Bakım ve Onarım Maliyetinin Azaltılması

Akıllı değerlendirme algoritmalarına sahip akıllı asansör sistemi sensörlerinin benimsenmesi, kalıcı izlemeyi kolaylaştırabilir.

Bu bildiri şu adreste sunuldu: USA 2012, Uluslararası Dikey Taşıma Teknolojileri Kongresi ve ilk olarak A. Lustig tarafından düzenlenen IAEE kitabı Elevator Technology 19'da yayınlandı. Uluslararası Asansör Mühendisleri Birliği'nin izniyle yeniden basılmıştır. (İnternet sitesi: www.elevcon.com). Bu makale tam bir yeniden basımdır ve ELEVATOR WORLD tarafından düzenlenmemiştir.

Anahtar Kelimeler: Durum izleme, kestirimci bakım, önleyici bakım, aşınma tespiti

Özet

Akıllı değerlendirme algoritmalarına sahip yeni bir sensör, temel kaldırma sistemi bileşenlerinin aşınma ve yıpranmasının kalıcı olarak izlenmesine olanak tanır. Bu, bakım ve onarım çalışmalarının belirli aralıkları karşılamaya gerek kalmadan planlanmasına ve optimum kaynak verimliliği ile elde edilecek yüksek düzeyde kullanılabilirliğe izin verecektir. Yeni değerlendirme konsepti, toplanan verilere dayalı olarak otomatik olarak tahminler ve eğilimler oluşturmak ve bunları kullanıcıya sunmak için tasarlanmıştır. İlk kez, asansör sistemi bileşenlerinin aşınmasını ölçmek ve uygun servis önerilerini yayınlamak, böylece malzemenin artık belirli servis aralıklarında değiştirilmesine gerek kalmaması ve kaynakların kullanımının gerçek ihtiyaçlara göre uyarlanabilmesi mümkündür.

1. Giriş

Şimdiye kadar durum izleme, bakım önlemlerini iyileştirmek için nadiren kullanıldı. Uygulandığı takdirde, asansör kontrol sistemlerinin veya bazen asansör tahrik ünitelerinin arıza depolarını belirlemekle sınırlıydı. Her üretici bu konuda farklı konseptler uygulamıştır.

Kaldırma sisteminin aşınma seviyesini algılamak için sensörler kullanılıyorsa, mobil olanlarla yapılır. Bu sensörler ile asansör kabininin hızlanma davranışının nokta kontrolleri, gürültü seviyesi veya halat gerilimi gerçekleştirilebilir ve bunlar ilgili, ancak yorumsuz ölçüm verilerini sağlayacaktır.

Asansör sistemlerinin yaygın aralık bazlı bakımını, kestirimci hatta proaktif bir bakıma dönüştürmek amacıyla ilk ilk testler mobil sensörler ile gerçekleştirilmiştir. Amaç, eski ve sınırlı prosedürleri değiştirmek ve bu yeni kestirimci bakım hizmetini kurmaktır.

2. İlk Durum

2.1 Asansör Sistemleri İçin Geçerli Bakım Stratejileri

Dünya çapında kullanımda olan yaygın asansör sistemi bakım konsepti, ilk aşamalarda reaktif, önleyici ve bazen de duruma yönelik bakım önlemlerini birleştirir. Asansör sistemlerinin önleyici bakımları düzenli aralıklarla yapılmaktadır. Servis teknisyenleri, aşınmanın daha fazla bozulmasını geciktirmek için belirli bir süre sonra veya belirli bir sürüş sayısına ulaştıktan sonra önlemleri başlatır. Şanzıman yağının eklenmesi, kılavuz rayların greslenmesi vb. bu amaca ulaşmak için alınan önlemlerdir. Kılavuz pabuçlar veya fren balataları gibi belirli kaldırma bileşenlerinin aşınma seviyesi de bu noktada kontrol edilir. İkincisi, tahmine dayalı, koşul odaklı bir bakım elde etmek için ilk girişim olarak görülebilir. Aşınma gibi toplanan bilgilere dayanarak, herhangi bir sistem arızasını veya asansör sisteminin güvenlik açısından kritik koşullarını önlemek için hangi bileşenlerin hangi zamanda değiştirilmesi gerektiği sonucuna varılabilir.

2.2 Endüstriyel Bir Ortamda Durum İzleme

Durum İzleme, günümüzde neredeyse tüm endüstriyel alanlarda teknik tesislerin verimli bir şekilde işletilmesi ve bakımının yapılması için gereken temel bakım önlemlerinden biridir. Bu yaklaşım, anlamlı fiziksel parametreleri ölçerek ve analiz ederek makinenin durumuna ilişkin verilerin düzenli ve/veya kalıcı olarak yakalanmasına dayanır. Sensör teknolojisi, triboloji ve mikroişlemci teknolojisi alanında elde edilen teknolojik gelişmeler, üretim makinelerinin bakımına daha önce hiç ulaşılmamış miktarda ve kalitede bilgi sağlamaktadır. Bu, endüstriyel ortamların artık Durum İzleme olmadan hayal bile edemeyeceği bir etkiye yol açar. Koşul odaklı ve/veya proaktif bir bakım için olmazsa olmaz bir koşul olarak kabul edilmelidir.

2.3 Durum İzlemenin Avantajları

Durum İzlemenin önemi büyük ölçüde bakım stratejisinin türüne bağlıdır: strateji ve karşılaması gereken gereksinimler ne kadar kapsamlı olursa, Durum İzlemenin önemi de o kadar belirgin olur. Durum İzleme, maksimum tesis verimliliğini destekleyen çeşitli şekillerde çok yardımcı olabilir. Durum İzleme şunları sağlayacaktır:

• arızaya karşı güvenlik iyileştirmesi. Bu, kusurların önlenmesi sonucunda etkin bir şekilde tahmin edilmesiyle elde edilir.
• duruş sürelerinde önemli azalma. Bu, Durum İzleme tarafından belirtilen entegre bir onarım önlemleri planlaması temelinde gerçekleştirilir.
• bileşenlerin ömrünü kısaltan koşulları önleyerek hizmet ömrünün arttırılması ve
• maliyet düşürme ve bileşenin aşınma potansiyelinin neredeyse tam kullanımı.

Durum İzlemenin üç aşaması:

1. Sistemin durumunun belirlenmesi. Bu, mevcut durumunu yansıtan ilgili makine parametrelerinin ölçülmesi ve belgelenmesi gerektiği anlamına gelir.
2. Durumla ilgili verilerin karşılaştırılması. Mevcut durum, belirli bir referans değeri ile karşılaştırılmalıdır. Tesisin karmaşıklığı aşırı derecede yüksekse, veriler ampirik olarak belirlenir.
3. Teşhis. Bu adımda, olası hataları mümkün olan en kısa sürede gösterecek ve nedenlerinin belirlenmesini sağlayacak sonuçlara ulaşmak için makinenin durum verilerine dayalı olarak bir teşhis gerçekleştirilir.

3. Asansör Sistemlerinde Durum İzleme

Yukarıda bahsedilen adımlar asansör sistemlerine aktarılmaya çalışılırsa, asansör pazarında neredeyse hiç teknik ölçüm sisteminin bulunmadığını, hatta Durum İzleme adımlarının ilki olan durumun belirlenmesi için bile bulunmadığını anlarsınız. EVA sistemi veya LiftPC sistemi gibi ISO 18738'e uygun sürüş kalitesi ölçüm sistemleri yalnızca titreşim ve gürültü verilerinin aralıklı olarak izlenmesi içindir. Bu sistemler, denetimler yapılırken aynı anda kayıt altına alınacak asansör sisteminin durumu hakkında veri sağlar. Bu, daha fazla analiz için uzun vadeli gelişmelerin tespit edilmesini sağlar, ancak kısa vadeli veya geçici olaylar ve süreçler tespit edilemez. Ayrıca, yük durumu, sıcaklık vb. gibi diğer verilerle birleştirmek de oldukça zordur.

Uzun vadeli eğilimlerin yanı sıra düzensiz veya geçici durum değişiklikleri, yalnızca fiziksel asansör sistemi parametrelerinin gerçek zamanlı olarak sürekli izlenmesi temelinde kaydedilebilir ve tespit edilebilir. Durum ve teşhis algoritmalarının sonraki karşılaştırmaları, kapsamlı bir veri stoğuna sahip olacaktır. Bu, doğru ve güvenilir bakım önerileri oluşturmayı mümkün kılacaktır.

3.1 Pilot Proje: Asansör Sistemlerinde Durum İzleme Testi

Henning şirketi, kimya grubu BASF'nin on bir asansör sistemine 2004 yılı gibi erken bir tarihte asansör durum izleme sisteminin prototiplerini kurdu. Hızlanma ve titreşimi, ayrıca çekiş kasnağı hızını, mevcut kaldırma yüksekliğini, toplam kabin yükünü ve bireysel halat gerilimlerini ölçmek ve izlemek için farklı tipte sensörler kuruldu. Ölçümler, doğrudan asansör sisteminde bulunan bir endüstriyel kişisel bilgisayar tarafından analiz edildi. Bu analizin sonuçları, uzaktan veri iletimi yoluyla bir veri merkezine aktarıldı. Durum İzleme sisteminin ana bileşeni, doğrudan kabinin üstüne yerleştirilen bir titreşim ve hızlanma sensörüdür. Bu konumda, kabinin gerçek hareketlerini, kabin kılavuzlarını, kapı hareketlerini ve - halatlar aracılığıyla dolaylı olarak - hatta tahrik ünitesinin davranışını kaydetti.

Tüm sensörlerin kaydedilen verileri, her sürüş için belirli karakteristik değerlere dönüştürüldü ve belirtilen limitlerden herhangi birini aşıp aşmadıklarını doğrulamak için kontrol edildi. Daha sonra, bir günlük her bir sürüşün karakteristik değerleri, bir istatistiksel ortalama değere özetlendi. Günde birkaç yüz sürüşten kaynaklanan bu ortalama değerler, gerçek trend izleme amaçları için kullanıldı. Aşağıdaki iki veri örneği, örneğin, binlerce sürüşe dayalı olarak birkaç gün boyunca bir eğilim göstermektedir.

Şekil 1'de gösterilen kayıt periyodunun başlangıcında, kabinin kayar kılavuzları zaten aşınmıştır. 11 Mart 2004'te kılavuzların yerini yeni kılavuz pabuçları aldı. X yönündeki (kılavuz raylar arasındaki gerçek mesafeye dikey olan) titreşimlerin hemen azaldığı açıkça görülebilir. Öte yandan, kılavuz raylar arasındaki gerçek mesafeye paralel titreşim davranışı, yaklaşık 25 günlük bir süre sonra tekrar orijinal değerine düşmeden önce artar. Y yönündeki titreşim rotası, kaldırma sisteminin tüm kaldırma yüksekliği boyunca kılavuz raylar arasında homojen olmayan bir gerçek mesafe ile açıklanabilir: yeni kayar kılavuzların ilk olarak bu yönde "taşlama" yapmasına izin verilmelidir. Gösterilen diyagram, sistemin aşmasına izin verilmeyen X yönündeki titreşim davranışı için bir sınır belirlemeye izin verir. Bu özel durumda, belirtilen limiti aşması durumunda bir kılavuz pabuç bakım önerisi devreye girer.

İkinci örnek (Şekil 2) kapı hareketleri için dört karakteristik titreşim değerini göstermektedir. 15-17 Mart arasındaki dönem düzensiz bir zirve gösteriyor. Grafik, olayın sporadik nitelikte olduğunu açıkça göstermektedir. Araba kapısının kılavuzları, muhtemelen bir forkliftin lastiklerinden kaynaklanan kış kumu ile kirlenmiştir. Bu durumda otomatik kapı izleme sistemi bir alarm verdi. Bu nedenle, kapı makaraları ve kılavuzlarının dolaylı zarar görmemesi için arıza çok kısa bir süre içinde ortadan kaldırılabilir.

Titreşim verilerinin yanı sıra, tek tek halat gerilimlerinin ve yükleme koşulunun ölçümünün de kesinlikle önemli olduğu kanıtlanmıştır. Yükleme durumu doğal olarak titreşim seviyelerini etkiler, böylece bunlar sadece gerçek yük ile birlikte değerlendirilebilir. Ayrıca, halat setindeki münferit halat gerilimleri de dikkate alınmalıdır. Motor torkunun motor hızıyla değiştirilmesi, asansör endüstrisinde giderek daha ince halatların ve daha yüksek süspansiyon oranlarının kullanılması yönünde bir eğilim yaratır. Halatlar üzerinde yapılan araştırmalar, halat bükme kapasitesinin çapla birlikte sürekli olarak azaldığını göstermektedir (Scheunemann, 2007). Daha küçük bir çekme kasnağı çapının halat çapına oranı (D/d), eğilme kapasitesini ek olarak azaltır. Bu aynı zamanda çoklu halat sapmaları için de geçerlidir. Bu, bir halat setinin yalnızca bir tek kötü ayarlanmış ipinin etkisini büyük ölçüde artırır: örneğin, bir halat tek bir halat setinin ortalama değerinden yalnızca %60 saparsa, halatın aşınması tüm halat setinin ömrünü %15 oranında azaltabilir. halat yükleri (Feyrer, 2000).

Pilot projenin sonuçlarına ve asansör sistemlerine uygun ölçüm yöntemlerinin kapsamlı incelemesine dayanarak, Henning şirketi geçtiğimiz birkaç yılda asansörler için bir Durum İzleme sistemi geliştirdi. 2012'nin sonunda tamamlanacak ve ardından Almanya'da saha testlerinden geçecek. WearWatcher'ın özel özelliği, önemli kaldırma sistemi bileşenlerinin aşınmasını sürekli olarak izleyen akıllı bir titreşim sensörüdür. Sensör, aracın üzerine takılır ve mevcut sürüş durumunu algılar, böylece kapı hareketleri, sürüş başlangıçları, sürekli sürüşler vb. ayrı ayrı incelenebilir. Titreşim sensörü, bu izlemeyi asansör kontrol sistemine bağlanmadan bağımsız olarak yapar. Bu sürüş koşullarının her birinde önemli karakteristik değerler üretilir. Tüm bu verilerin izlenmesi ve analizi, uzun vadeli eğilimlerin yanı sıra, tam olarak belgelenebilecek durumdaki düzensiz veya geçici değişikliklerin tespit edilmesini sağlar. Titreşimler ayrıca, motorları ve dişli kutularını bile dolaylı olarak kaydetmeye izin veren süspansiyon dişlisi aracılığıyla sensöre iletilir. Sensör, kapılar, tahrik üniteleri ve kılavuzlar gibi kritik bileşenlerin çok sayıda aşınma yönünü ayırt edebilir. Ayrıca, aynı zamanda diğer sensörler her bir askı ipindeki yükü algılar. Bu nedenle arabadaki yük de tanımlanır.

Sistemin yeterli arayüzleri sayesinde daha üst düzey bina yönetim sistemlerine bağlantı herhangi bir zorluk olmadan yapılabilir. İletilen karakteristik değerlerindeki önemli değişiklikler, daha sonra, gerekli bakım faaliyetinin önceden planlanabilmesi ve artık sabit aralıklara tabi olmaması için, bir bileşenin arıza sınırına ulaşılmadan çok önce bir uyarı üretecektir.

4. Özet

Durum İzleme, endüstrinin birçok alanında halihazırda yaygın olmakla birlikte, asansör endüstrisinde hala oldukça ihmal edilmektedir. Durum odaklı ve proaktif bakımla sonuçlanan servis stratejileri, tüm asansör sistemleri için gerekli değildir, ancak bu tür maliyet-yoğun önleyici bakım stratejisi, bir üretim sürecinin parçası olan asansör sistemleri için umut verici tek alternatiftir. Kamu sektörlerinde fiziksel engeli olan veya temsil amacıyla vazgeçilmez olan kişilerin hareketliliğini güvence altına almak. Son birkaç yılda asansör bileşenlerini etkileyen kısmen büyük maliyet düşüşlerini telafi edebilecek tek yeterli önlem ancak güvenlikle ilgili ve işlev açısından kritik bileşenlerin izlenmesi şeklinde olabilir. Yukarıda bahsedilen sorunlara etkili bir çözüm Otomatik Durum İzleme'dir. Yüksek tesis kullanılabilirliği ile birlikte optimum kaynak verimliliğini garanti eder.

REFERANSLAR
1.) Feyrer, Prof. Dr. K. (2000). Drahtseile: Bemessung, Betrieb, Sicherheit. 2. baskı. Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York.
2.) Scheunemann, Dr.W. (2007). Randbedingungen für den Einsatz von Tragseilen 8 mm im Aufzug'a kadar. Schwelmer Sempozyumu'nda ders.