Hoe trillingssensoren voorspellend onderhoud stimuleren en uitvaltijd verminderen

Home » Blog » Trillingssensoren maken slimmer voorspellend onderhoud mogelijk

Moderne productieapparatuur verhoogt de efficiëntie van de werkzaamheden, maar als zich onverwachte storingen voordoen, kan dit duizenden dollars per uur kosten aan verloren productiviteit, reparaties en arbeid. Gelukkig kunnen externe trillingssensoren worden gebruikt om een slimme, voorspellende onderhoudsstrategie te ontwikkelen die uitval van apparatuur en dure stilstand tot een minimum beperkt.

Door de trillingspatronen van kritieke apparatuur vast te leggen en te bestuderen, is het mogelijk om afwijkingen op te sporen en veranderingen in het operationele gedrag van een asset te identificeren, zodat problemen kunnen worden aangepakt voordat er storingen optreden. 

In de blog worden de how-to's en voordelen van trillingsmonitoring op afstand uitgelegd, evenals de rol die trillingssensoren spelen, zodat u een voorspellende onderhoudsstrategie kunt bedenken die ongeplande stilstand vermindert en de winstgevendheid verhoogt.

Wat doet een trillingssensor?

De meeste machines trillen tijdens normaal gebruik, maar overmatige trillingen kunnen slijtage veroorzaken, de levensduur van machines verkorten en onevenwichtigheden veroorzaken die componenten in industriële apparatuur beschadigen. Abnormale trillingspatronen duiden ook op mogelijke mechanische problemen in apparatuur.

Het implementeren van een trillingsmonitoringprogramma als onderdeel van een algemene onderhoudsstrategie maakt het mogelijk om veranderingen in trillingen te detecteren zodra deze zich voordoen, zodat potentiële problemen kunnen worden herkend, gediagnosticeerd en gerepareerd voordat er sprake is van een storing. 

De kern van een trillingsmonitoringprogramma wordt gevormd door een trillingssensor, die de frequentie en amplitude van trillingen in industriële apparatuur meet en registreert. De verzamelde gegevens bieden essentiële informatie over de gezondheid van uw machines.

Het monitoren van trillingen helpt fabrikanten:

• Detecteer lagerdefecten.
• Identificeer een verkeerde uitlijning.
• Onbalans opsporen.
• Onthul losheid of slijtage.

Dit inzicht ondersteunt voorspellend onderhoud, waardoor reparaties kunnen worden gepland wanneer dat nodig is, waardoor uitvaltijd en dure reparaties tot een minimum worden beperkt.

De voordelen van trillingsmonitoring

Een trillingsmonitoringprogramma moet worden opgenomen in alle onderhoudsstrategieën, inclusief conditiegebaseerde, voorspellende en voorgeschreven onderhoudsprogramma's, omdat het een verscheidenheid aan tijd- en geldbesparende voordelen biedt, waaronder: 

Kostenbesparingen: Trillingsmonitoring identificeert potentiële defecten aan apparatuur voordat deze zich voordoen, waardoor ongeplande stilstand en reparaties tot een minimum worden beperkt, wat duizenden dollars per uur kan kosten en grote schade kan aanrichten aan de productieschema's. 

Verbeterde uptime: Trillingsmonitoring maakt vroegtijdige detectie van machineproblemen mogelijk voordat deze een negatieve invloed hebben op de prestaties en activiteiten. Bewaakte apparatuur werkt met een hoger niveau van efficiëntie, betrouwbaarheid en uptime. 

Juiste onderhoudsintervallen identificeren: In plaats van onderhoudstaken uit te voeren volgens een kalendergebaseerd schema, maakt trillingsmonitoring het mogelijk onderhoudsactiviteiten uit te voeren wanneer dat nodig is. Dit verlengt de tijd tussen onderhoudsintervallen, vermindert onnodige onderhouds- en arbeidskosten en maximaliseert de beschikbaarheid van de machine. 

Verlaagde energiekosten: Apparatuur die onderhevig is aan slijtage, onbalans en verkeerde uitlijning, werkt niet efficiënt. Door trillingsgerelateerde problemen te identificeren en te corrigeren, werken machines optimaal en verbruiken ze minder energie. 

Verbeterd activabeheer: De informatie die wordt verzameld uit een trillingsmonitoringprogramma biedt een beter inzicht in de bedrijfsmiddelen van de faciliteit door inzicht te geven in de gezondheid en levensduur van de apparatuur, waardoor weloverwogen beslissingen kunnen worden genomen over het al dan niet repareren of vervangen van bedrijfsmiddelen. 

Hoe meet je trillingen?

Trillingsmonitoring is een proces dat uit vijf stappen bestaat en bestaat uit: 

1. Trillingsgegevens verzamelen Trillingsgegevens kunnen worden verzameld met behulp van draagbare apparaten, bedrade sensoren of externe (draadloze) sensoren. Het gebruik van bekabelde of draadloze sensoren maakt het werk minder tijdrovend en verkleint de kans op fouten in de gegevens, omdat technici niet van machine naar machine hoeven te lopen om metingen uit te voeren, noch gegevens handmatig hoeven vast te leggen. Trillingssensoren op afstand bieden meer voordelen dan bekabelde sensoren, omdat ze geen dure bedrading vereisen en kunnen worden gemonteerd op machines die moeilijk te bereiken of op afstand te plaatsen zijn. 2. Een basislijn creëren Om een ​​basislijn te creëren, moeten trillingsgegevens worden verzameld wanneer machines optimaal draaien. Het hebben van een nulmeting voor gezonde apparatuur maakt vergelijking mogelijk met gegevens die later worden verzameld om te bepalen wanneer er een verandering in trillingspatronen optreedt onder dezelfde bedrijfsomstandigheden om potentiële problemen te identificeren.3. Trillingsgegevens opslaan Door externe sensoren te gebruiken als onderdeel van een online monitoringsysteem wordt het opslaan van trillingsgegevens eenvoudiger. Het creëren van historische datasets maakt het vergelijken van baseline- en toekomstige datasets mogelijk. 4. Trillingsgegevens analyseren Het analyseren van trillingsgegevens is de sleutel tot het succes van het trillingsmonitoringprogramma. Terwijl de gegevens worden verzameld, moeten deze worden vergeleken met de basistrillingsniveaus, zodat abnormaliteiten, anomalieën en potentiële storingen kunnen worden geïdentificeerd met voldoende tijd om reparaties in te plannen en vervangende onderdelen te bestellen. 5. Weloverwogen beslissingen nemen Door de gegevens op deze manier te gebruiken, kunt u weloverwogen beslissingen nemen op basis van betrouwbare gegevens. Dit betekent dat wanneer een abnormale bedrijfstoestand of een mogelijke storing wordt gedetecteerd, werkorders kunnen worden uitgegeven en prioriteit kunnen worden gegeven, onderdelen vooraf kunnen worden besteld en reparaties kunnen worden uitgevoerd om langdurige, ongeplande en dure stilstand te voorkomen, waardoor mogelijk duizenden dollars aan verloren productiviteit en kostbare storingen worden bespaard. Geïnformeerde besluitvorming geeft onderhoudsmanagers vertrouwen bij het opstellen van onderhoudsschema's en budgetten, terwijl de verdiende betrouwbaarheid productiemanagers de zekerheid geeft dat ze de productiedoelen zullen halen. 

Wat zijn de verschillende soorten trillingssensoren?

Trillingssensoren vormen een brede categorie technologieën die zijn ontworpen voor verschillende toepassingen en budgetten. De sensorselectie is afhankelijk van factoren zoals frequentiebereik, toepassingsomgeving en kosten.

Veelgebruikte trillingssensoren zijn onder meer:

• Versnellingsmeters: De meest voorkomende trillingssensor meet de versnelling, die vaak wordt geïntegreerd om de snelheid of verplaatsing te berekenen. Ze zijn het beste voor hoogfrequente foutdetectie (zoals lagerfouten).
• Snelheidssensoren (snelheidsmeters): Deze meten de trillingssnelheid en worden gebruikt voor middenfrequentiemetingen, die problemen zoals onevenwichtigheden en verkeerde uitlijning aan het licht brengen.
• Nabijheidssondes (verplaatsingssensoren): Deze contactloze sensoren meten de afstand tussen de sonde en een roterende as. Ze zijn cruciaal voor het bewaken van de aspositie en het detecteren van fouten in snel roterende machines zoals turbines en grote compressoren.
• Op afstand/draadloze sensoren: Dit zijn versnellingsmeters met geïntegreerde draadloze communicatie, stroomvoorziening en, vaak, datalogging/verwerkingsmogelijkheden. Ze zijn de ideale keuze voor proactieve, continue monitoring zonder dure bedrading, zoals bepleit door JHFOSTER.

Wat zijn de drie soorten trillingen?

Drie soorten trillingen worden geanalyseerd in trillingsmonitoringprogramma's en elk is bedoeld om een specifiek probleem met de apparatuur te diagnosticeren, en wel als volgt:

Verplaatsing: Dit meet de totale beweging of afstand die een trillend object aflegt vanuit zijn rustpositie. Het is vooral nuttig voor het diagnosticeren van langzame machines en het monitoren van grote bewegingen.

Snelheid: Dit meet de snelheid van de trilling of hoe snel het onderdeel beweegt. Het wordt gebruikt voor middenfrequentieanalyse, die voorspellend kan zijn voor veelvoorkomende machinefouten zoals verkeerde uitlijning en onbalans. Het correleert doorgaans goed met de destructieve energie van trillingen.

Versnelling: Dit meet de snelheid waarmee de snelheid verandert. Het is het meest gevoelig voor hoogfrequente gebeurtenissen, waardoor het ideaal is voor het identificeren van fouten in een vroeg stadium, zoals die in wentellagers en problemen met de tandwieloverbrenging.

Waar trillingssensoren plaatsen

Optimale sensorplaatsing is de sleutel tot het verzamelen van betekenisvolle trillingsgegevens. Hieronder vindt u praktische richtlijnen voor waar en hoe trillingssensoren op machineonderdelen moeten worden gemonteerd.

Algemene plaatsingsregels

Lagerhuizen: De meest gebruikelijke en effectieve locatie voor het plaatsen van sensoren, omdat de meest kritische mechanische fouten (onbalans, verkeerde uitlijning, lagerslijtage) signalen genereren die via de lagers worden doorgegeven.

Motor-/pompbehuizing: Trillingssensoren moeten dicht bij de kracht- en slijtagepunten worden geplaatst.

Laadzone: Sensoren moeten worden geplaatst aan de belastingzonezijde van lagers, waar de kans op potentiële fouten het grootst is.

Machinetrein: Het monitoren van meerdere punten langs de machinetrein (motoraangedreven kant, motor niet-aangedreven kant, pomplager) geeft een compleet beeld van de gezondheid van een asset.

Veilige montage

Zorg ervoor dat de sensor stevig rechtstreeks op het onderdeel is gemonteerd (met behulp van een noppenmontage of sterke magneet) om een nauwkeurige verzameling van hoogfrequente gegevens te garanderen.

Hoe u een trillingssensor kiest

Het selecteren van de juiste trillingssensor voor de toepassing is de sleutel tot het verkrijgen van nuttige, bruikbare informatie. Houd bij het kiezen van een trillingssensor voor uw toepassing rekening met het volgende:

• Kriticaliteit van item: Zeer kritische machines moeten gebruik maken van continue bewaking op afstand/draadloos. Minder kritieke of reserveapparatuur kan periodieke handcontroles gebruiken.
• Frequentiebereik: Selecteer een sensortype (versnellingsmeter, snelheidssensor of nabijheidssonde) dat de verwachte foutfrequenties van de machine nauwkeurig meet. U moet bijvoorbeeld een versnellingsmeter selecteren om lagerfouten bij hoge snelheid te detecteren.
• Gevoeligheid/meetbereik: De sensor moet gevoelig genoeg zijn om kleine problemen te detecteren, maar ook in staat zijn om de maximaal verwachte trillingsniveaus aan te kunnen zonder clipping.
• Omgevingsfactoren: Houd rekening met temperatuur, vochtigheid (IP-classificatie) en omstandigheden/classificaties in gevaarlijke omgevingen (ATEX/certificeringen voor gevaarlijke gebieden). Draadloze sensoren met mogelijkheden op afstand zijn ideaal voor moeilijk bereikbare of gevaarlijke locaties.
• Budget en connectiviteit: Trillingssensoren op afstand vereenvoudigen het programma door de noodzaak voor technici om door de fabriek te lopen, handmatige metingen uit te voeren en gegevens over te dragen, te verminderen of te elimineren. Ze maken het mogelijk dat gegevens automatisch worden verzameld, opgeslagen en geanalyseerd, waardoor onderhoudsteams vrijkomen.

Het gebruik van externe trillingssensoren voor voorspellend onderhoud

Als onderdeel van een trillingsmonitoringprogramma ondersteunen trillingssensoren een proactieve, voorspellende onderhoudsstrategie, die aanzienlijke operationele en financiële voordelen oplevert, waaronder:

Verandering in onderhoudsaanpak: Door gebruik te maken van trillingsmonitoring voor voorspellend onderhoud kunt u overstappen van reactief of kalendergebaseerd onderhoud naar een proactief programma van voorspellend onderhoud, waardoor ongeplande stilstand en onderhoudsuren tot een minimum worden beperkt.

Gegevensautomatisering: Externe sensoren verzamelen, bewaren en analyseren voortdurend trillingsgegevens.

Realtime besluitvorming: Geavanceerde analyses maken directe en geïnformeerde reacties op afwijkingen mogelijk.

Arbeidsbesparingen: Het gebruik van trillingssensoren vermindert de noodzaak voor handmatige gegevensverzameling, waardoor onderhoudsteams zich kunnen concentreren op het oplossen van problemen en het voorkomen van toekomstige storingen.

Geoptimaliseerde bewerkingen: Op trillingsmonitoring gebaseerde voorspellende onderhoudsprogramma's zorgen ervoor dat fabrieken blijven werken met een hoog niveau van uptime, efficiëntie en winstgevendheid.

JHFOSTER:uw partner voor trillingsmonitoring

Trillingssensoren vormen het hart van een trillingsmonitoringprogramma en stellen u in staat een meer proactieve onderhoudsstrategie toe te passen. De huidige externe trillingssensoren verzamelen, bewaren en analyseren automatisch machinegegevens, zodat onderhoudsteams hun tijd kunnen besteden aan het corrigeren van afwijkingen en het voorkomen van toekomstige storingen, waardoor de uptime en winstgevendheid van de faciliteit worden gemaximaliseerd. Neem contact op met JHFOSTER voor meer informatie over externe trillingssensoren en hoe deze u kunnen helpen bij het ontwikkelen van een effectief trillingsmonitoringprogramma voor voorspellend onderhoud.

• Senior Vice-President Automatisering, Tavoron

  Scott Wojciak, een doorgewinterde manager met diepgaande expertise in industriële automatisering en distributie, is Senior Vice President Automation bij Tavoron. Hij leidde eerder de divisie Fluid Power, Automation en Engineered Solutions bij Singer Industrial en bekleedde leidinggevende functies bij BW Rogers, waaronder Vice President of Sales, Director of Sales en Regional Business Unit Manager. Scott staat bekend om zijn resultaatgerichte aanpak en klantgericht leiderschap en heeft zijn hele carrière besteed aan het bevorderen van de commerciële strategie en operationele prestaties in de automatiseringssector. Hij begon zijn carrière als verkoopingenieur en verdiende al vroeg in zijn ambtstermijn de onderscheiding Salesman of the Year van BW Rogers.

  Bekijk alle berichten