Cách IIOT bảo trì dự đoán trong nhà máy

Ứng dụng IIoT trong bảo trì dự đoán giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể các chi phí đột ngột phát sinh ở các khâu trong chuỗi như quản lý hàng tồn kho hay giám sát chu kỳ sản xuất. Internet vạn vật trong công nghiệp – IIoT (tiếng Anh: Industrial Internet of things) đã mang lại sự tinh gọn về kỹ thuật số, thúc đẩy tự động hóa và cải thiện hiệu quả trong sản xuất.

Không giống như bảo trì phản ứng, mục tiêu chính của bảo trì dự đoán là cho phép nhân viên phụ trách bảo trì lập kế hoạch trước về nhân lực, công cụ và thiết bị thay thế, v.v. để công đoạn bảo trì diễn ra dễ dàng, chính xác, đồng thời hạn chế tối đa các sự cố thiết bị không mong muốn.

Hệ thống bảo trì dự đoán ứng dụng IIoT dựa trên những phân tích điều kiện hoạt động của máy trong thời gian thực để dự báo thời điểm và cách thức máy có thể gặp trục trặc. Quá trình thu thập dữ liệu thiết bị được thực hiện thông qua các cảm biến được lắp trên máy cũng như các phần mềm chuyên dụng để phân tích dữ liệu thu thập được và tạo báo cáo.

Bài viết sau đây sẽ xem xét vai trò, nguyên lý hoạt động của IIoT trong bảo trì dự đoán đối với doanh nghiệp sản xuất cũng như cách triển khai hệ thống này trong doanh nghiệp của bạn.

Ngoài bảo trì dự đoán, hệ thống quản lý bảo trì trong nhà máy còn có các phương pháp bảo trì khác cũng giúp tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp. Xem thêm chi tiết tại bài: Quản lý bảo trì và các phương pháp quản lý bảo trì trong nhà máy

Lợi ích của hệ thống bảo trì dự đoán dựa trên IIoT

Bảo trì dự đoán dựa trên IIoT dù đòi hỏi sự đầu tư đáng kể về công nghệ, nhưng những lợi ích mà hệ thống này đem lại là hoàn toàn xứng đáng với những khoản chi phí này. Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về những lợi ích của IIoT trong bảo trì dự đoán.

• Giảm chi phí bảo trì: Một sự cố khiến máy dừng đột ngột có thể gây tiêu tốn một khoản ngân sách cho hoạt động bảo trì của bạn. Bảo trì dự đoán dựa trên IIoT cho phép doanh nghiệp tối ưu hóa việc lên kế hoạch kiểm tra và bảo trì để tránh tình huống bất ngờ này xảy ra.
• Nâng cao độ hiệu suất sử dụng máy: Thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch do sự cố về thiết bị có thể làm giảm hiệu suất sử dụng máy, dẫn đến giảm lợi nhuận doanh nghiệp. Bảo trì dự đoán dựa trên IIoT cho phép máy móc được sử dụng hiệu quả thông qua những dự báo dựa trên dữ liệu theo dõi thời gian thực và từ đó, hạn chế tối đa các sai lỗi liên quan đến máy.
• Tăng tuổi thọ của máy móc: Bảo trì dự đoán dựa trên IIoT cho phép bạn theo dõi thiết bị trong thời gian thực để nhân viên phụ trách bảo trì có thể xác định chính xác các thành phần cần thay thế khẩn cấp. Doanh nghiệp, dựa vào những dữ liệu thu thập được, có thể lên lịch bảo trì và sửa chữa đúng hạn, từ đó kéo dài tuổi thọ cho máy móc.
• Nâng cao tính kỷ luật và an toàn trong lao động: Bảo trì dự đoán dựa trên IIoT cho phép nhà sản xuất theo dõi điều kiện hoạt động và cảnh báo kịp thời những nguy hiểm tiềm ẩn có thể gây rủi ro cho người lao động nếu không được giải quyết.

Nguyên lý hoạt động của IIoT trong bảo trì dự đoán

Nguyên lý hoạt động của IIoT trong bảo trì dự đoán

Dưới đây là các thành phần quan trọng cần thiết để ứng dụng thành công IoT trong bảo trì dự đoán:

• Cảm biến: Hệ thống cảm biến chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu của máy trong thời gian thực.
• Truyền dữ liệu: Hệ thống cho phép di chuyển dữ liệu thu thập được đến khu vực lưu trữ dữ liệu trung tâm.
• Kho dữ liệu trung tâm: Đây là nơi lưu trữ dữ liệu trung tâm. Tại đây, các dữ liệu liên quan đến máy sẽ được lưu trữ, theo dõi và xử lý cho các hoạt động tiếp theo.
• Phân tích dự đoán: Các thuật toán được ứng dụng giúp phân tích dữ liệu máy và xác định các nguy cơ sự cố tiềm ẩn, sau đó tạo thông tin chi tiết tương ứng dưới dạng cảnh báo.
• Phân tích nguyên nhân gốc rễ: Đây là công cụ được sử dụng bởi các kỹ sư bảo trì với mục đích kiểm tra thông tin chi tiết về máy và xác định hành động phòng ngừa cần được thực hiện.

Dữ liệu sản xuất thu thập được từ cảm biến IIoT được truyền đến Trung tâm dữ liệu (Database Center) thông qua các cổng (gateways) và giao thức IIoT khác nhau. Dữ liệu kinh doanh từ phần mềm quản lý doanh nghiệp (ERP) và dữ liệu về quá trình sản xuất từ hệ thống điều hành sản xuất nhà máy (MES) được hợp nhất tại Trung tâm dữ liệu.

Sau đó, các thuật toán về phân tích dự báo được áp dụng để cung cấp thông tin chi tiết dưới dạng cảnh báo (alerts) hoặc báo cáo thông minh (dashboard) để giảm thiểu thời gian chết (downtime) của máy. Những thông tin này tiếp đến sẽ được xử lý bởi các phần mềm để phân tích nguyên nhân gốc rễ cũng như lên phương án bảo trì cần thiết.

Để áp dụng hệ thống bảo trì dự đoán một cách hiệu quả, người vận hành máy cần theo dõi, liên kết các chỉ số lỗi hỏng của máy thông qua hệ thống kết nối bao gồm: các cảm biến, các phần mềm quản lý ERP – MES, giao thức, cổng kết nối, thuật toán phân tích dự đoán, hệ thống lưu trữ đám mây và trực quan hóa. Bằng việc ứng dụng IIoT, dữ liệu máy được thu thập, lưu trữ, phân tích để từ đó đưa ra dự đoán các điều kiện hư hỏng sắp tới cũng như các phương án bảo trì, sửa chữa kịp thời, chính xác.

Đọc thêm: Top 5 ứng dụng của IIoT trong sản xuất

Quy trình triển khai bảo trì dự đoán dựa trên IIoT

Để tiến hành triển khai hệ thống bảo trì dự đoán ứng dụng IIoT, đâu là những hoạt động cần thực hiện đối với một doanh nghiệp sản xuất?

Xác định thiết bị cần bảo trì dự đoán: Không phải tất cả các máy móc đều cần bảo trì dự đoán. Nhìn chung, doanh nghiệp sẽ sắp xếp mức độ ưu tiên về các tài sản cần bảo trì dự đoán dựa trên giá trị và tính quan trọng của nó đối với hoạt động sản xuất. Đối với một số thiết bị, việc dừng máy đột ngột có thể gây trì trệ cho cả chuỗi, đòi hỏi một khoản chi phí không hề nhỏ để sửa chữa hoặc thay thế. Điều này không những dẫn đến những thiệt hại về doanh thu mà còn gây ảnh hưởng đến thương hiệu, uy tín của doanh nghiệp đối với khách hàng, nhà phân phối.

Chọn phần mềm bảo trì dự đoán phù hợp: Với hàng trăm sản phẩm có sẵn trên thị trường, việc tìm kiếm các công cụ bảo trì dự đoán tương thích với doanh nghiệp không phải một điều dễ dàng. Để đảm bảo phần mềm được lựa chọn là phù hợp, doanh nghiệp cần xác định rõ về nhu cầu sử dụng của mình cũng như mức ngân sách mà doanh nghiệp có thể sẵn sàng chi trả. Trong số các phần mềm chuyên dụng hỗ trợ bảo trì dự đoán, phần mềm MES được các doanh nghiệp sử dụng phổ biến hơn cả. Việc ứng dụng MES để bảo trì dự đoán cũng được coi là một bước tiến để doanh nghiệp tiến gần hơn với đích đến nhà máy thông minh trong kỷ nguyên 4.0.

Xem thêm: Phương pháp quản lý bảo trì thiết bị trong nhà máy