در دنیای هوشمند، همه فرآیندها به طور مداوم و بمنظور بهینه سازی تجربه کاربری آنها تحت عملیات پایش وضعیت مدرن و مانیتورینگ هستند. امروزه ما تقریبا همه چیز را در زندگی روزمره کنترل میکنیم. به عنوان مثال، خودروها به طور مداوم شرایط بی‌شماری را از طریق سنسورهایی مانند فشار باد لاستیک، دمای آب، فشار روغن و حتی پارامترهای پیشرفته‌تر مانند زمان‌بندی سوپاپ و کنترل آب و هوا زیرنظر دارند. بسیاری از این ویژگی‌ها در طول چندین دهه وجود داشتند؛ در حالی که برخی اخیراً معرفی شده‌اند. اما امروزه آنها تقریباً در همه مدل‌های روز خودرو استاندارد می‌شوند. این ویژگی ها مزایایی از نظر ایمنی، قابلیت اطمینان و راحتی را ثابت کرده است.
اما ما چگونه به این سطح از پایش وضعیت رسیده ایم؟ و چگونه در فرآیندهای تولید اعمال می شود؟
جایگاه پایش وضعیت در تولید
اگر بخاطر داشته باشید، زمانی که میخواستیم برای اولین بار شروع به رانندگی کنیم به ما در مورد اهمیت کنترل وضعیت پارامترهایی نظیر آب، روغن و باد لاستیک‌های خودرو اخطارهای لازم را میدادند. این اخطارها در واقع نمونه‌ای از پایش وضعیت اولیه تجهیزات بود. مشابه این داستان در فرآیندهای تولید نیز وجود دارد؛ در این زمینه به طور خاص میتوان به ابزارهایی مانند CLAIR (تمیز کردن، روغن کاری، تنظیم، بازرسی، تعمیر/تعویض) اشاره کرد که برای اعمال اصول مراقبت‌های اولیه در تولید بکار میروند.
بطور کلی روش‌های پایش وضعیت اولیه، کلید تشخیص زودهنگام عیوب برای جلوگیری از خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده (ناگهانی) هستند. امروزه ثابت شده‌است که هزینه های کلی تعمیر/جایگزینی تجهیزات بصورت برنامه ریزی شده (دوره ای) در مقایسه با حالت انتظار برای شکست آنها، کمتر است. اگر تا به حال بنزین تمام کرده‌اید یا به دلیل فرسودگی لاستیک دچار ترکیدگی آن شده‌باشید، حتما متوجه منظور ما خواهید بود.
علاوه‌براین، امروزه خودروها و ماشین‌آلات تولیدی به‌طور فزاینده‌ای از فناوریهای پیشرفته بهره میبرند که این موضوع باعث می‌شود سرویس آنها بمراتب سخت‌تر از قبل باشد. به عنوان مثال، در برخی از خودروها، برای تعویض فیلتر روغن، عملاً باید موتور را پیاده کنید. این امر، با توجه به اتوماسیون فرآیندها، در خطوط تولید نیز صادق است بطوری که اغلب حتی ابتدایی ترین عملیات تعمیر و نگهداری ماشین آلات را به یک کار تخصصی تبدیل می کند. البته این بدان معنا نیست که اگر نشت روغن زیر خودرو یا ماشین آلات تولید دیدید، نباید آن را بررسی یا سرویس کنید!
تحولات آتی در پایش وضعیت مدرن
با توجه به پیشرفت سریع تکنولوژی، ممکن است الان به این موضوع فکر کنید که تحولات آتی در حوزه پایش وضعیت چیست؟ بدون شک یکی از مهمترین تغییرات مربوط به سنسورها خواهد بود. برای نمونه همانطور که میدانید اتمسفر اینترنت اشیا مملو از سنسورهایی است که می توانند تقریباً از تمام جنبه ها یک فرآیند تولیدی یا یک تجهیز را مانیتور کنند.
آیتم‌های زیر از جمله مهمترین پارامترهایی هستند که توسط این سنسورها ثبت و پردازش می‌شوند :
- دما
- جریان/ فشار
- ارتعاش
- تصویر/ بصری
- آکوستیک/ صدا
البته موارد فوق تنها تعدادی از پارامترهای متداولی هستند که معمولاً در تولید پایش می‌شوند. در ادامه اهمیت و مزایای هر کدام از آیتم‌های فوق مورد بحث قرار می‌گیرد.
دما
روش‌های زیادی برای ثبت دما (دوربین‌های ترموگرافی، ترموکوپل‌ها، ترموستات‌ها و …) وجود دارد که دمای محیط را پایش می‌کنند. همه اینها می‌توانند داده‌های حیاتی را، برای اطمینان از اینکه فرآیند ما در دمای بهینه باقی می‌ماند، ارائه دهند. بعنوان مثال از دما برای اندازه‌گیری دارایی‌های کلیدی مانند پمپ‌ها و موتورها استفاده می‌شود، زیرا خرابی آنها غالبا می‌تواند بسیار پرهزینه باشد و گاهی منجر به رویدادهای خرابی بزرگ شود.
شکل 1 : دوربین ترموگرافی
شکل 2 : تجهیزات ترموگرافی
جریان
برای پایش و اندازه‌گیری حجم سیال (مایع یا گاز) مورد نیاز برای بهره برداری از تاسیسات یا دارایی‌ها عموما از فلومترها استفاده می‌شود. امروزه تجهیزات سرعت بالا به قدری دقیق طراحی شده اند که اغلب سیال مورد نیاز برای انجام فرآیندها نه تنها از نظر میزان فشار بلکه در حجم نیز باید ثابت باشد.
ارتعاش
این آیتم (آنالیز ارتعاشات) در گروه ابزارهای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی کننده (PM) قرار می‌گیرد و اغلب در تجهیزات دوار مانند موتورها برای شناسایی خرابی‌های اولیه استفاده می‌شود. برای مثال اگر تا به حال با خودرویی که بالانس نیست رانندگی کرده باشید، حتما احساس لرزش (ارتعاش) کرده‌اید. در فرآیندهای تولیدی هم همین اتفاق می‌افتد. سنسورهای آنالیز ارتعاشات به ما این قابلیت را می‌دهند که این پارامترها را از راه دور پایش کنید. پایش از راه دور به ما این امکان را می‌دهد که شب ها راحت بخوابیم! زیرا می‌دانیم در صورت بروز مشکل، به ما اخطار می‌دهد.
شکل 3 : پارامترهای نشان دهنده خرابی
تصویر
سیستم‌های پردازش تصویر شکل دیگری از پایش وضعیت است که معمولاً برای اطمینان از مطابقت محصول با مشخصات تعریف شده و همچنین اطمینان از قرار گرفتن تمام قطعات و المان‌ها در محل صحیح استفاده می‌شود. این سیستم‌ها با قابلیت کنترل و رد هر چیزی که استانداردهای تعریف شده را ندارد، پایش عملیات و فرآیندها را متحول کرده‌اند. همچنین، این سیستم‌ها برخی از کارهای روزمره را کاهش می‌دهند بطوری که به اپراتورها اجازه می‌دهد بر فعالیت‌های دیگری با ارزش افزوده بیشتر تمرکز کنند.
آکوستیک/ اولتراسونیک
تکنیک‌های آکوستیک/ اولتراسونیک نوع دیگری از ابزارهای پایش وضعیت را ارائه می‌دهند که اغلب در سیستم‌های فعال (Active) استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها که بر مبنای داده برداری و پردازش امواج صوتی و فراصوتی عمل می‌نمایند، توانایی پایش وضعیت طیف وسیعی از تجهیزات/ فرآیندها (نظیر سیستم‌های پنوماتیک، تاسیسات نفت/گاز/پتروشیمی، سازه‌های شهری و …) را دارا می‌باشند.
لازم بذکر است در کنار موارد اشاره شده در بالا، روش‌ها و سنسورهای پایش وضعیت دیگری نیز وجود دارند که برای مانیتورینگ تجهیزات و فرآیندها استفاده می‌شوند.
شکل 4 : تست اولتراسونیک
شکل 5 : تست آکوستیک امیشن
هوش انسانی یا هوش مصنوعی در پایش وضعیت مدرن ؟
سوالی که اینجا مطرح می‌شود اینست که آیا روزی این روش‌ها و تجهیزات پایش وضعیت به طور کامل جای اپراتور یا عنصر انسانی را خواهند گرفت؟ جواب ساده است… حداقل در شرایط فعلی این امر بعید به نظر می‌رسد.
بعنوان مثال در حال حاضر خودرو می‌تواند به ما بگوید که فشار هوای لاستیک آن افت کرده است؛ اما بعید است که سازندگان خودرو بخواهند یک سیستم دید را بر روی چرخ‌ها قرار دهند تا ببینند آیا مثلا میخ در لاستیک وجود دارد یا خیر. مطمئنا آنها توانایی انجام این کار را دارند، اما هزینه این کار بیشتر از سود مصرف کننده یا فرآیند خواهدبود. انسان (بکمک حواس و هوش فوق العاده‌ای که بطور طبیعی در نهاد آن قرار دارد) به موازات فناوری‌هایی که هر روزه توسعه میبایند، در زمینه پایش وضعیت تجهیزات و فرآیندها همچنان نقشی کلیدی خواهد داشت.
البته بر اساس تجربیاتی که تاکنون بدست آمده است، تکنولوژی های پایش وضعیت مدرن می‌توانند در مناطقی که هیچ اپراتوری حضور ندارد، مستقلا استفاده شوند.
در تتا، ما یک رویکرد دو وجهی را برای عملیات پایش وضعیت توصیه میکنیم. ما به بهینه سازی فناوری و همچنین عنصر انسانی بر اساس داده‌های گذشته و ارزیابی ریسک اعتقاد داریم. ثابت شده است که این امر به مشتریان اجازه می‌دهد تا به کارایی عملیاتی در کلاس جهانی دست یافته و در عین حال از فناوریهای نوظهور استفاده کنند.
