản xuất.

---

MỌI THÔNG TIN XIN LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ICA

Chuyên cung cấp các Robot công nghiệp và máy móc tự động hóa trong các nhà máy sản xuất lĩnh vực công nghiệp điện tử, công nghiệp phụ trợ và tự động hóa.

🏭Trụ sở chính: Tuyến số 2, khu công nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội

Chi nhánh 1: Flat/rm 705,7/f,fa Yuen Commercial Building, no.75-77, Fa Yuen Street, mong Kok, Kowloon, Hong Kong 

Chi nhánh 2: Room 205, Building 11, Bihaimingyuan, XiXiang District, XiXiang, Baoan Shenzhen, Guangdong, China

Hotline: 0949060848   Tel: (024)22155226

🌐Website: https://icatech.com.vn