هدف:استفاده از سیستم های پایش وضعیت (CONDITION MANITORING) جهت بررسی ،تعمیر ونگهداری سیستمهای مکانیکی الزامی میباشد حال چه راهکاری جهت طراحی بهینه شبکه سنسوری پایش وضعیت و انتخاب صحیح سنسور بکار گرفته شود؟
1- تعمیر پس از خرابی(Run to failure)
2- نت پیشگیرانه(Preventive Maintenance)
3- نت پیشبینانه/پیشگویانه( Predictive Maintenance)
4- نت پیش اقدامانه(Proactive Maintenance)
نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت که به تعابیر دیگر نگهداری و تعمیرات پیشبینانه/پیشگویانه، نت متکی بر شرایط فنی و نت اقتضایی نیز نامیده می شود، موثرترین استراتژی موجود برای مدیریت دارایی های فیزیکی است که در کنار برنامه های نت پیشگیرانه، تکنیکهای عیب یابی، طراحی مجدد و غیره، عناصر اصلی نگهداری بر مبنای قابلیت اطمینان را تشکیل می دهند.
برای استقرار و عملیاتی کردن نت بر اساس وضعیت، از ابزار پایش وضعیت (Condition Monitoring) استفاده می گردد که هسته اصلی این استراتژی به شمار می رود. این استراتژی بر این باور استوار است که اغلب خرابی های ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، پس از رسیدن به یک مرحله مشخص، نشانه هایی از خود بروز می دهند که می توان این نشانه ها را به صورت ارتعاشات، صدا، امواج آلتراسونیک، ذرات فرسایشی، دما و . . . تشخیص داده و وقوع خرابی را پیش بینی کرد. لذا می توان قبل از رسیدن خرابی به مراحل بحرانی، با برنامه ریزی فعالیت تعمیراتی و اجرای آن، پیشرفت خرابی را متوقف ساخت.
خرابی بالقوه، مرحله ای از خرابی ماشین است که اولین نشانه های خرابی قابل اندازه گیری و تشخیص هستند. منحنی P-F یک مفهوم اساسی را در مراقبت وضعیت تداعی می کند. این منحنی وضعیت تجهیز در حال خرابی را بر حسب زمان نشان می دهد. همانطور که در شکل 1 مشخص است، هزینه تعمیرات با رشد روند خرابی به صورت فزاینده بالا می رود.
تشخیص خرابی در مراحل اولیه، از طریق تکنیکهای CM صورت می پذیرد و این تکنیکها روند رو به رشد خرابی و نیز نرخ رشد آن را نشان می دهند. لذا می توان در اولین فرصت و قبل از رسیدن به مراحل بحرانی، فعالیت تعمیراتی را انجام داد و از رشد خرابی جلوگیری نمود.
جهت اجرای پایش وضعیت بر روی یک سیستم، مفاهیم و تجهیزات مختلفی مورد نیاز میباشد:.
همانطور که در دیاگرام الف از شکل زیر مشخص است، ابتدا به کمک دستگاه جمع آوری داده، داده های خام مربوط به سیستم جمع آوری میشود. سپس به کمک دستگاه آنالیز داده، دادههای استخراج شده از مرحله قبل مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرند. روش های مختلفی از قبیل wavelet، Fourier Transform و ... از جمله روشهای مورد استفاده در این مرحله میباشند. در گام سوم، ویژگیهای خاصی از دادهها که نشانگرهای مناسبی از خرابی میباشند، شناسایی شده و بصورت کمی محاسبه میشوند. در گام چهارم، خصوصیات مختلف سیستم استخراج و تفسیر میگردد. در نهایت نیز وضعیت سیستم و اجزاء مختلف آن شناسایی میگردد
هدف اصلی فرآیند پایش وضعیت، تخمین سطح سلامت یک سازه یا سیستم بر مبنای دادههای اندازه گیری شده میباشد. 5 مرحله اصلی این فرآیند در دیاگرام ب شکل 2 نشان داده شده است.
مراحل پایش وضعیت
تکنیکهای رایج در پایش وضعیت
پایه و اساس فرآیند پایش وضعیت، اندازه گیری پارامترهای گوناگون توسط سنسورهایی میباشد که در نقاط مختلف سیستم تعبیه شدهاند. تکنولوژی اندازه گیری و نیز کیفیت سنسورها در سالیان اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است. با این وجود، به دلیل آنکه هنوز نمیتوان تمامی متغیرهای فرآیند را (به دلیل محدودیتهای اقتصادی و فنی) اندازهگیری نمود، برخی از مسائل و مشکلات به قوت خود باقی هستند. یکی دیگر از محدودیتهای موجود در این زمینه، همبستگی بین متغیرهای مختلف در یک سیستم میباشد. پس از وقوع عیب، نه تنها این مسئله به عنوان یک پدیده محلی نمایان میشود، بلکه به برخی دیگر از اجزاء نیز انتشار مییابد. به همین دلیل، دستیابی به دلیل ریشهای عیب در یک سیستم پیچیده، نیازمند طراحی یک شبکه سنسوری جامع و کامل جهت غلبه بر این محدودیتها میباشد.
معیارهایی اندازه گیری کیفیت فرآیندهای عیب یابی متناسب با شبکه سنسوری
پایان قسمت اول
در پست های بعدی در مورد در مورد روشهای بهینه سازی شبکه سنسوری با استفاده از
در ادامه به توضیه مختصر در مورد روش ماتریس اطلاعات فیشر و بهینه سازی با استفاده از شبکه بیژن خواهم پرداخت و اطلاعات جامعی در مورد قابلست اطمینان سنسورها خواهم داد.
Diagnostic Importance Factor (DIF)
م.بقائی، ”طراحی بهینه شبکه سنسوری پایش وضعیت سیستمهای مکانیکی جهت بهبود و ارتقاءفرآیند های نگهداری وتعمییرات“پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد ، 1396