De kern van ‘Smart Hydraulics’ is de integratie van sensoren en IoT-geschikte componenten in een hydraulisch systeem. Hiermee is een schat aan informatie te verzamelen waarmee de systemen zijn te optimaliseren op het vlak van efficiëntie, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en onderhoud.
Hydraulische aandrijvingen zijn voor velen onlosmakelijk verbonden met onder andere een hoog energieverbruik en ongepland onderhoud. Dit zijn ongunstige eigenschappen die echter niet opwegen tegen de voordelen van hydrauliek: denk aan de hoge krachtdichtheid die onmisbaar is voor het aandrijven van zware applicaties zoals persen en kranen. Verder zijn de mogelijkheden voor een zeer nauwkeurige regeling binnen de servohydrauliek reden om de nadelen klakkeloos te accepteren. Hoewel klakkeloos? De mogelijkheden die Industrie 4.0 al jarenlang biedt, zijn inmiddels bewezen effectief te noemen om de nadelige eigenschappen minimaal te verzachten. Daarbij staan de ontwikkelingen niet stil met onder andere de opkomst van AI. Het tijdperk van ‘Smart Hydraulics’ is aangebroken.
Lees ook deze artikelen
Nieuwe ontwikkelingen: de toepassing van AI
De kern van Smart Hydraulics ligt in het verzamelen van relevante data door middel van sensoren en het slim inzetten van deze data om prestaties te verbeteren. Druktransducers, temperatuursensoren, debietmeters en positiesensoren zijn voorbeelden van sensoren die binnen een hydraulisch systeem relevante gegevens verzamelen en doorsturen naar een centraal systeem. Analysesoftware vertaalt de data vervolgens naar informatie die kan ondersteunen bij het optimaliseren van het systeem op verschillende vlakken. Nieuwe ontwikkelingen zijn vooral te vinden in het laten beoordelen van de data door kunstmatige intelligentie (AI). In beide gevallen gaat het om ‘smart hydraulics’.
AI is niet altijd nodig. Soms is het voldoende om gemeten waardes uitsluitend te controleren op het over- of onderschrijden van een vooraf ingestelde waarde. Wanneer dit gebeurt, volgt een alarm en wordt er actie ondernomen. Zo kan een toenemende drukval over een filterelement duiden op verzadiging en de noodzaak het filterelement te vervangen.
Vermogen op maat leveren
Meetwaardes worden daarnaast volop gebruikt in slimme regelingen die het vermogen van een hydraulisch systeem afstemmen op de actuele vraag. Op deze manier kunnen systemen dynamisch reageren op wisselende belastingen of productie-eisen. Dit gebeurt onder meer in hydraulische persen en leidt tot het verkorten van cyclustijden en een verbeterde energie-efficiëntie. Mobiele toepassingen, zoals bouw- of mijnbouwmachines, profiteren van de mogelijkheid om de prestaties te optimaliseren onder voortdurend wisselende omgevingsomstandigheden. Dit heeft over het algemeen een positieve invloed op de productiviteit en de levensduur van de machines. Slimme regelingen maken het tot slot mogelijk om energie terug te winnen voor hergebruik. Dit is vooral aan de orde bij systemen die regelmatig moeten versnellen en vertragen zoals dit het geval is bij hydraulische kranen of kermisattracties.
Rol van AI
In de nieuwste ontwikkelingen wordt AI ingezet om data te beoordelen. Dit gebeurt vooral wanneer het gaat om de analyse van grote hoeveelheden data die beschikbaar komen wanneer data over langere termijn wordt verzameld. AI-systemen zijn dan onder meer in staat om patronen te ontdekken die verder inzicht verschaffen in de conditie van het systeem gedurende een procescyclus of juist uitgesmeerd over een dag, een week of misschien een seizoen of jaar.
Voorspellend onderhoud
Smart hydraulics speelt daarnaast een belangrijk rol op het vlak van (voorspellend) onderhoud. Een traditioneel onderhoudsplan voor hydraulische aandrijvingen is vooral gebaseerd op bedrijfsuren of vaste intervallen en bestaat daarnaast uit storingen oplossen en spreekwoordelijke ‘brandjes blussen’. Bij traditioneel onderhoud treedt een technische dienst dus bijna altijd te vroeg of te laat aan. In alle gevallen leidt dit tot onnodig veel stilstand en ook tot hogere onderhoudskosten door reparaties.
Door relevante parameters te monitoren, is het mogelijk de conditie van het systeem in de gaten te houden en zo in te grijpen op het moment dat het echt nodig is. Dit moment is te voorspellen op basis van data-analyses en steeds slimmere algoritmes die steeds meer gegevens kunnen meenemen in hun beoordeling. Zo is inmiddels een betrouwbare en tijdige detectie van slijtage in hydraulische pompen, kleppen of actuatoren mogelijk. Door tijdig onderhoud te plegen door bijvoorbeeld te smeren, opnieuw uit te lijnen of onderdelen te vervangen, wordt ongeplande stilstand gereduceerd en de levensduur van componenten verlengd.
Lees meer over Total Hydraulics.
