ISO 13374: Zpracování dat a komunikace pro monitorování • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací „Balanset“ pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů ISO 13374: Zpracování dat a komunikace pro monitorování • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací „Balanset“ pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

ISO 13374: Monitorování stavu a diagnostika strojů – Zpracování dat, komunikace a prezentace

Shrnutí

Norma ISO 13374 je velmi vlivná norma ve světě průmyslového internetu věcí a softwaru pro monitorování stavu. Zabývá se výzvou interoperability mezi různými monitorovacími systémy, senzory a softwarovými platformami. Místo definování měřicích technik specifikuje standardizovanou, otevřenou architekturu pro to, jak by měla být data monitorování stavu zpracovávána, ukládána a vyměňována. Často se označuje jako architektura Aliance otevřených systémů pro správu informací v strojírenství (MIMOSA), na které je založena. Cílem je vytvořit prostředí „plug-and-play“ pro technologie monitorování stavu.

Obsah (koncepční struktura)

Norma je rozdělena do několika částí a definuje vrstvenou informační architekturu. Jádrem normy je funkční blokové schéma se šesti klíčovými vrstvami, které reprezentují tok dat v jakémkoli systému monitorování stavu:

  1. 1. DA: Blok sběru dat:

    Toto je základní vrstva, která funguje jako most mezi fyzickým strojem a digitálním monitorovacím systémem. Primární funkcí bloku DA je přímé propojení se senzory – jako například akcelerometry, sondy přiblížení, teplotní senzory nebo tlakové převodníky – a pro získávání nezpracovaných analogových nebo digitálních signálů, které produkují. Tento blok je zodpovědný za všechny nízkoúrovňové hardwarové interakce, včetně napájení senzorů (např. napájení IEPE pro akcelerometry), provádění úpravy signálu, jako je zesilování a filtrování pro odstranění nežádoucího šumu, a provádění analogově-digitálního převodu (ADC). Výstupem bloku DA je digitalizovaný proud nezpracovaných dat, obvykle časový průběh, který je poté předán další vrstvě v architektuře ke zpracování.

  2. 2. DP: Blok zpracování dat:

    Tento blok je výpočetním jádrem monitorovacího systému. Přijímá surový, digitalizovaný datový tok (např. časový průběh) z bloku sběru dat (DA) a transformuje jej do smysluplnějších datových typů, které jsou vhodné pro analýzu. Hlavní funkcí bloku DP je provádět standardizované výpočty zpracování signálu. To zahrnuje zejména provádění Rychlá Fourierova transformace (FFT) převést signál v časové doméně do frekvenční domény spektrumMezi další klíčové úkoly zpracování definované v tomto bloku patří výpočet metrik širokopásmového připojení, jako je celková RMS hodnoty, provádění digitální integrace pro převod signálů zrychlení na rychlost nebo posunutí a provádění pokročilejších, specializovanějších procesů, jako je demodulace nebo analýza obálky pro detekci signalizačních, vysokofrekvenčních nárazových signálů spojených s poruchami valivých ložisek.

  3. 3. DM: Blok manipulace s daty (detekce stavu):

    Tento blok představuje kritický přechod od zpracování dat k automatizované analýze. Bere zpracovaná data z bloku DP (jako jsou hodnoty RMS, specifické frekvenční amplitudy nebo spektrální pásma) a aplikuje logická pravidla k určení provozního stavu stroje. Zde dochází k počáteční „detekci“ problému. Primární funkcí bloku DM je provádět kontrolu prahových hodnot. Porovnává naměřené hodnoty s předem definovanými nastavenými hodnotami alarmu, jako jsou hranice zón definované v ISO 10816 nebo uživatelem definované procentuální změny od základní hodnoty. Na základě těchto porovnání blok DM přiřadí datům diskrétní „stav“, například „Normální“, „Přijatelné“, „Výstraha“ nebo „Nebezpečí“. Tento výstup již nejsou jen data; jsou to informace, na jejichž základě lze provést diagnostiku na další vrstvě nebo je použít ke spuštění okamžitých oznámení.

  4. 4. HA: Blok hodnocení zdraví:

    Tento blok funguje jako „mozek“ diagnostického systému a odpovídá na otázku „V čem je problém?“. Přijímá informace o stavu (např. stav „Výstraha“) z bloku Data Manipulation (DM) a aplikuje vrstvu analytické inteligence k určení konkrétní příčiny anomálie. Zde se provádí diagnostická logika, která se může pohybovat od jednoduchých systémů založených na pravidlech až po složité algoritmy umělé inteligence. Pokud například blok DM signalizuje výstrahu pro vysoké vibrace na frekvenci, která je přesně dvojnásobkem rychlosti otáčení hřídele (2X), logika založená na pravidlech v bloku HA by korelovala tento vzorec s konkrétní poruchou a vypsala diagnózu „Pravděpodobná hřídel“. Nesprávné zarovnáníPodobně, pokud se výstraha nachází na nesynchronním, vysokofrekvenčním vrcholu s charakteristickými postranními pásmy, blok HA by diagnostikoval specifický „Vada ložiskaVýstupem tohoto bloku je specifické posouzení stavu dané součásti stroje.

  5. 5. PA: Blok prognostického hodnocení:

    Tento blok představuje vrchol prediktivní údržby a jeho cílem je odpovědět na klíčovou otázku: „Jak dlouho to ještě může bezpečně fungovat?“ Přebírá konkrétní diagnózu poruchy z bloku posouzení stavu (HA) a kombinuje ji s historickými trendovými daty, aby předpověděl budoucí vývoj poruchy. Jedná se o nejsložitější vrstvu, která často využívá sofistikované algoritmy, modely strojového učení nebo modely fyziky poruchy. Cílem je extrapolovat aktuální rychlost degradace do budoucnosti a odhadnout zbývající životnost (RUL) součásti. Pokud například blok HA identifikuje vadu ložiska, blok PA by analyzoval rychlost, s jakou se frekvence vad v posledních několika měsících zvyšovaly, aby předpověděl, kdy dosáhnou kritické úrovně poruchy. Výstupem není jen diagnóza, ale konkrétní časový rámec pro akci.

  6. 6. AP: Blok prezentace s poradenstvím:

    Toto je poslední a z pohledu uživatele nejdůležitější vrstva, protože převádí všechna podkladová data a analýzy do užitečných informací. Blok AP je zodpovědný za sdělování zjištění nižších vrstev lidským operátorům, technikům spolehlivosti a plánovačům údržby. Jeho primární funkcí je prezentovat správné informace správné osobě ve správném formátu. To může mít mnoho podob, včetně intuitivních dashboardů s barevně odlišenými indikátory stavu, automaticky generovaných e-mailových nebo textových upozornění, podrobných diagnostických zpráv se spektrálními a křivkovými grafy a, co je nejdůležitější, konkrétních a jasných doporučení k údržbě. Efektivní blok AP nejenže uvádí, že ložisko má poruchu; poskytuje komplexní upozornění, například: „Zjištěna vada vnitřního kroužku na vnějším ložisku motoru. Zbývající životnost se odhaduje na 45 dní. Doporučení: Naplánujte výměnu ložiska při příští plánované odstávce.“

Klíčové koncepty

  • Interoperabilita: Toto je primární cíl normy ISO 13374. Definováním společného rámce a datového modelu umožňuje společnost používat senzory od dodavatele A, systém pro sběr dat od dodavatele B a analytický software od dodavatele C a nechat je všechny spolupracovat.
  • Otevřená architektura: Tato norma podporuje používání otevřených, neproprietárních protokolů a datových formátů, čímž zabraňuje závislosti na dodavateli a podporuje inovace v odvětví monitorování stavu.
  • MIMÓZA: Tato norma je silně založena na práci organizace MIMOSA. Pochopení modelu C-COM (Common Conceptual Object Model) organizace MIMOSA je klíčem k pochopení detailní implementace normy ISO 13374.
  • Od dat k rozhodnutím: Šestiblokový model poskytuje logickou cestu od nezpracovaných měření ze senzorů (sběr dat) k praktickým radám v oblasti údržby (prezentace doporučení) a tvoří digitální páteř moderního programu prediktivní údržby.

← Zpět na hlavní index

Kategorie: GlosářNormy ISO

cs_CZCS
WhatsApp