Algemeen
Fraunhofer akoestische sensoren
Fraunhofer IDMT in Oldenburg maakt voor zijn conditiebewakingssysteem gebruik van ruis van industriële installaties. Het ook achteraf te installeren systeem is tevens geschikt 'as a Service' (foto: Fraunhofer IDMT).

Het Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie (IDMT) in Oldenburg presenteerde op de Hannover Messe een intelligent onderhoudssysteem voor productiebedrijven. Het maakt middels akoestische sensoren gebruik van ruis van industriële installaties voor zijn conditiebewakingssysteem, dat ook ‘as a Service’ kan worden gebruikt.

De deskundigen van de afdeling Gehoor-, spraak- en audiotechnologie verwerken ruis met behulp van smart sensoren dermate doelgericht, dat ze conclusies kunnen trekken over de technische toestand van een installatie (conditiebewaking). Fouten en zich aftekenende schades worden vroegtijdig herkend, zodat stilstandtijd wordt vermeden.

De onderzoekers in Oldenburg hebben de axiale plunjerpomp gekozen als praktijkvoorbeeld voor de akoestische bewaking van machines. Deze pompen worden in de hydrauliek onder meer gebruikt om zware lasten te tillen en zware voertuigen aan te drijven. Een onvoorziene stilstand van deze wijd verspreide machines gaat meestal gepaard met hoge kosten. Wanneer dit type pomp ‘niet meer rond loopt’, kunnen de onderzoekers dat aan de hand van hun ruis herkennen.

Akoestische sensoren

Lokaal aangebrachte, door batterijen gevoede sensorsystemen nemen het uitgezonden geluid van de pomp op door de lucht of via de behuizing. Ze vergelijken dit met referentie-audiodata en zenden de verzamelde informatie als metadata door.

Deze ook achteraf te monteren oplossing maakt niet alleen een fundamentele uitspraak over de toestand van de machine mogelijk voordat grote schade optreedt. De sensoren identificeren ook de verschillende soorten problemen, zoals lagerspeling of problemen met de hydraulische installatie. De onderhoudstechnicus kan met de informatie doelgericht de onderhoudswerkzaamheden uitvoeren, wat een grote tijd- en kostenbesparing oplevert.

Op basis van de sensorsystemen voor monsterherkenning hebben de onderzoekers hiermee een robuust en betrouwbaar conditiebewakingssysteem ontwikkeld, dat het onderhoudsproces van industriële installaties significant kan verbeteren. Het systeem is afgestemd op de behoeften van gebruikers van machines en installaties, maar is ook geschikt voor de bouwers van de installaties.

Condition Monitoring as a Service

Op een op de Hannover Messe getoonde demonstrator konden de draadloze sensornodes op een tablet worden geconfigureerd. Herkende akoestische resultaten werden op een dashboard gevisualiseerd. In de praktijk is het systeem gemakkelijk achteraf te installeren en te integreren in bestaande communicatie- en sensorinfrastructuren.

Met de akoestische conditiebewaking kunnen betrouwbare machineprestaties als service worden aangeboden en met alternatieve business modellen worden gebruikt, bijvoorbeeld via leasing. De gegenereerde data komen beschikbaar voor verder gebruik in het kader van Industrie 4.0. Dit biedt aanbieders van installaties en machines een uitbreiding van hun productportfolio en alternatieve afnamemogelijkheden voor hun klanten. De onderzoekers werken met hun klanten aan verdere business cases voor schaalbare bewakingsdiensen op basis van de akoestische sensorsystemen.

Veiligheid

Een belangrijke meerwaarde van het bewakingssystemen berust er op, dat een groot deel van de dataverwerking reeds in de sensor gebeurt. Daardoor kan het ook worden gebruikt in kwetsbare of afgelegen installaties en infrastructuren. Op grond van uitgebreide ervaringen met veiligheidskritische eisen kan het systeem lokaal en zonder internetverbinding worden gebruikt. Aldus voldoet het aan de hoogste eisen van data security.

In het project ACME 4.0, dat wordt gesubsidieerd door het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), kon reeds Technology Readiness Level 7 worden bereikt. In 2018 stonden veldtesten met partners uit de energie- en waterwereld, zware industrie, speciale machinebouw, installatie- en transporttechniek centraal. Behalve pompen werden onder andere ook motoren, turbines en compressoren getest. Partners van het project zijn Bosch Rexroth en Infineon Technologies.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven