IoT industrial:como alertas e sensores inteligentes agregam valor aos motores elétricos

Este blog é o quarto de uma série de cinco partes que analisa o impacto da Internet das Coisas (IoT) na sociedade. Muitas vezes me perguntam sobre o valor da IoT - às vezes diretamente, mas muitas vezes indiretamente, como em "Como um dilúvio de dados pode criar valor?" Vejamos um exemplo de motores elétricos em ambientes industriais e as maneiras como a IoT produz algum valor real, talvez de algumas maneiras que você não havia considerado, diz Cees Links, gerente geral da Qorvo.

Motores elétricos:os burros de carga da vida industrial

Os motores elétricos existem em todos os tamanhos, desde muito pequenos a muito grandes. Eles geralmente funcionam com energia principal, mas às vezes com baterias, como em carros elétricos. Todos nós temos muitos motores elétricos em nossas casas - em nossos aspiradores de pó, geladeiras, freezers, abridores de portas de garagem. E, é claro, muitos brinquedos têm motores elétricos em miniatura, como as locomotivas dos modelos de trens.

As fábricas também estão equipadas com muitos motores elétricos usados ​​para todos os tipos de trabalhos:levantamento, prensagem, bombeamento, sucção ou secagem - basicamente tudo o que pode ser feito com movimento. Os motores elétricos são o carro-chefe da indústria hoje. Eles também são usados ​​em áreas muito empoeiradas, perigosas ou difíceis de alcançar pelo esforço humano. Em suma, a vida industrial moderna não existe sem o motor elétrico.

Manutenção, manutenção, manutenção

Motores elétricos são dispositivos mecânicos, então não é surpresa que eles parem de vez em quando. As estatísticas mostram uma taxa de falha de 7% ao ano; em média, um motor elétrico para de funcionar uma vez a cada 14 anos. Não é ruim, você pode pensar - mas para uma fábrica com cem motores elétricos, isso significa que um motor deixa de funcionar quase todos os meses.

E tenha em mente que um motor caindo às vezes significa uma linha de produção inteira caindo, o que pode se tornar muito caro muito rapidamente. Agora, considere o fato de que as falhas do motor podem vir com um tempo incrivelmente infeliz, como antes de o pedido crítico ser entregue.

Para reduzir o tempo de inatividade inesperado, as fábricas empregam equipes de manutenção. A manutenção de motores elétricos é uma parte importante de seus esforços, mas também é cara.

Existem várias abordagens para manutenção:

• Manutenção preventiva. Os cronogramas de manutenção são baseados em uma estimativa de quanto tempo o motor elétrico médio funciona. Para estar no lado seguro e evitar a falha completa do motor, a manutenção geralmente ocorre muito cedo (embora ocasionalmente muito tarde) e as peças que funcionam bem e ainda em boas condições podem ser substituídas. A pegada? Não há garantia de que um novo problema não ocorrerá logo após a manutenção.
• Manutenção do tipo “executar até falhar”. Essa abordagem espera para fazer a manutenção até que a máquina pare de funcionar. Isso normalmente resulta na substituição total do motor, porque consertar um motor elétrico danificado no local geralmente não é simples.
• Manutenção baseada em condições. Antes que os motores elétricos caiam, eles geralmente começam a mostrar irregularidades como ruído, desequilíbrio, arrasto, etc. Em uma abordagem baseada em condições, um especialista em manutenção vai a cada motor elétrico e "escuta" com as ferramentas adequadas, como um médico com um estetoscópio. Dependendo do ambiente, este pode ser um trabalho fácil ou difícil e até perigoso. E, claro, o médico não pode estar em todos os lugares ao mesmo tempo.

Apesar de suas desvantagens, a manutenção preventiva é provavelmente melhor e mais econômica do que a alternativa “executar até a falha” - mas com base na condição pode ser uma opção melhor ... especialmente quando você traz a IoT.

Manutenção baseada na condição:fortalecida com IA e IoT

Com a IoT, cada motor elétrico no chão de fábrica é equipado com um ou vários sensores que são conectados (de preferência sem fio) a um banco de dados de controle que coleta continuamente dados sobre os motores. O banco de dados de controle pode usar inteligência artificial (IA) para aprender o comportamento normal de cada motor e, então, após um período tipicamente curto de aprendizado, pode gerar alertas imediatos quando ocorrerem desvios do normal. Em outras palavras, a IoT combinada com a IA não apenas vê os problemas chegando, mas também verifica continuamente os problemas.

Lembre-se de que este banco de dados de controle não precisa ser programado. Ele pode simplesmente ser alimentado com dados e então aprender por si mesmo “automaticamente” o que é normal e o que são exceções.

Quando ocorre uma exceção (ou seja, um problema), ele envia um alerta imediato, o que em muitos casos evita a falha total do motor e a substituição. Esse tipo de alerta inteligente também permite que o tratamento corresponda ao problema no momento em que ele começa a se manifestar, ao invés da manutenção geral que pode ser muito cedo, muito tarde ou perder completamente a falha pendente. Dependendo da gravidade do problema e do alerta, o tempo de inatividade do motor pode até ser planejado para minimizar qualquer interrupção nas operações.

Finalmente, esse tipo de coleta de dados baseada em sensores é muito mais precisa e completa do que qualquer coisa que os humanos possam alcançar. Uma lenta deterioração da qualidade de qualquer motor elétrico continuará sem ser detectada pelos olhos e ouvidos humanos até que um problema sério se desenvolva ou ocorra uma falha, mas a IoT notará até mesmo as menores mudanças no desempenho normal por um longo período de tempo.

O verdadeiro valor da IoT:tomar decisões melhores com mais rapidez

Achamos que vivemos em um mundo moderno, mas na verdade desperdiçamos muitos recursos e dinheiro ao tomar decisões erradas e / ou tomar decisões muito lentamente. A promessa da IoT é que agora podemos coletar dados suficientes - dados econômicos que já existem, mas que nunca capturamos. E podemos capturar esses dados continuamente, e sem esforço, em volumes enormes. Com a IA, podemos aprender com ela para tomar decisões melhores e mais rápidas.

De volta à pergunta original, então. Qual o valor que a IoT traz? Ele permite que as pessoas tomem decisões melhores e mais rápidas.

O autor deste blog é Cees Links, gerente geral, Unidade de negócios de conectividade sem fio da Qorvo