Когда говорим о промышленности, многим представляются громкие машины, непрерывные конвейеры, ритм работы в несколько смен, большие объемы производства.Но за этим – еще и время, которое нельзя терять. А каждая минута простоя – это иногда очень болезненная потеря на предприятии. И если еще десять лет назад остановка оборудования была чем-то неизбежным (как сезон дождей, скажем), то сегодня проверенный и надежный способ знать заранее, когда именно «произойдет гроза».
О том, как это работает и что именно слышит современное оборудование, рассказывает инженер-робототехник Александр Белоусов. Его профиль – автоматизация сложных производственных процессов, в частности внедрение систем, позволяющих оборудованию говорить с человеком на языке точных данных. Не просто настроить механизмы, а помогать уловить сигналы, которые еще вчера казались интуицией, а сегодня это аналитика на базе искусственного интеллекта. Его разработки позволяют предсказывать поломки до того, как они произойдут, и превращают аварии в прогнозируемые сценарии. По такому подходу – десятки внедренных решений и сотни часов, сэкономленных для производств.
По словам Белоусова, наблюдая за тем, как меняется подход к обслуживанию оборудования, он не раз видел на практике – современные технологии действительно работают на опережение: «Вибрации, температуры, нештатное поведение поводов и микроотклонения в нагрузках – все это язык общения между инженером и машиной».
Каждое оборудование имеет свой "пульс". К примеру, серводвигатель работает с определенной частотой, нагрузкой, температурой, потребляемым током. В норме эти характеристики стабильны. Но только появляются незначительные отклонения – даже на 2–3% – это уже симптом. Человек этого не заметит, а система определит сразу и сигнализирует: «За 40 часов ресурс этого подшипника будет исчерпан».
«Из собственной практики есть десятки случаев, когда благодаря таким мелким отклонениям удавалось предупредить серьезные поломки», – рассказывает инженер. Система делает такие прогнозы за счет накопления и анализа большого массива данных – искусственный интеллект работает как очень внимательный инженер, который бодрствует и умеет запоминать тысячи вариантов поведения оборудования. Если где-то выросла вибрация, изменилась частота тока, повод начал работать с микропрерыванием – ИИ это видит и сообщает: «Такое уже случалось раньше – и тогда через три дня произошла остановка».
Это не магия, а скоростная точная аналитика. И она уже стала проще и доступнее. Имеются датчики (температуры, давления, вибрации, момента), программируемый логический контроллер (ПЛК) и аналитическое ядро (ИИ или алгоритмы обнаружения аномалий).
«Работая с разными конфигурациями – от сложных интегрированных решений до простых модулей на отдельных узлах – я убедился, что даже небольшие предприятия могут позволить себе эффективный мониторинг», – говорит Александр Белоусов.
Диапазон неисправностей, которые может предусмотреть искусственный интеллект, чрезвычайно широк: от механических поломок (разбалансировка привода, преждевременный износ подшипника) до температурных сбоев. Часто все начинается с едва заметного сдвига температуры или разницы в крутящем моменте между одинаковыми циклами. Изолируя эти аномалии, система сформировывает «прогноз износа» на базе тыщ схожих случаев.
На одном из производств, где внедрялась автоматизированная линия, команда под руководством Белоусова заметила стабильное изменение тока двигателя при одинаковой нагрузке. Это означало, что что-то заедает. Если бы не вмешались, то через две недели произошла бы авария с полной остановкой.
Оператор или инженер видит сообщение на панели: «Аномалия в зоне привода 3. Температурный дрейф +4°C за 12 часов. Прогнозируемый износ – 76%. Рекомендуется остановка на обследование». И все это еще до того, как что-то сломается – потому что ИИ не устает, не отвлекается, не игнорирует мелочи.
Это не заменяет инженера, а лишь усиливает его. Дает ему инструмент, который работает глубже, скорее безэмоционально. Человека освобождают от постоянного чередования возле станка – он переходит работать на уровень систем, а не ручного мониторинга. "Мы видели это на практике, когда перевели одно из производств на такой режим – и инженеры не потеряли актуальность, а получили новое качество работы", – говорит Белоусов.
Внедрение таких решений, по его словам, несложно. Их постепенно интегрируют, начиная с диагностического модуля на одну критическую точку (например, главный привод), а затем масштабируют. Именно так действовали в нескольких проектах, реализуемых с участием инженера-автоматизатора Белоусова, – начинали с малого, постепенно охватывая больше участков.
Почему это важно именно сейчас? Потому что украинское производство работает в условиях дефицита квалифицированных кадров, постоянных операционных рисков и усиления конкурентного давления. В таких обстоятельствах каждый час простоя – это не только финансовые потери, но и угроза потерять позиции на рынке. Прогнозирование сбоев и предотвращение поломок позволяет предприятиям оставаться стабильными и управляемыми даже в кризисных ситуациях. Те, кто способен предусмотреть отказ оборудования за 12 часов до его наступления, не оказываются перед фактом остановки, а имеют время на решение. Иногда это время – на вес золота.
Справка
Белоусов Александр Владимирович – ведущий инженер-автоматизатор, эксперт по разработке автономных систем управления производством и робототехники. У него более 15 лет практического опыта в сфере промышленной автоматизации. Реализовал десятки проектов в отраслях машиностроения, фармацевтики, лёгкой промышленности. Специализируется на создании гибких производственных решений с использованием машинного зрения, робототехнических комплексов, цифровых систем управления и адаптивной логики. Консультирует украинские компании по стратегическому внедрению автоматизации и обучению персонала для работы с новыми технологиями. Его разработка и аналитика используются в профессиональной среде. Выходит с публикациями во всеукраинских и региональных изданиях.