ПРОХАБцифровая инженерная среда
← ПРО Отрасли

Как вибрационный мониторинг помог запланировать замену подшипника: кейс Metsä Group

На комбинате Metsä Group система выделила изменение вибрационного показателя воздушного компрессора. Специалист изучил тренд и спектр, определил повреждение подшипника и помог запланировать его замену.

Вводное слово от команды ПРО+ХАБ

Сегодня разбираем опубликованный Valmet кейс мониторинга оборудования на биопродуктовом целлюлозном комбинате Metsä Group в городе Äänekoski, Финляндия. В примере — воздушный компрессор с электродвигателем мощностью 630 кВт. Автоматический отчёт отметил изменение показателя Envelope RMS на 67%. Затем специалист проверил тренд и спектр вибрации, выявил признаки повреждения подшипника и помог заранее запланировать его замену.

Воздушный компрессор с двигателем 630 кВт — оборудование из разбираемого примера Valmet.

Что контролировали на комбинате

Целлюлозный комбинат — это множество связанных механизмов: насосов, электродвигателей, вентиляторов, компрессоров и другого оборудования. Их состояние важно оценивать не только по факту остановки. Изменение вибрации может появиться раньше, чем неисправность приведёт к незапланированной работе службы ТОиР.

На площадке Metsä Group система Valmet DNA Machine Monitoring была частью общей системы автоматизации. Она анализировала механическое состояние оборудования по измерениям вибрации и другим доступным параметрам машин и технологического процесса. Такой подход позволял сопоставлять изменения вибрации с условиями работы оборудования.

В публикации Valmet указано более 1 500 онлайн-точек контроля вибрации. Также на комбинате использовали маршрутные измерения переносным прибором: было предусмотрено около 10 000 точек для периодического контроля, а сотрудники выполняли почти 6 000 измерений по маршрутам. Система и рабочий планшет были связаны с данными технического обслуживания SAP.

Valmet подписывает это изображение как один из датчиков системы мониторинга. Схема установки датчика именно на компрессоре в статье не приводится.

Данные проверяли специалисты

На комбинате работала небольшая команда механиков, отвечавшая за разные участки. Инженер по надёжности Juha Anttonen отмечал, что мониторинг помогал направлять ограниченное время специалистов на оборудование, которому требовалось внимание. Если обнаруживалась проблема с подшипником, у команды появлялось время спланировать работы и заказать необходимые запасные части.

Juha Anttonen, инженер по надёжности комбината, показывает переносной прибор Valmet Maintenance Pad.

Анализ изменений выполнял специалист Valmet по вибрационной диагностике Vesa Onnela из сервисного центра в Jyväskylä. Он подключался к системе удалённо и каждую пятницу отправлял комбинату сводку о состоянии оборудования с экспертным анализом вибрационных сигналов. Если обнаруженная проблема требовала срочного внимания, специалист связывался с площадкой по телефону.

Vesa Onnela готовит еженедельный отчёт о состоянии оборудования.

Как обнаружили проблему компрессора

В еженедельном отчёте был выделен воздушный компрессор с двигателем мощностью 630 кВт, работающий на постоянной частоте 50 Гц. За два периода автоматический отчёт показал относительное изменение показателя Envelope RMS на 67%.

Строка отчёта Valmet с изменением показателя Envelope RMS на 67%.

Это изменение стало поводом для более подробной проверки. Специалист изучил тренд и увидел, как показатель менялся во времени. Инструмент анализа указал на развивающееся повреждение подшипника.

Тренды вибрационных показателей из отчёта. Valmet указывает, что анализ выявил развивающееся повреждение подшипника.

Затем Vesa Onnela проверил спектр. Детальный анализ указал на повреждение наружного кольца подшипника.

Спектр вибрации, использованный специалистом для анализа подшипника.

В публикации Valmet причиной повреждения назван блуждающий электрический ток. Своевременное предупреждение позволило запланировать замену подшипника.

Подшипник с повреждением, которое Valmet связывает с воздействием блуждающего тока.

Что показал этот случай

В кейсе важна последовательность действий: система зафиксировала изменение показателя, автоматический отчёт выделил его, специалист проверил динамику и спектр, а служба комбината получила время для планирования ремонта. Значение 67% само по себе не было диагнозом — решение о дальнейших действиях опиралось на экспертный анализ.

Valmet сообщает, что за первые восемь месяцев после запуска комбината удалённая диагностика выявила около 200 потенциальных проблем оборудования. Это число потенциальных проблем, отмеченных при мониторинге. Представитель Metsä Group также сообщил, что с запуска площадки не было потерь производства или простоев из-за вибрационных проблем и неисправностей редукторов. Эти результаты приведены в публикации самой Valmet.

Как эта практика связана с нашими задачами

Для подобных задач важны не только датчики. Нужно определить, какие узлы критичны для производства, какие изменения стоит отслеживать, кто проверяет предупреждения и как результат диагностики попадает в план технического обслуживания.

В проектах ПРО+ для контроля вибрации мы используем датчики IFM и рассматриваем задачи мониторинга насосов, компрессоров, электродвигателей и другого вращающегося оборудования. Состав решения зависит от конкретной машины и того, какие данные нужны специалистам для принятия решений. Оборудование и система Valmet из этого кейса относятся к площадке Metsä Group.

В ПРО Базе отдельно разбираем практические вопросы подготовки оборудования к мониторингу: что выяснить перед подключением станка и сбором данных. Этот шаг помогает связать измерения с задачей участка и дальнейшей работой специалистов.

Если тема вибрационного мониторинга актуальна для вашего производства, напишите в Telegram: @saiarov_digital. Укажите тип оборудования, что хотите контролировать и как сейчас проверяете его состояние. Обсудим, какие данные могут быть полезны и с какого участка начать.

Источник: Valmet