Fabrieken kunnen tot 90% besparen op de kosten van klepbewaking met draadloze IoT-sensoren

Fabrieken en fabrieken in industrieën, zoals chemische verwerking, pulp en papier, water- en afvalwaterbehandeling, hebben de voordelen van bewaking op afstand ingezien. Traditionele, achteraf aangebrachte bewakingsoplossingen zijn echter duur en traag in gebruik voor fabrieken met duizenden handmatige kleppen van verschillende typen.

Er is een meer kosteneffectief alternatief:fabrieken hebben aangetoond dat de investeringen in retrofitten met 90% zijn verminderd door gebruik te maken van draadloze sensoren van industriekwaliteit en industriële IoT-technologieën.

In dit artikel vertelt de wereldwijde industriële IoT-specialist, Pertti Kujala, de directeur van Smart Factory business van Haltian , vertelt over retrofit klepbewaking en legt uit hoe fabrieken aanzienlijke kosten kunnen besparen.

Wat is bewaking van externe kleppen?

Fabrieken en fabrieken in de chemische procesindustrie, pulp en papier, water- en afvalwaterbehandeling en andere sectoren zijn in de eerste plaats bekend door de enorme netwerken van procespijpleidingen die worden aangestuurd door duizenden handbediende kleppen. De systemen werken tot voor kort al jaren succesvol en effectief met verschillende soorten handventielen.

De bewaking op afstand van deze handmatige kleppen wordt nog belangrijker in de procesindustrie, aangezien de transformatie van Industrie 4.0 door de fabrieken over de hele wereld raast. Om het concurrentievermogen in de toekomst te behouden, moeten industriële ondernemingen de productie-efficiëntie verhogen, de verwerkingsactiviteiten optimaliseren, onnodige uitval voorkomen en de veiligheid verbeteren.

Met de integratie van SCADA met veldinstrumenten, en ook smartphones, tablets en andere mobiele oplossingen, groeit industriële automatisering en procesbesturing snel ten goede.

Voordelen voor fabrieken en fabrieken

Externe klepbewaking bestaat uit verschillende componenten:en detecteert de kleppositie met een retrofit sensorapparaat, gemonteerd op de handbediende klep. Positiesensoren zijn onderverdeeld in hoekpositiesensoren en lineaire positiesensoren. Het sensorapparaat rapporteert vervolgens de positiegegevens in digitaal formaat aan het centrale besturingssysteem van de fabriek.

Met een ideale oplossing voor bewaking op afstand kunnen de posities van alle kleppen in een fabriek in realtime worden bewaakt op het centrale besturingssysteem in de fabriek - vanaf duizenden verschillende punten langs de procespijplijnen. Bewaking op afstand van procesregelkleppen kan fabrieken op talloze verschillende manieren meerdere voordelen bieden:

• Breng enorme kostenbesparingen
• Schakel sneller procesherstel in na onderhoudsonderbrekingen
• Verhoog de veiligheid in de fabriek
• Verminder het optreden van fouten en kwaliteitsafwijkingen
• Geef waardevolle analyses en help ongeplande downtime te voorkomen.

De voordelen van bewaking op afstand te midden van de voortdurende transformatie van Industrie 4.0 hebben de markt voor bewaking en controle op afstand in een gestaag groeitraject gebracht met een CAGR van 4,5%. Naar verwachting zal het tegen 2023 wereldwijd $ 27 miljard (€ 24,5 miljard) bedragen.

Uitdagingen van traditionele retrofitoplossingen

Veel fabrieken en fabrieken aarzelen om te investeren in uitbreidingen van bewaking op afstand, ondanks de snelle marktgroei en de aanzienlijke economische voordelen. Het achteraf aanbrengen van een bewakingssysteem op duizenden verschillende soorten kleppen - waarvan sommige erg oud kunnen zijn en vaak door verschillende leveranciers zijn vervaardigd - is kostbaar en tijdrovend.

Pertti Kujala heeft een overzicht gemaakt van de belangrijkste uitdagingen bij het achteraf aanbrengen van bewaking op afstand op bestaande kleppen.

De huidige kleppositiesensoren op de markt passen vaak op slechts één type klep, en verschillende klepfabrikanten hebben hun eigen specifieke positiesensorapparaten. Dit verhoogt de investering in hardware voor sensorapparatuur voor fabrieken, en inkoop waarbij de producten van verschillende fabrikanten betrokken zijn, kan tijdrovend zijn

De traditionele veldsensorapparaten gebruiken verschillende industriële communicatieprotocollen - zoals Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface en het HART-protocol, voor communicatie met het SCADA- of SAS-systeem van de fabriek. Dit kan kostbare aanpassing van de software-interface vereisen, vooral als sensoren van verschillende leveranciers in het systeem zijn opgenomen.

De meeste huidige industriële kleppositiesensoren en detectorproducten op de markt vereisen fysieke bekabeling voor elektriciteit en data. Wanneer er duizenden kleppen in een fabriek zijn, wordt de bekabeling een aanzienlijke kostenpost en verlengt de implementatietijd tot maanden en soms jaren.

De traditionele positiesensoren die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, zijn gebouwd op basis van dezelfde extreme industriële normen als de kritische, operationele veldhardware. Dit kan echter in veel industriële toepassingen als over-engineering worden beschouwd. De positiesensoren worden meestal bovenop de primaire operationele hardware, zoals de kleppen, gemonteerd - en de sensoren worden niet direct blootgesteld aan de zwaarste omstandigheden. Deze extreme productontwerppraktijk heeft de verkoopprijzen van de traditionele positiesensorproducten verhoogd, maar hoogwaardige, enterprise-grade producten met een lager prijskaartje zijn in de meeste gevallen even geschikt voor dit doel.

Deze uitdagingen vertragen de implementatie van retrofit remote valve monitoring-oplossingen in wereldwijde fabrieken. De vraag die rijst is:hoe kan men deze investeringen verminderen en het achteraf inbouwen gemakkelijker maken? Een baanbrekende oplossing zou kunnen komen uit de technologiesector Internet of Things (IoT). Ontwikkelingen met IoT-sensorapparaten en draadloze technologieën hebben de afgelopen jaren een enorme sprong voorwaarts gemaakt.

Baanbrekende technologie bij bewaking van externe kleppen

Haltian, specialist in productontwikkeling en leverancier van industriële IoT, heeft samen met een wereldwijd bedrijf in de procesindustrie een slimme, industriële draadloze hoeksensor ontwikkeld voor bewaking van externe afsluiters. Het combineert de nieuwste draadloze technologieën van industriekwaliteit en ultraduurzame materialen. Met deze oplossing kunnen fabrieken hun renovatiekosten tot 90% verlagen, vergeleken met traditionele alternatieven.

Wat kan de hoeksensor doen?

De draadloze sensor heeft geen bekabeling nodig. Deze retrofit hoeksensor kan worden bevestigd aan verschillende soorten handmatige roterende sluizen, waaronder kogel- en vlinderkleppen. Het wordt geleverd met een montageadapterset om de installatie snel en eenvoudig te maken. Er is een klem die het sensorapparaat op een buis monteert. De schijf voor het detecteren van de roterende positie wordt met een eenvoudige clip aan de klephendel bevestigd.

In het hoeksensorapparaat bevinden zich magnetische en mechanische sensoren om de positie van de klep te detecteren, met een nauwkeurigheid van één graad. Het meldt elke positieverandering via de draadloze verbinding - aan de fabriek of het centrale besturingssysteem van de fabriek. Na het inschakelen maakt de sensor automatisch verbinding met de andere sensorapparaten met behulp van de Wirepas Mesh-technologie.

Indien nodig kan het draadloze Wirepas Mesh-protocol in het hoeksensorapparaat automatisch het radiozendvermogen en de frequentieband optimaliseren. In de fabriek zijn geen basisstations of draadloze netwerkinfrastructuur nodig - de Angle-sensorapparaten fungeren als toegangspunten voor andere sensorapparaten en vormen een volledig vermaasd netwerk, dat datapakketten hop-by-hop naar de juiste bestemming verzendt.

Het energiezuinige hoeksensorapparaat kan meerdere jaren werken met slechts een batterij.

Hoe kan het fabrieken ten goede komen?

Gedurende een meerjarige industriële investeringshorizon kan de draadloze Angle-sensorbenadering fabrieken en fabrieken CAPEX- en OPEX-besparingen opleveren. Dit zijn de meest prominente levenslange voordelen:

• Installatie op uw kleppen is snel en eenvoudig - er is geen bekabeling nodig en het wordt volledig voorgeconfigureerd geleverd. Het vermindert de inzet- en operationele kosten, wanneer er duizenden kleppen bij betrokken zijn.
• Werkt met verschillende soorten roterende sluizen, inclusief de kogel- en vlinderkleppen van elke fabrikant - verlaagt de hardwarekosten en maakt aanschaf eenvoudig
• Vermijd verdere dure softwareaanpassingen voor industriële communicatieprotocollen – de Angle-sensor integreert rechtstreeks in het centrale besturingssysteem via een eenvoudige Application Programming Interface (API).
• De veranderingen in kleppositiegegevens worden gerapporteerd aan uw besturingssysteem - hierdoor kunt u fabrieksprocessen sneller aanpassen aan hun optimale prestatieniveaus.
• Met actuele informatie over alle klepstanden kunt u ongevallen voorkomen en de arbeidsveiligheid in de fabriek vergroten.
• Voorkom milieuschade door ervoor te zorgen dat er geen gevaarlijke stoffen uit het systeem vrijkomen.
• Handmatige kleppen worden doorgaans afgesteld door het bedieningspersoneel. Op basis van hun stilzwijgende kennis voeren zij het aanpassingswerk uit. Met klepmonitoring kunt u deze stilzwijgende kennis digitaliseren en opslaan.
• End-to-end-gegevens verzameld van alle kleppen, stellen u in staat de processen te meten en te optimaliseren.

Tot slot

Remote Valve Monitoring biedt fabrieken en fabrieken aanzienlijke voordelen - dit vertaalt zich in kostenbesparingen, betere veiligheid en continue procesoptimalisatie. De digitalisering van procesregelkleppen sleept echter te lang aan, vanwege hoge investeringen in retrofits.

De nieuwe industriële hoeksensor en draadloze industriële IoT-technologieën kunnen het Remote Valve Monitoring-spel veranderen met een eenvoudig, maar robuust alternatief met een tot 90% lagere investering!

De auteur is Pertti Kujala, directeur van Smart Factory Business, Haltian

Over de auteur

ertti Kujala is de directeur van Thingsee Smart Factory-oplossingen bij Haltian. Nadat hij in 2012 bij Haltian kwam werken, heeft Pertti in verschillende IoT-leiderschapsposities in het bedrijf gewerkt. Pertti begon zijn carrière in Nokia in 2003, waar hij met succes verschillende functies op het gebied van mechanisch ontwerp, engineering en concepting bekleedde. In de fabrikant van luxe apparaten, Vertu , in het VK, werkte Pertti in 2007-2009 als senior mechanisch ontwerper en heeft hij nieuwe decoratie-assemblages ontworpen en ontwikkeld met materialen zoals leer, saffier, keramiek en edele metalen. Pertti's buitenschoolse passies omvatten architectuur. Pertti heeft een M.Sc. in Werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Oulu in Finland.

Haltian biedt apparaatfabrikanten sinds 2012 productontwerp- en engineeringdiensten van wereldklasse. Thingsee, het bewezen IoT-technologieplatform ontwikkeld door Haltian, maakt snellere IoT-lanceringen mogelijk voor grootschalige implementaties. In 2018 werd Haltian aangekondigd door onderzoeksleider Gartner om te worden beschouwd als een Cool Vendor voor zijn IoT-services en in 2019 werd Haltian een AWS Advanced Technology Partner. Haltian zit achter veel van de wereldwijde kenmerkende producten, zoals de Oura-gezondheidsring. Het ontwerp voor het Specim IQ hyperspectrale beeldvormingsapparaat won de felbegeerde Red Dot Design Award in 2018. Ga voor meer informatie naar Haltian of klik hier