Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn

Transkrypt

1 Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn od sztuki pomiaru wspartej intuicją do nauki i technologii wspartej agentami diagnostycznymi Czesław CEMPEL 1.Diagnostyka cele, metody, narzędzia 2. Początki diagnostyki jako technologii badań i nauki 3. Diagnostyka parku maszyn i maszyn krytycznych 4. Maszyny jako procesory energii 5. Diagnostyka wielouszkodzeniowa 6. Sztuczna inteligencja w diagnostyce maszyn 7. Podsumowanie KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 1

2 1. Wprowadzenie Diagnostyka: ludzi, maszyn, procesów, systemów, środowiska,.. diagnoza określenie bieżącego stanu technicznego, geneza określenie przyczyn zaistnienia obecnego stanu, prognoza określenie horyzontu czasowego przyszłej zmiany stanu, wtedy czas pracy maszyny określony jest jej obiektywnym stanem technicznym, a nie statystyką - niezawodnością Narzędzia i technologie diagnozowania w ewolucji; na początku organoleptyka (barwa, ciepło, lepkość, zapach, smak,..., hałas, drgania) sensory = pomiary= strumień informacji o polach zjawiskowych diagnostyka wibroakustyczna; nieinwazyjna, (proces, konstrukcja)» bezkontaktowa! KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 2

3 Obszar zastosowań diagnostyki i diagnostyki wibroakustycznej w cyklu życia systemu KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 3

4 2. Początki diagnostyki jako technologii badań i nauki Pracująca maszyna to źródło informacji diagnostycznej Produkt Usługa energia materiał sterowanie Zasoby Maszyna w ruchu Parametry procesów (robocz., towarz.) jako symptomy diagnostyczne Energia dyssypowana (procesy towarzyszące, np. W A) Operacyjny model maszyny jako obiektu diagnostycznego Symptom = wielkość mierzalna, proporcjonalna do miary poszukiwanego stanu KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 4

5 Diagnostyka termiczna, olejowa, produkty zużycia, jakość produkcji i inne; dla elementów i obiektów specjalnych Diagnostyka Wibroakustyczna; nieinwazyjna, bezkontaktowa (mikrofon, laser) Normy branżowe, państwowe, międzynarodowe; VDI-2056, ISO-2372, PN- KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 5

6 Inne widzenie takich ustaleń normowych zawarliśmy w suwaku diagnostycznym wykorzystywanym w przemyśle w latach 80 tych KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 6

7 3. Diagnostyka parku maszyn i maszyn krytycznych; Funkcja ryzyko; symptomy stanu, ich wartości alarmowe i awaryjne, normy jako wskazania zakresu, DWA obiektowo i lokalnie zorientowana, uszyta na miarę! Bierny eksperyment niezawodnościowo diagnostyczny na dużej populacji identycznych maszyn w ruchu, jako pojęciowy model do budowy niezawodności symptomowej R(S) KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 7

8 G S = S + S+. 2A2 A Porównanie wartości granicznych drgań łożysk wentylatora dużej mocy (BAB-106 wyciąg spalin w EC Poznań) dla różnych modeli niezawodności symptomowej i przy polityce remontowej A/G = A/P g = 3%, KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 8

9 Przykład maszyny krytycznej- wentylator wyciągu spalin BAB 106 w EC Karolin i zdziwiony diagnostyk! KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 9

10 4. Maszyny jako procesory energii Maszyna to przetwornik (procesor) energii - fizycznej lub równoważnej; bo daje produkt i/lub usługę, zależnie od projektowej funkcji celu, Maszyna pracując podlega zużywaniu się (destrukcji wewnętrznej) w swym czasie życia - Θ, co objawia się wieloma symptomami na wejściu i na jej wyjściach, Zatem modelując procesor energii i bilans energii dostarczonej wykorzystajmy to destrukcyjne sprzężenie zwrotne do celów diagnozy i prognozy stanu! KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 10

11 Model maszyny jako procesora energii z trzema sprzężeniami destrukcyjnymi (Ω,ω ), bilansem mocy (*) i symptomami stanu S KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 11

12 Nasz model maszyny prowadzi do skończonego czasu przeżycia - Θ b więc po identyfikacji można wyznaczać resztkowy czas życia ΔΘ r i planować politykę eksploatacji, jak niżej KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 12

13 5. Diagnostyka wielouszkodzeniowa Potrafimy obserwować wiele zjawisk i mierzyć ich różne symptomy i wspólnie je przetwarzać i wartościować, - a we współczesnych maszynach rozwija się współbieżnie kilka uszkodzeń Możliwe rozwiązanie: diagnostyka wielowymiarowa, wielouszkodzeniowa; jak wentylator Sier1 niżej KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 13

14 Śledzące wyznaczanie wartości granicznej S l wentylatora (wykorzystanie koncepcji niezawodności symptomowej R(S) ) KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 14

15 6. Sztuczna inteligencja w diagnostyce maszyn Przyszłość urządzenia samodiagnozujące, samonaprawcze z rekonfiguracją celu i zakresu działania KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 15

16 7. Podsumowanie Diagnostyka maszyn potrzeba II połowy XX wieku, stymulowana rosnącą krytycznością funkcji i masowością użytkowania wzrastające ryzyko! Początkowo to - sztuka pomiaru i interpretacji symptomów stanu oparta na doświadczeniu i historii użytkowania obiektu, Obecnie możliwa wielo zjawiskowa i wielo symptomowa obserwacja diagnostyczna obiektów krytycznych, Łatwość pomiaru i przetwarzania sygnałów i symptomów, łatwość kojarzenia z uprzednią wiedzą -daje możliwość minimalizacji ryzyka, przez zastosowania sztucznej inteligencji. To z kolei pozwala myśleć o maszynach, urządzeniach i systemach samo diagnozujących i samo naprawczych; pracujących w sieci ekosystemów przemysłowych. Dziękuję serdecznie za przybycie i za uwagę! KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 16

17 Do dyskusji - refleksja problemowa oto do czego to doszliśmy przez podsłuchiwanie maszyn! KKE wrzesień 2005 C C - Diagnostyka Wibroakustyczna 17