Bảo trì dự đoán là gì? Vì sao bảo trì dự đoán lại quan trọng?

1819

08-03-2024

"Bảo trì dự đoán" là một khái niệm ngày càng được quan tâm và áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp hiện đại. Để hiểu rõ hơn về khái niệm này và tầm quan trọng của nó, hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Bảo trì dự đoán là gì?

Bảo trì dự đoán là một phương pháp dự đoán khi nào thiết bị cần bảo trì trước khi gặp sự cố dựa trên dữ liệu và trí tuệ nhân tạo. Dựa trên dữ liệu vận hành và hiệu suất của thiết bị để đưa ra dự đoán và thực hiện các biện pháp bảo trì định kỳ, qua đó giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động/downtime của thiết bị, cũng như chi phí sửa chữa không lường trước. Predictive maintenance giúp tăng hiệu suất hoạt động, kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì.

Tại sao bảo trì dự đoán lại quan trọng?

Bảo trì dự đoán là một hoạt động quan trọng để đảm bảo máy móc hoạt động ổn định. Các thành phần có thể gặp trục trặc hoặc hao mòn dẫn đến hiệu suất không đạt yêu cầu hoặc hoạt động quá công suất dự kiến.

Nguyên nhân của sự cố và xuống cấp thiết bị thường bao gồm:

+ Các yếu tố bên ngoài

+ Hao mòn do sử dụng thường xuyên

+ Vượt quá công suất hoặc chức năng dự kiến.

Khi tích hợp các thiết bị phức tạp trong hệ thống công nghiệp, sự cố của một thành phần có thể ảnh hưởng tiêu cực đến các thành phần khác, gây ra hậu quả không mong muốn. Để giảm nguy cơ hỏng hóc và tránh xuống cấp không mong muốn, tổ chức có thể áp dụng các giải pháp bảo trì dự đoán.

Bảo trì dự đoán diễn ra như thế nào?

Theo dõi

Để đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị, việc sử dụng các cảm biến IoT để giám sát là cần thiết. Các cảm biến như nhiệt độ, độ rung, độ ẩm và các thông số khác cung cấp thông tin quan trọng về trạng thái của máy.

Ví dụ, cảm biến nhiệt độ có thể cho biết xem máy liệu có bị nóng hơn sau thời gian sử dụng không. Hoặc hình ảnh từ camera có thể phát hiện một van không hoạt động đúng cách. Việc giám sát thiết bị liên tục hoặc định kỳ giúp thu thập dữ liệu kịp thời và tăng khả năng phát hiện sớm các vấn đề không bình thường.

Phân tích

Dữ liệu thu thập từ các cảm biến có thể được phân tích để đánh giá tình trạng của thiết bị và từ đó dự đoán nguy cơ xuống cấp hoặc hư hỏng sắp xảy ra. Các thiết bị IoT gửi dữ liệu đến một trung tâm, nơi thuật toán máy học (ML) và các thuật toán AI khác được sử dụng để phân tích dữ liệu. Các thuật toán này so sánh dữ liệu thu thập với các mẫu cố định để phát hiện sớm bất kỳ sự sai lệch bất thường nào.

Bằng cách xây dựng mô hình dự đoán từ dữ liệu cũ và liên kết với các lỗi đã biết, họ có thể dự đoán các vấn đề tiềm ẩn. Để chuyển đổi dữ liệu cảm biến thô thành thông tin hữu ích thì cần phải có khả năng tính toán mạnh mẽ.

Hành động

Các mô hình dự đoán được tạo ra để ước lượng thời gian mà một thiết bị có thể gặp sự cố dựa trên dữ liệu hiện tại và quá khứ. Hệ thống tự động lên lịch bảo trì dựa trên phân tích dự báo. Để cảnh báo nhóm bảo trì về các lỗi tiềm ẩn hoặc sự cố nghiêm trọng, hệ thống sử dụng email, tin nhắn, bảng điều khiển hoặc các phương tiện khác. Khi tổ chức thực hiện bảo trì và tích lũy thêm dữ liệu theo thời gian, các mô hình dự đoán sẽ trở nên chính xác và có độ uy tín cao hơn.

Công nghệ bảo trì dự đoán

Trong lĩnh vực bảo trì dự đoán, việc đảm bảo hệ thống hỗ trợ lưu trữ, truyền tải và phân tích dữ liệu lớn là cực kỳ quan trọng. Dữ liệu thường là trực tuyến và theo thời gian thực, được tổng hợp từ hàng trăm đến hàng triệu nguồn IoT khác nhau. Để xử lý dữ liệu một cách hiệu quả, cần sử dụng mạng chuyên dụng và lưu trữ trong data lake, sau đó xử lý bằng cụm máy chủ hiệu suất cao.

Để xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp cho bảo trì dự đoán, cần xem xét cẩn thận hệ thống và cấu trúc sử dụng, cũng như loại cảm biến, dữ liệu và phân tích được thực hiện. Để tùy chỉnh giải pháp bảo trì dự đoán, cần sự hợp tác giữa kỹ sư, kiến trúc sư hạ tầng và nhà khoa học dữ liệu để tạo ra cấu hình phù hợp.

Những lợi ích mà bảo trì dự đoán mang lại

Giảm thời gian hoạt động

Bảo trì phản ứng sẽ thực hiện việc khắc phục sau khi phát hiện thiết bị lỗi, dẫn đến tình trạng ngừng hoạt động ngoài dự kiến và ảnh hưởng đến lịch trình hoạt động. Trái ngược với điều này, bảo trì dự đoán giảm nguy cơ hỏng thiết bị bất thường. Bằng cách lập kế hoạch bảo trì trước, thời gian ngừng hoạt động để bảo trì có thể được chuyển đổi vào các khung thời gian không quan trọng. Và nếu cần, có thể mang theo thiết bị dự phòng để duy trì hoạt động kinh doanh liên tục trong quá trình sửa chữa.

Giảm thời gian bảo trì

Bảo trì phòng ngừa thường đảm bảo hoạt động ổn định cho máy móc, tuy nhiên không cần thiết khi máy móc không xuống cấp. Khi áp dụng chương trình bảo trì dự đoán, việc kích hoạt bảo trì sau một thời gian sử dụng hoặc dựa theo lịch trình không thường xuyên có thể xảy ra. Nguyên nhân có thể là do sử dụng thiết bị ít hơn hoặc các yếu tố khác. Quy trình này giúp giảm chi phí bảo trì cho các bộ phận mới và tối ưu nguồn lực của nhóm bảo trì.

Tăng sự hiểu biết về hệ thống tích hợp

Sử dụng các chương trình bảo trì dự đoán để xây dựng thông tin chi tiết, thông tin thời gian thực về tính trạng tổng thể của hệ thống. Chỉ các báo cáo kiểm tra lỗi có dấu thời gian mới có thông tin tổng quan về hệ thống.

Bảo trì dự đoán được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?

Những hệ thống lớn nên sử dụng bảo trì dự đoán. Ví dụ như:

Nhà máy, cơ sở sản xuất
Các cơ sở công nghiệp
Giao thông vận tải và kho vận
Hoạt động năng lượng Hoạt động khai thác mỏ
Robot phức tạp
Phòng thí nghiệm

Bảo trì dự đoán mang lại rất nhiều lợi ích cho các công ty, doanh nghiệp liên quan đến lĩnh vực này. Đây cũng là một trong những lợi thế cạnh tranh khi tìm kiếm khách hàng.

Bảo trì dự đoán khác gì các bảo trì khác?

Bảo trì dự đoán và phòng ngừa

Trong bảo trì dự đoán, thực hiện dự đoán sự cố hoặc xuống cấp của thiết bị và triển khai bảo trì trước khi xảy ra vấn đề. Bảo trì phòng ngừa, ngược lại, là việc thực hiện bảo trì theo lịch trình đã định, có thể dựa trên thời gian hoặc các đơn vị đo lường khác nhau như số vòng quay của quạt để xác định chẳng hạn. Có thể sử dụng cả hai phương pháp hoặc so sánh chúng để chọn phương pháp phù hợp nhất. Bảo trì dự đoán thường hiệu quả hơn khi được thực hiện với cấu trúc, cấu hình, triển khai và duy trì chính xác.

Bảo trì dự đoán và kiểm tra lỗi

Kiểm tra lỗi là quá trình xác định tình trạng hiện tại của thiết bị để quyết định việc bắt đầu quá trình bảo trì mới hoặc xác nhận sự cần thiết của hoạt động bảo trì được đề xuất. Quá trình này thường bao gồm phân tích thiết bị tại chỗ như chụp ảnh rỉ sét trên máy hoặc sử dụng các kỹ thuật phân tích từ xa như phân tích độ rung hoặc phương pháp IoT.

Kiểm tra lỗi có thể được kết hợp với bảo trì dự đoán và bảo trì phòng ngừa, cũng có thể được sử dụng cho các mục đích khác như khi công ty muốn bán cơ sở sản xuất chẳng hạn, sẽ cần xác định mức độ hư hỏng của thiết bị và ảnh hưởng của nó đến chi phí mua bán.

Những thách thức trong việc thực hiện bảo trì dự đoán

Bảo trì dự đoán đòi hỏi một khoản đầu tư đáng kể vào các hoạt động gồm lập kế hoạch, mua thiết bị IoT, vận hành, bảo trì, phân tích, cải tiến và quản lý liên tục. Tuy nhiên, việc tiêu tốn thời gian, nguồn nhân lực và tiền bạc để thực hiện bảo trì dự đoán hiệu quả đôi khi vượt ngoài khả năng của các mô hình hoạt động nhỏ.

Trước khi triển khai giải pháp bảo trì dự đoán, các thách thức cần xem xét bao gồm:

Thu thập dữ liệu phù hợp từ các cảm biến
Đảm bảo độ nhạy dữ liệu chính xác
Kiểm tra tính đúng đắn của cảm biến
Thiết lập quy tắc bảo vệ để cảnh báo bảo trì
Thực hiện phân tích đúng cho bảo trì dự đoán
Quyết định thời điểm và điều kiện thực hiện bảo trì phòng ngừa
Tích hợp các thiết bị mới vào hệ thống bảo trì dự đoán
Cấu hình hệ thống quản lý bảo trì máy tính tự động dựa trên phân tích

Đồng thời, tổ chức cần nắm rõ các yêu cầu về pháp lý, quy định về bảo hiểm liên quan đến bảo trì theo lịch trình để đảm bảo tuân thủ quy định khi thực hiện bảo trì dự đoán.

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và sự cần thiết của việc duy trì hoạt động ổn định, bảo trì dự đoán đang trở thành một yếu tố không thể thiếu đối với các tổ chức hiện nay. Để đạt được sự thành công trong việc triển khai bảo trì dự đoán, việc nắm vững kiến thức và áp dụng các phương pháp hiệu quả sẽ đóng vai trò quan trọng.