نگهداری پیشبینانه استراتژیای است که سازمانها برای تخمین و برنامهریزی زمانبندی نگهداری تجهیزات عملیاتی خود استفاده میکنند. این استراتژی به منظور بهینهسازی عملکرد و عمر مفید تجهیزات طراحی شده است. با استفاده از دستگاههای اینترنت اشیا (IoT)، سازمان شما میتواند از حسگرهای هوشمند برای نظارت بر تمام جنبههای عملکرد ماشینآلات استفاده کند. راهحلهای نگهداری پیشبینانه دادههای حسگرها را با دادههای عملیاتی کسبوکار ادغام کرده و از تحلیلهای مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) برای استخراج معنا استفاده میکنند. شما میتوانید از معنای استخراجشده برای پیشبینی وضعیت آینده تجهیزات و پیشبینی مشکلات احتمالی ماشینآلات قبل از وقوع آنها استفاده کنید. به عنوان مثال، اگر دما یا فشار از حد تعیینشده فراتر رود یا استفاده از ماشینآلات بیشتر از حد انتظار باشد، ممکن است انتظار بروز مشکلاتی داشته باشید. نگهداری پیشبینانه آسیبهای احتمالی به ماشینآلات را پیشبینی کرده و قبل از وقوع آسیب، بررسیهای نگهداری را برنامهریزی میکند. سازمان شما میتواند از نگهداری پیشبینانه برای به حداکثر رساندن زمان تولید با افزایش زمان فعالیت و قابلیت اطمینان داراییها استفاده کند.
چرا نگهداری پیشبینانه مهم است؟
نگهداری پیشبینانه مهم است زیرا ماشینآلات فیزیکی ممکن است دچار آسیب شوند. قطعات ممکن است خراب شوند یا فرسوده شوند و عملکرد آنها ممکن است کند شود یا از حدود عملیاتی مورد انتظار متغیر گردد. این خرابی و فرسودگی تجهیزات فیزیکی به دلایل مختلفی رخ میدهد:
- رویدادها و شرایط خارجی
- فرسودگی ناشی از استفاده منظم
- فرسودگی بیش از حد به دلیل استفاده از تجهیزات خارج از ظرفیتها یا عملکرد مورد انتظار
طراحی مهندسی کلی تجهیزات و فناوریهای جدید نیز عمر تجهیزات را کاهش میدهند. همچنین بر برنامههای نگهداری و جایگزینی تأثیر میگذارند. وقتی تجهیزات پیچیدهتر و متنوعتری را در سیستمهای ماشینآلات صنعتی ادغام میکنید، خرابی یا فرسودگی یک قطعه به طور منفی بر سایر قطعات در زنجیره تأثیر میگذارد. این امر منجر به نتایج غیرمنتظره میشود. سازمان شما میتواند از راهحلهای نگهداری پیشبینانه برای کاهش احتمال خرابی تجهیزات و جلوگیری از فرسودگی خارج از حدود معقول استفاده کند.
نگهداری پیشبینانه چگونه کار میکند؟
نگهداری پیشبینانه شامل نظارت، تجزیه و تحلیل، و اقدام بر اساس بینشهای جمعآوریشده است.
نظارت
شما باید تجهیزات را در طول استفاده با مجموعهای متنوع از حسگرهای IoT که برای این منظور در دسترس هستند، نظارت کنید. حسگرها دما، لرزش، رطوبت و سایر پارامترهایی که بینشهایی در مورد سلامت ماشین ارائه میدهند را اندازهگیری میکنند. به عنوان مثال، یک حسگر دما نشان میدهد که آیا یک ماشین پس از استفاده طولانیمدت داغتر میشود یا خیر. یا تصاویر دوربین میتوانند نشان دهند که آیا یک شیر به اندازه کافی باز نمیشود. تجهیزات به طور مداوم یا در فواصل زمانی مکرر نظارت میشوند تا دادهها به موقع جمعآوری شوند و شانس تشخیص ناهنجاریها افزایش یابد.
تجزیه و تحلیل
شما میتوانید دادههای جمعآوریشده از حسگرها را تجزیه و تحلیل کنید تا مشخص کنید تجهیزات با چه سرعتی فرسوده میشوند یا آیا به زودی خراب خواهند شد. دستگاههای IoT دادهها را به یک سیستم مرکزی منتقل میکنند. در اینجا، یادگیری ماشین (ML) و سایر الگوریتمهای پیشرفته هوش مصنوعی دادهها را تجزیه و تحلیل میکنند تا انحرافات از خطوط پایه یا الگوهای تعیینشده را تشخیص دهند. آنها با تجزیه و تحلیل دادههای تاریخی و مرتبط کردن آنها با خرابیهای شناختهشده، مدلهای پیشبینانه میسازند. تبدیل دادههای خام حسگرها به اطلاعات قابل استفاده نیازمند قابلیتهای محاسباتی قوی است.
اقدام
مدلهای پیشبینانه بر اساس الگوهای دادههای فعلی و گذشته، زمان احتمالی خرابی یک قطعه از تجهیزات را تخمین میزنند. سیستم برنامههای نگهداری پیشفعال را بر اساس تحلیل آینده خود ایجاد میکند. همچنین از ایمیل، پیامها، داشبوردها یا سایر مکانیزمها برای هشدار به تیم نگهداری در مورد خرابیهای احتمالی آتی یا ناهنجاریهای حساس به زمان استفاده میکند. با انجام نگهداری و جمعآوری دادههای بیشتر در طول زمان، مدلهای پیشبینانه دقیقتر و قابل اعتمادتر میشوند.
فناوری نگهداری پیشبینانه
نگهداری پیشبینانه یک حوزه پیچیده با اجزای متحرک متعدد است. این کار نیازمند سیستمهایی است که از ذخیرهسازی، انتقال و تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از دادهها پشتیبانی کنند. این دادهها اغلب به صورت بلادرنگ و جریانی هستند و از صدها، اگر نه هزاران یا میلیونها، منبع مختلف IoT ترکیب میشوند. انتقال دادهها نیازمند شبکههای اختصاصی، ذخیرهسازی در دریاچههای داده (data lakes) و پردازش با استفاده از خوشههای سرور با عملکرد بالا است. زیرساخت دقیق مورد نیاز برای پشتیبانی از یک برنامه نگهداری پیشبینانه به سیستم و معماری مورد استفاده شما بستگی دارد. همچنین به حسگرها، انواع دادهها و نوع تجزیه و تحلیلی که انجام میدهید بستگی دارد. سفارشیسازی راهحلهای نگهداری پیشبینانه نیازمند مهندسان، معماران زیرساخت و دانشمندان داده برای ایجاد پیکربندی مناسب است.
مزایای نگهداری پیشبینانه چیست؟
برنامههای نگهداری پیشبینانه میتوانند به روشهای مختلفی به سازمان شما سود برسانند.
کاهش زمانهای توقف
انتظار برای خرابی تجهیزات قبل از تعمیر آن به عنوان نگهداری واکنشی شناخته میشود. توقفهای برنامهریزینشده بر کل برنامه عملیاتی تأثیر میگذارند. در مقابل، نگهداری پیشبینانه خطر خرابیهای غیرمنتظره تجهیزات را کاهش میدهد. شما میتوانید نگهداری اصلاحی را از قبل برنامهریزی کنید و توقفها را به زمانهای غیرحساس منتقل کنید. در صورت نیاز، میتوانید تجهیزات پشتیبان را برای استفاده در طول تعمیرات به کار گیرید و تداوم کسبوکار را افزایش دهید.
کاهش هزینههای نگهداری غیرضروری
نگهداری پیشگیرانه معمولاً ماشینآلات را در وضعیت عملیاتی خوبی نگه میدارد. با این حال، این نگهداری از منظر فرسودگی همیشه ضروری نیست. هنگامی که از یک برنامه نگهداری پیشبینانه استفاده میکنید، نگهداری را پس از استفاده یا زمان بیشتر از آنچه در برنامهریزی منظم انتظار میرود، آغاز میکنید. این ممکن است به دلیل استفاده کمتر از تجهیزات یا عوامل دیگر باشد. این فرآیند منجر به کاهش هزینههای نگهداری برای قطعات جدید و منابع تیم نگهداری میشود.
افزایش درک سیستم یکپارچه
با استفاده از یک برنامه نگهداری پیشبینانه، میتوانید یک نمای دقیق و بلادرنگ از سلامت کلی یک سیستم پیچیده ایجاد کنید. در گذشته، این امکان وجود نداشت. تنها گزارشهای بازرسی نقص با مهر زمانی برای ارائه یک نمای کلی از سیستم در دسترس بودند. امروزه، میتوانید دادهها را در تمام دستگاههای IoT خود برای تحلیلهای دقیق از کل عملیات کسبوکارتان ادغام کنید.
موارد استفاده از نگهداری پیشبینانه چیست؟
نگهداری پیشبینانه معمولاً در مواردی با سیستمهای فیزیکی بزرگ و پیچیده استفاده میشود. در اینجا چند نمونه آورده شده است:
- کارخانهها و واحدهای تولیدی
- تأسیسات ساختمانی و صنعتی
- حملونقل و لجستیک
- عملیات انرژی و تأسیسات
- عملیات معدن
- رباتیک پیچیده
- خدمات آزمایشگاهی
شرکتهایی که این سیستمها، عملیات یا تأسیسات را دارند یا مدیریت میکنند، میتوانند از استفاده از نگهداری پیشبینانه بهرهمند شوند. این همچنین به آنها یک مزیت رقابتی میدهد.
تفاوت بین نگهداری پیشبینانه و انواع دیگر چیست؟
سازمان شما همچنین میتواند از روشهای نگهداری پیشگیرانه و نگهداری مبتنی بر بازرسی استفاده کند.
نگهداری پیشبینانه در مقابل نگهداری پیشگیرانه
با نگهداری پیشبینانه، شما خرابی یا فرسودگی تجهیزات را از قبل پیشبینی میکنید، سپس قبل از وقوع رویداد، به طور پیشفعال نگهداری را انجام میدهید. از سوی دیگر، نگهداری پیشگیرانه زمانی است که شما نگهداری را بر اساس یک برنامه تعیینشده انجام میدهید. این برنامه نگهداری ممکن است بر اساس دورههای زمانی یا واحدهای استفاده قابل اندازهگیری (مانند تعداد دورهای یک فن) باشد. معمولاً این برنامههای نگهداری توسط سازنده تجهیزات مشخص میشوند. شما میتوانید به طور همزمان از تکنیکهای نگهداری پیشبینانه و پیشگیرانه استفاده کنید یا یکی را بر دیگری ترجیح دهید. نگهداری پیشبینانه به دلیل ماهیت پیشرفتهتر خود نسبت به نگهداری پیشگیرانه مؤثرتر است، به شرطی که به درستی معماری، پیکربندی، پیادهسازی و نگهداری شود.
نگهداری پیشبینانه در مقابل بازرسی نقصها
بازرسی نقصها فرآیندی است که در آن وضعیت فعلی تجهیزات را بررسی میکنید تا تصمیم بگیرید آیا نیاز به شروع نگهداری جدید دارید یا خیر. همچنین میتواند نیاز به نگهداری پیشنهادی را تأیید کند. معمولاً این فرآیند شامل تجزیه و تحلیل در محل، مانند عکاسی فیزیکی از زنگزدگی روی یک ماشین، یا تکنیکهای تجزیه و تحلیل از راه دور، مانند تحلیل لرزش یا ضبط با کمک IoT است. شما میتوانید بازرسی نقصها را همراه با نگهداری پیشبینانه و پیشگیرانه استفاده کنید. بازرسی همچنین میتواند برای اهدافی غیر از برنامهریزی نگهداری استفاده شود. به عنوان مثال، اگر شرکتی بخواهد تأسیسات صنعتی خود را بفروشد، بازرسی نقصها ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. خریدار ممکن است بخواهد میزان آسیب یا فرسودگی ماشینآلات را بداند، که بر هزینه خرید تأثیر میگذارد.
چالشهای پیادهسازی نگهداری پیشبینانه چیست؟
نگهداری پیشبینانه به سرمایهگذاری قابل توجهی در برنامهریزی، خرید IoT، عملیات، نگهداری، فعالیتهای تحلیلی و بهبود و مدیریت مداوم وابسته است. مقدار زمان، منابع انسانی و پول مورد نیاز برای نگهداری پیشبینانه مؤثر گاهی اوقات برای عملیات کوچکتر خارج از دسترس است. قبل از اینکه سازمان شما یک راهحل نگهداری پیشبینانه را مستقر کند، چالشهای زیر را در نظر بگیرید:
- جمعآوری دادههای مناسب با حسگرهای مناسب
- جمعآوری دادهها در سطح حساسیت مناسب
- اطمینان از عملکرد صحیح حسگرها
- تنظیم محدودیتهای مناسب برای هشدارهای نگهداری
- انجام تجزیه و تحلیل مناسب برای نگهداری پیشبینانه
- تصمیمگیری در مورد زمان و چگونگی انجام نگهداری پیشگیرانه و بازرسی نقصها
- ادغام اجزای جدید تجهیزات در سیستم نگهداری پیشبینانه
- پیکربندی سیستمهای مدیریت نگهداری کامپیوتری خودکار بر اساس تجزیه و تحلیل
علاوه بر این، سازمان شما باید از هرگونه تعهدات قانونی، انطباق یا بیمهای در مورد نگهداری برنامهریزیشده آگاه باشد. این موضوع بهویژه زمانی اهمیت دارد که قصد دارید برنامههای نگهداری پیشبینانهای را دنبال کنید که کمتر از برنامهریزی نگهداری توصیهشده توسط فروشنده باشد.
