ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ (Τ2ΕΔΚ-02036)

Το Έργο

Καθώς οι τεχνολογίες αυτοματοποίησης, του διαδικτύου των πραγμάτων και του νέφους ενσωματώνονται σε όλο και περισσότερες βιομηχανίες, το πρότυπο της Βιομηχανίας 4.0 φαίνεται να υιοθετείται πλέον παγκοσμίως ως ο νέος τρόπος λειτουργίας των σύγχρονων εργοστασίων. Η Βιομηχανία 4.0 επιτρέπει τη διασύνδεση των μηχανών και ανθρώπων μέσω αισθητήρων και διεπαφών. Η διασύνδεση αυτή προσφέρει πολλές νέες δυνατότητες, όπως ο έλεγχος εξ’ αποστάσεως της κατάστασης της γραμμής παραγωγής, τη γρήγορη διάχυση πληροφορίας μεταξύ των διαφόρων τμημάτων της επιχείρησης και την προσφορά τεχνικής βοήθειας εξ ’αποστάσεως.

Μία από τις νέες δυνατότητες που προσφέρει η Βιομηχανία 4.0 είναι αυτή της προβλεπτικής συντήρησης. Με τη προβλεπτική συντήρηση είναι η δυνατή η πρόβλεψη της μελλοντικής κατάστασης εξοπλισμού, ώστε να να ληφθεί η βέλτιστη απόφαση σχετικά με το χρόνο πραγματοποίησης συντήρησης. Σε αντίθεση με την προληπτική συντήρηση, η οποία ακολουθεί κλειστό χρονοδιάγραμμα, η προβλεπτική συντήρηση επιτρέπει τη μεγιστοποίηση του χρόνου ασφαλούς λειτουργίας του εξοπλισμού, και τη μείωση του κόστους συντήρησης/ανταλλακτικών. Αν και τεχνικές προγνωστικής συντήρησης έχουν αρχίσει να υιοθετούνται από τις σύγχρονες βιομηχανίες, λείπει ακόμα ένα ενιαίο πλαίσιο ή μεθοδολογία υπό τη μορφή προτύπου που θα μπορεί να εφαρμοστεί σε μία γραμμή παραγωγής γενικού σκοπού. Ο κύριος λόγος γι’ αυτό είναι η δυσκολία είναι η μεγάλη ποικιλία των χαρακτηριστικών που διέπει τον εξοπλισμό μίας σύγχρονης γραμμής παραγωγής και που απαιτεί τη μοντελοποίηση κάθε περίπτωσης ξεχωριστά ανάλογα με τα συγκεκριμένα φυσικά χαρακτηριστικά και απαιτήσεις της επιχείρησης. Ο κύριος σκοπός του ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ είναι να ορίσει μία κοινή μεθοδολογία προγνωστικής συντήρησης, η οποία θα ενημερώνει σε πραγματικό χρόνο τους χειριστές για την κατάσταση του συστήματος, το ρίσκο του εξοπλισμού και τις βέλτιστες ενέργειες συντήρησης.

Στόχοι

  • Η δημιουργία μοντέλου φθοράς και κόστους. Το ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ θα αναπτύξει ένα παραμετροποιημένο μοντέλο το οποίο θα κωδικοποιεί όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται προκειμένου να δύναται να ληφθεί μία απόφαση ενέργειας συντήρησης, όπως α)φυσικά μεγέθη τα οποία σχετίζονται με τη λειτουργία του εξοπλισμού, β)παραγόμενα μεγέθη που προκύπτουν από ανάλυση των βασικών μεγεθών και που είναι αντιπροσωπευτικά για την ύπαρξη ασυνήθιστης λειτουργίας και γ)συστήματα/υποσυστήματα που αποτελούν τον εξοπλισμό. Το μοντέλο φθοράς και κόστους θα είναι γενικού σκοπού και θα μπορεί να αρχικοποϊηθεί με συγκεκριμένες τιμές ανάλογα με την περίπτωση χρήσης.
  • Ανάπτυξη αλγορίθμων για την πρόβλεψη κατάστασης εξοπλισμού. Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες Μηχανικής Μάθησης και Τεχνικής Νοημοσύνης, το ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ θα μπορεί να προσφέρει προγνώσεις σχετικά με τη μελλοντική κατάσταση εξοπλισμού, καθώς και να προσφέρει συστάσεις για τα επόμενα βήματα, σε δύο επίπεδα: α)στο επίπεδο μελλοντικών τιμών, όπου το ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ θα υπολογίζει τη μελλοντική εξέλιξη των φυσικών μεγεθών του συστήματος και β)στο επίπεδο μελλοντικών καταστάσεων, στο οποίο οι θα παράγονται ειδοποιήσεις σχετικά με μελλοντικά συμβάντα που υποδηλώνουν αστοχία υλικού. Θα προτείνονται οι κατάλληλες ενέργειες που πρέπει να ληφθούν συνοδευόμενες με το εκτιμώμενο κόστος που θα προκύπτει από τους αλγορίθμους και το μοντέλο φθοράς και κόστους.
  • Υλοποίηση ενός ενιαίου μηχανισμού συλλογής δεδομένων από αισθητήρες. Στο πλαίσιο του ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ θα υλοποιηθεί μία πλατφόρμα η οποία θα μπορεί να συλλέγει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από αισθητήρες. Η πλατφόρμα συλλογής δεδομένων θα πραγματοποιεί κανονικοποίηση των δεδομένων κατά το χρόνο συλλογής. Τα δεδομένα θα ευθυγραμμίζονται σύμφωνα με το μοντέλο φθοράς και κόστους και θα αποθηκεύονται σε Βάση Δεδομένων χρονοσειρών.
  • Υλοποίηση την ενιαίας πλατφόρμας του ΠΡΟΦΛΕΨΙΣ, μέσω της οποίας οι χειριστές θα έχουν πρόσβαση στις υπηρεσίες που προσφέρουν συστάσεις προβλεπτικής συντήρησης και εκτίμησης ρίσκου. Πιστοποίηση και επαλήθευση των αποτελεσμάτων από τους τελικούς χρήστες.

Αναμενόμενα Αποτελέσματα

  • Αρχιτεκτονική αναφοράς για την πλατφόρμα παραγωγής συστάσεων προληπτικής συντήρησης. Αν και ο αρχικός σχεδιασμός της Αρχιτεκτονικής θα βασιστεί στην ανάλυση απαιτήσεων του MAILLIS, η τελική αρχιτεκτονική θα είναι γενικού σκοπού και θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε γραμμή παραγωγής, εφόσον μπορεί να κωδικοποιηθεί μέσω των εννοιών του Μοντέλου Φθοράς και Κόστους Μοντέλο Φθοράς και Κόστους το οποίο θα μπορεί να κωδικοποιήσει όλων τον εξοπλισμό μίας γραμμής παραγωγής, τις ιεραρχικές σχέσεις συστήματος-υποσυστήματος, τις πληροφορίες που σχετίζονται με τους τρόπους φθοράς αυτής, καθώς και τις πληροφορίες κόστους που σχετίζονται με αντικατάσταση η συντήρηση του εξοπλισμού. Το μοντέλο θα είναι επίσης γενικού σκοπού και μέσω της κατάλληλης αρχικοποίησης θα μπορεί να περιγράψει μία οποιαδήποτε γραμμή παραγωγής. Αλγόριθμοι ανίχνευσης βλαβών, οι οποίοι θα συνδυάζουν πληροφορίες τρέχουσας κατάστασης και ιστορικών δεδομένων και με βάση αυτές τις πληροφορίες θα μπορούν να διακρίνουν αν υπάρχει πρόβλημα στον εξοπλισμό.
  • Αλγόριθμοι πρόβλεψης μελλοντικής φθοράς, οι οποίοι θα συνδυάζουν πληροφορίες τρέχουσας κατάστασης και ιστορικών δεδομένων και με βάση αυτές τις πληροφορίες θα μπορούν να υπολογίσουν πιθανότητες μελλοντικής αστοχίας υλικού.
  • Ενιαία πύλη αισθητήρων, η οποία θα μπορεί να παραμετροποιηθεί ώστε να συλλέγει δεδομένα είτε από PLC είτε από γενικού σκοπού αισθητήρες και να τα αποθηκεύει σε κατάλληλα διαμορφωμένη βάση δεδομένων για επεξεργασία από το ΠΡΟΓΝΩΣΙΣ ή οποιαδήποτε τρίτη πλατφόρμα. Ολοκληρωμένη πλατφόρμα με γραφικές διεπαφές που θα επιτρέπει τους χειριστές να επιτηρούν το σύστημα και να λαμβάνουν συστάσεις για ενέργειες συντήρησης.