Интеллектуальная система контроля работы электродвигателей и приводов ИСКРА-1М

Заказчик

Концерн «Русэлпром» – российский лидер в производстве промышленных электродвигателей. Его электродвигатели и генераторы используются на предприятиях атомной энергетики и горнодобывающей отрасли, устанавливаются на ледоколы и железнодорожные локомотивы. 

Проблема

Сотни миллионов рублей и 4-6 месяцев простоя – такими могут быть потери предприятия, когда на производстве ломается мощный электродвигатель. Поэтому важно следить за состоянием агрегата и выявлять отклонения в работе до того, как они стали причиной аварии. 

Для выявления некритичных проблем и отслеживания превышения рабочих параметров, компании все чаще внедряют системы мониторинга. Такие системы используют датчики для непрерывной проверки состояния оборудования и могут автоматически уведомлять персонал о происшествиях. Самые передовые системы используют искусственный интеллект для точного прогнозирования приближения критической поломки.

99% всех отказов механического оборудования предшествуют признаки, которые можно обнаружить (Upsala университет).

Специалисты “Русэлпрома” разработали собственный датчик для слежения за параметрами двигателя. А разработку программного обеспечения, которое бы позволило работать с агрегированными данными в удобном формате и составлять на их основе прогноз о работе оборудования, доверили Rubius.

Решение

По заказу «Русэлпрома» Rubius разработал интеллектуальную систему мониторинга ИСКРА-1М (Интеллектуальная Система Контроля Работы Агрегата). Система считывает показания с датчика, разработанного «Русэлпромом», который непрерывно отслеживает состояние двигателя, и передаёт данные в web-интерфейс. С помощью «Искры» можно удалённо мониторить состояние агрегата и мгновенно получать уведомление о сбое. 

Дополнительно система может предсказывать поломки с помощью машинного обучения (ML). Это позволяет проводить техническое обслуживание (ТО) не по графику, а на основе фактического износа деталей. Такой подход экономит средства и иногда может продлить срок службы оборудования.

Чтобы получился по-настоящему востребованный продукт, Rubius изучил похожие решения от 70 конкурентов и провёл глубинное проблемное интервью с командой «Русэлпрома» и его клиентами. Выяснилось, что существующие решения не обладают достаточным функционалом или неудобны в использовании. На основе собранной информации мы создали и разработали пилотную версию продукта с современным удобным интерфейсом.

Как устроена «Искра»

«Искра» разработана в соответствии с концепцией интернета вещей (IoT). При помощи «Искры» можно следить за состоянием оборудования из любой точки с помощью компьютера или мобильного устройства.

1. Датчик подключается к оборудованию, за состоянием которого нужно следить

2. Данные, полученные датчиком, передаются на компактное шлюзовое устройство, установленное на оборудовании или рядом с ним.

3. Шлюзовое устройство использует проводной или Wi-Fi канал для передачи данных с датчиков в web-систему.

4. Web-система обрабатывает данные с датчиков. Удалённый пользователь получает к ним доступ через интуитивно понятный интерфейс, предназначенный для наглядной визуализации, ведения журнала событий и анализа оперативных данных.

Что может «Искра»

Показывает текущее состояние двигателя пользователям

Достаточно открыть приложение или ссылку, чтобы в режиме реального времени увидеть, как «чувствует» себя двигатель. Датчики отслеживают:

• 3D-вибрацию;
• температуру;
• наработку оборудования в часах (для определения остаточного ресурса).

Автоматически выявляет механические дефекты и сообщает о них

При помощи специализированных алгоритмов диагностирует наиболее часто встречающиеся механические дефекты оборудования и уведомляет о них заказчика.

Напоминает о сроках проведения технического обслуживания

Изготовителем предусмотрено регулярное техническое обслуживание оборудования. Когда приближается дата очередного ТО, «Искра» вовремя напоминает об этом.

А вот необоснованные плановые ремонты уходят в прошлое. «Искра» помогает обнаружить и заменить только те детали, которые действительно изношены.

Предсказывает оставшееся до поломки время

При помощи алгоритмов машинного обучения «Искра» определяет время работы оборудования до перехода в категорию «предаварийное состояние».

Помимо базового функционала, в приложении для «Искры» есть инструменты, которые делают работу с системой проще и эффективнее:

• журнал эксплуатации для ретроспективного анализа с информацией о показаниях датчиков и режимах работы,
• поиск и фильтрация по событиям и оборудованию,
• гибкая настройка уведомлений и получателей. 

Результат внедрения системы контроля

По оценке аналитиков Rubius и руководства «Русэлпрома», система мониторинга «Искра» на 40% сократит затраты на плановое обслуживание оборудования. «Искра» поможет продлить срок службы электродвигателей и снизить простои за счёт изменения подхода к техническому обслуживанию. 

В некоторых случаях вместо традиционного планового ремонта по графику клиент теперь может выполнять более экономичное ТО по состоянию, с учётом фактического износа деталей.

Читайте о других наших проектах по разработке систем промышленного мониторинга на базе искусственного интеллекта