אתם עושים את דרככם הביתה לאחר חופשה משפחתית מדהימה באילת. לפתע, בעיקול של אחת העליות התלויה מעל ים המוות, רכבכם שובק חיים ואתם מוצאים את עצמכם גולשים בשארית "כוחותיו", שלא נותרו בו, אל עבר השול ההולך ונעלם. סתם ככה, ללא כל התראה מוקדמת, אתם מוצאים את עצמכם באמצע אוגוסט הלוהט, עם תינוק ביד ושני ילדים קטנים חסרי מנוח, תלויים מעל ים המלח המהביל ואין מושיע.

הציפייה למהפכה טכנולוגית

למרות העובדה כי היתרונות הטמונים באחזקה החזויה (Predictive Maintenance) ידועים בעולם, עדין אחוז החברות המנצלות את מלוא התועלות הגלומות בשיטה זו, נותר נמוך באופן יחסי. זאת על אף, שעבור משתמשים פוטנציאלים רבים, המורכבות והעלות הגבוהה של מערכות הבקרה המסורתיות, נותרו כאבן שאין לה הופכין.

כדי להותיר מאחור את המערכות המסורתיות ולאפשר דריסת רגל לאסכולת אחזקה חזויה חדשנית, קיימת ציפייה בקרב הלקוחות הפוטנציאליים, לגישה מהפכנית שתדע להתגבר על המגרעות הידועות המאפיינות את מערכות הבקרה המיושנות הללו ותביא עמה את הבשורה.

לנוכח הדרישות הקיימות בשוק הגלובלי, היה צורך במציאת פתרון מתוחכם בפשטנותו, לא יקר, פשוט להתקנה וכזה המאפשר חיבור נוח ומהיר למערכות קיימות. לא זו אף זו, הפתרון הנדרש חייב, בראש ובראשונה להיות כזה, שלא יכביד על צוות האחזקה העמוס ממילא ולא יעמיס אותו  בהליך מכביד של כינון המערכת מחדש (Setup) ובניתוחים אינספור שלא לצורך.

הדרך הטובה ביותר הייתה להתמקד במתן מענה לכלל הציוד המופעל באמצעות מנוע תלת פאזי. המטרה הייתה להגיע למוצר מתוחכם כלפי פנים אבל קל וידידותי לשימוש ותפעול. מוצר בעל מאפיינים אלה ינצל את מכלול היתרונות הגלומים באחזקה החזויה ובכך יביאה לציבור רחב ככל הניתן של משתמשים.

האתגר הגדול

בסביבה העסקית התחרותית כיום, יצרנים נדרשים להתמודד עם דרישות ייצור גוברות, וזאת בה בעת שהם נדרשים להקטין את ההוצאות הנובעות מתהליך הייצור. אחד ממרכיבי ההוצאות, הגורר מטה את תפוקת הייצור, הנה האפקטיביות הנמוכה הנובעת מתקלות שבר ומהתערבות מיותרת וחוזרת חלילה של צוות האחזקה. בארה"ב לבדה, ההוצאה המשולבת של אחזקת יתר והתארכות משך הייצור כתוצאה מתקלות שבר חוזרות, מוערכת ב- 740 מיליארד דולר. אשר על כן, הצורך באיתור גישה אחרת, טובה הרבה יותר מזו הקיימת כיום, מקבל משנה תוקף.

גישת האחזקה החזויה הוכרה מזה שנים כבעלת יכולת להקטין את העלויות הנ"ל, ולפיכך טכנולוגיות רבות של ממירי אותות, פותחו כדי לאפשר את יישומן בסביבה התעשייתית. הטכנולוגיות הללו מבוססות על ניתוח הנתונים הנאספים מהציוד במטרה לזהות את מאפייניהם של תקלות, מוקדם ככל הניתן, וזאת כדי למנוע כשלים, הפרעות לא מתוכננות במהלך הייצור ואף את הדממתו.

ניתוח ויברציות הנה השיטה המקובלת ביותר בממירי אותות וזו מייצגת 85% מהמערכות הנמכרות. טכנולוגיה נוספת מתבססת על תרמו גרפיה אינפרה אדום (IR) המשמשת לזיהוי שינויים בטמפרטורה במסבים ובתמסורות, טריבולוגיה או ניתוח חיכוך ושחיקה, MCSA- טכניקה המשמשת לניתוח וניטור של מגמות במנועים חשמליים ובמערכות אנרגיה דינמיות וכן ניתוח אולטרה קולי של שחיקת המסב.

הגישות המסורתיות הללו חדרו אמנם למספר תעשיות מפתח בעולם, אולם מגבלות מהותיות מהן סבלו, הפכו אותן לבלתי נגישות עבור מרבית הארגונים, שבהחלט היה מקום שיוכלו גם הם להשיג את התועלות הרבות הגלומות באחזקה החזויה.

מדוע אם כך, אלה הם פני הדברים? מדוע הטכניקות הללו לא התרוממו?

ראשית, המגוון הרחב של רכיבי ממירי האותות הפך את עיצוב מערכות הניטור למורכב ומסובך עבור רוב המשתמשים. בחירה נכונה של סוגים שונים של רגשים, כבלים, מערכות איסוף נתונים, מעבדים ותוכנה היוו תהליך מסובך ואפילו מבהיל, וזאת גם אם רק ספק אחד היה מעורב בתהליך.  אם היה מדובר במספר ספקים, משימה זו דרשה רמת מאמץ שוות ערך למעורבות של מספר חברות.

שנית, יישומה של מערכת מעין זו רחוקה מלהיות קלה ופשוטה. מערכת "אונליין" מחייבת התקנת רגש, כבלים באורך מספיק ושילוב של מעבדים מורכבים. מערכות ניידות מחייבות אף הן התקנה של מתמרים רבים כדי להבטיח את אפקטיביות המערכת. יובהר, כי אפילו כיוונון והפעלת תוכנות של  ממירי האותות מעיקים ולא פשוטים. בדרך כלל הליך הכניסה למערכת היה ממושך ויכול היה אפילו להעיק, שעה שנדרש לעצב את נקודת המוצא ואף את ההתראות, וזאת בהתייחס לטווחי פעולה, עומסים ותנאי פעולה שונים- סיטואציה בה נתקלים כמעט בכל התקנה.

שלישית, אף אם התגברנו על כל המשימות המאתגרות הנ"ל, המערכת מחייבת עדין השקעת זמן לא מבוטל ומאמץ לשיגור הנתונים. זאת בה בעת, שהמשתמש לעומת זאת, מצפה לקבל חיווי מהיר בנוגע למכשיר שיש בו תקלות ולקבל מידע באשר לסוג התקלה והפעולה שיש לנקוט בה. הבעיה הינה, שכדי לספק את התפוקות המצופות הללו, נדרש זמן כדי להצביע על מגמות והמשתמש מצדו נדרש לפרש ולנתח את הנתונים. בשורה התחתונה המיומנות והזמן הנדרשים מצוות אחזקה טיפוסי לביצוע כל האמור לעיל,  בדרך כלל אינם ברי השגה.

עלות המערכות הללו גבוהה במיוחד, באופן שאינו מתקבל על הדעת. קניית מערכות ניידות הייתה אמנם, פשוטה ולא יקרה יחסית, אבל מחירה האמיר והפך אותה ליקרה במיוחד כשהגיעו לשלב ההפעלה. לא זו אף זו, מערכות אוטומטיות "חכמות" המיועדות להקטין את הצורך המעיק בניתוח הנתונים, לא היו ברות השגה, וזאת לנוכח מחירן היקר באופן קיצוני והיותן מסובכות לתפעול.

האור שבקצה המנהרה

לנוכח הבעייתיות המתוארת, הצורך במערכות ממירי אותות פשוטות, אפקטיביות ולא יקרות גבר. זאת במטרה לאפשר לארגונים רבים ככל הניתן להפיק תועלת מאימוץ טכנולוגית האחזקה החזויה בלא להידרש לתשלום מחיר יקר לנוכח יכולות אבחון הנדרשות. עמידה בדרישה זו ובציפיות הגואות של כלל הלקוחות הניחה למעשה את אבן הפינה לפיתוחה של המערכת המהפכנית אותה אנו משווקים בישראל.

יובהר, כי המערכת פותחה במטרה לעמוד בדרישות השוק הנוגעות לממירי אותות, ובכלל זה הספקת מידע מתוזמן, פשוט ומדויק הנוגע לאחזקה הנדרשת, וזאת בלא להידרש לניתוח נתונים באמצעות  גורמים מיומנים במיוחד, כפי שהיה עד כה. המטרות היו, במלים פשוטות, לעשותו פשוט להתקנה וידידותי לכוונון ראשוני ולפעולה, וזאת בלא להידרש להתערבות המשתמש כל עוד לא התגלתה תקלה על ידי המכשיר.

את התועלות והיתרונות שיש במערכת המשווקת על ידינו ניתן לרכז ולסכם בדרך הטובה ביותר תוך הצצה חודרנית אל הניגודיות הקיימת בין הציוד הקונבנציונלי המוכר והמיושן לבין המכשיר המהפכני שלנו, וזאת בהתייחס לכל הסוגיות הבעייתיות שפרטתי לעיל וכפי שיובא להלן:

ראשית, מדובר במכשיר פשוט למכביר. יחידות הניטור של מכשיר זה זמינות עבור כוננים במהירויות קבועות או משתנות וכן עבור מקורות מתח גבוה ונמוך. עבור התקנות במתח נמוך נדרשים שנאי זרם או מתמר זרם בלבד בעוד, שעבור התקנת מערכות במתח גבוה נדרש להוסיף שנאי מתח מתאים. כמו כן נדרש להוסיף מעבד סטנדרטי מתאים כדי לקשר כל יחידה לחבילת התוכנה אשר בדרך כלל נעזרת בחיבור רשת או אמצעי אלחוטי.

שנית, במהלך התקנת המכשיר, נדרש לחברו אך ורק לכבל המוביל למקור ההספקה של המנוע, כך, שלא נדרש להתקינו קרוב לציוד המיועד לניטור, אשר לעתים נמצא באזורי סיכון או רחוק מדי. משמעות הדבר הינה, שמדובר במכשיר המספק את כל היתרונות של מערכת העובדת ב"אונליין" בלא צורך בהשקעה מיותרת במערך כבלים סבוך ומקיף. המכשיר מותקן בדרך כלל במרכז בקרת המנועים (MCC) ומחובר באמצעות מקור הספקת כוח, רגשים ואמצעי תקשורת. פלט שידור מצוי אף הוא כדי לפקח על התראות ויזואליות או קוליות או כדי לספק קלט פשוט למערכת איסוף הנתונים המפעלית.

כאשר המכשיר מופעל נדרש זמן קצר במיוחד להצגת המידע ולהשגת תנאי פעולה נורמליים מלאים של המערכת, וזאת בטרם תכנס המערכת למצב למידה עצמית אוטומטי. תהליך זה מספק את מלוא טווחי המהירויות והעומסים שהמערכת חווה וכן את המאפיינים החשמליים, המכאניים והתפעוליים של המנוע, מצמד וכל סוג של ציוד מונע, ובכלל זה משאבות, מפוחים, מדחסים ומסועים.

בתום מספר ימים, כאשר המערכת מסיימת את תקופת הלמידה העצמית האוטומטית, יוצרת המערכת המשווקת על ידינו דו"ח סקר ביצועים מלא, גרפי וצבעוני, המתייחס לציוד הנבדק, אשר חובר למערכת הניטור. דו"ח זה מזהה ומתייחס לכל בעיה מכאנית, חשמלית או תפעולית הקיימת בציוד, ממליץ על פעולות מתקנות ועל חלון הזמנים האפשרי לתיקון הבעיות.

בשונה מהמערכות הקונבנציונליות המוכרות, מערכת זו מספקת מידע מידי למשתמש, וזאת בלא שיידרש להמתין זמן רב לנתונים שייאספו ולאחר מכן ינותחו על מנת שניתן יהיה להצביע על מגמות. יובהר, כי מנקודת זמן זו ואילך המכשור ממיר אותות על בסיס אוטומטי ונותן תמונה מלאה על הציוד המחובר אליו.

שלישית, המכשור פועל במצב פעולה נורמלי על בסיס אוטומטי כמעט מלא. כל 90 שניות הוא משווה את מצב זרם הפעולה הרגעי של הציוד עם המצב הנורמלי כפי שאופיין במהלך תקופת הלמידה העצמית שבוצעה מיד עם חיבור הציוד למערכת. היה וזוהתה בעיה על ידי המערכת, נורות חיווי הממוקמות בפאנל החזיתי של המכשיר משנות את צבען ומצביעות על סוג התקלה ומידת חומרתה. מידע פרטני יותר הנוגע לתקלה מתפתחת מסופק באמצעות חבילת התוכנה של המערכת בצורה תמציתית, תכליתית ומדויקת, וזאת בליווי המלצות לפעולות אחזקה מתחייבות, הזמן שנותר עד לכשל וכן מאפיינים חשמליים נרחבים.

הצגת האבחון של המערכת

האבחון שמבוצע על ידי המערכת מוצג בליווי מידע הנוגע לתוכנית אחזקה ולוחות זמנים שהינם פונקציה של סוג התקלה ורמת חומרתה, לדוגמא: "בתוך 6 חודשים", "בתוך 3 חודשים" או "מוקדם ככל האפשר". יובהר, כי ההמלצות הללו מתבססות על מידע רב שנצטבר במהלך סיקורים שבוצעו בציוד דומה במספר רב של מקרים והן מייצגות למעשה התנהגות ממוצעת של סוג ציוד דומה.

משתמשים רבים במכשור המשווק על ידינו "מבלים" את מרבית זמנם בשטח הרחק משולחנם המשרדי. על מנת לשמור אותם מעודכנים, הם מקבלים בזמן אמת הודעת דוא"ל בכל פעם שמזוהה תקלה. הודעה זו כוללת דו"ח המסכם את המידע וזה מניע את המשתמש להעמיק ולבדוק את הפרטים בתוכנה.

יובהר, כי המערכת יכולה לספק מידע מתקדם ומורכב יותר הנדרש על ידי חלק מהמשתמשים, ובכלל זה דו"ח מגמות המצביע על התפתחות התקלה לאורך זמן. בנוסף מציגה המערכת מידע הנוגע להתפלגות חוזקם של שינויי התדר לאורך זמן (Power Spectral Density- PSD) ובכך היא מציגה כיצד היא עשתה שימוש במידע הנובע מתוכן התדר של האות הנמדד.

הטכנולוגיה המהפכנית

על אף שהמערכת פשוטה להפעלה ויישום, הטכנולוגיה שמאחוריה מאוד מתוחכמת וייחודית. השילוב של מודל גילוי תקלות מתקדם יחד עם אבחון חכם, הופך את המערכת לייחודית, שעה שזו מסוגלת להציג תוצאות על אף שמעורבות המשתמש היא מינימלית.

עקרון העבודה של המערכת מתבסס על בניית מודל מתמטי של מערכת ההינע של המנוע אליו היא מחוברת ואז להשוות את ההתנהגות הדינמית של המודל עם ההנהגות הרגעית הנמדדת. המודל מורכב ממספר משוואות דיפרנציאליות המתארות את ההתנהגות האלקטרומכנית של מערכת ההינע של המנוע כולל טווח מלא של המאפיינים המכניים, החשמליים והתפעוליים.

במהלך מצב הלמידה העצמי, המודל המתמטי לוקח בחשבון את כל השינויים במהירות ובעומס שחווה המנוע בפרק זמן זה. המערכת מנטרת ומשווה 22 מודלים שונים המייצגים טווח רחב של תקלות מכניות, חשמליות ותפעוליות. בנוסף לזיהוי בעיות בהספקת החשמל, בעיות חשמליות פנימיות ככשל בבידוד, מנוטרות. תקלות מכניות המזוהות על ידי המערכת כוללות רפיון בבסיס המנוע או בצימוד, חוסר איזון, חוסר ישרות והחמרה בתפקוד המסבים. בעיות תפקודיות המובילות לשינוי בעומס או במאפיינים החשמליים, מזוהות אף הן. גישת המודל הבסיסית הוכיחה שהיא רגישה דיה לזיהוי מוקדם של תקלות אבל בה בעת, חסינה לאינדיקציות שקריות.

בנוסף ליכולותיה האבחוניות של המערכת, היא מספקת למשתמש טווח רחב של מדידות חשמליות, לרבות הספק אמיתי ו"תגובתי" המאפשר לעשות שימוש במערכת על מנת למדוד את הצריכה האנרגטית ולעמוד מקרוב על יעילותה הלכה למעשה.

לסיכום

מדובר במערכת מהפכנית וייחודית המאפילה על המערכות שידענו עד כה, וזאת לנוכח התחכום שבה מחד, ופשטותה הרבה, מאידך. מדובר במכשיר בר השגה במחיר תחרותי במיוחד והחזר ההשקעה (ROI) הופך אותו לכדאי במיוחד. לא עוד אחזקת שבר הטומנת בחובה הוצאות גבוהות במיוחד, השבתת תהליכי ייצור, פגיעה במוניטין ואובדן לקוחות. לא עוד עבודה ביעילות אנרגטית נמוכה עקב השימוש במנועים שאינן מותאמים לייעודם. אמור מעתה אחזקה חזויה חדשנית ומהפכנית, המאפשרת לאתר, מוקדם ככל האפשר, באמצעות מכשור פשוט, מהפכני וזול יחסית, תקלות מכניות, חשמליות ותפעוליות, במנועים, משאבות, מפוחים, מדחסים, מסועים ועוד, וזאת תוך הגברת יעילותו האנרגטית של הציוד.

חברת איוויקס שירותי הנדסה מספקת 3 אפיקי שירות עיקריים:

מערכת ניטור קבועה

1. מותקנת בחדר הבקרה (לוח החשמל) על כבל המתח המקושר לציוד (רכישת מוניטור אחד עבור כל מכשיר).
2. מיועדת בעיקרה לניטור ציוד קריטי (ציוד שאם יתקלקל עלול להשבית את עבודת המפעל, ציוד שעלות תיקונו גבוהה במיוחד, ציוד שהספקו עולה על 200 קילו וואט).
3. מופעלת על בסיס קבוע והניטור מבוצע על ידי המערכת באופן יזום.
4. אין צורך במעורבות של צוות האחזקה, וזאת כל עוד לא אותרה על ידי המערכת תקלה המחייבת את התערבות הצוות- חיסכון כספי משמעותי.
5. הדו"חות מופקים ישירות לאימייל של מהנדס האחזקה בליווי תצוגה גרפית הכוללת מתן התראות על תקלות מכאניות, חשמליות, תפעוליות ואנרגטיות. המערכת מפרטת את חומרת התקלה ואת משך הזמן שעומד בפני הארגון לתיקונה. המערכת מספקת דו"ח הכולל את הפעילות המתקנת הנדרשת לביצוע על ידי הארגון.
6. מערכת הניטור ניתנת לתפעול מרחוק וניתן להפיק את הדו"חות עבור הארגון ולנתחם עבורו.
7. איתור תקלות ברמת דיוק של כ- 90% 3-6 חודשים מראש, הרבה לפני קרות התקלה.

מערכת ניטור ניידת

1. מזוודה ניידת ובה כל ציוד הניטור הנדרש לרבות מחשב.
2. רכישת המערכת הניידת על ידי הארגון (ניתן לרכוש יותר מערכה אחת, כתלות בהיקף הציוד לניטור).
3. האחריות לביצוע הניטור מוטלת על הארגון. אי ביצוע ניטור לא יחשוף תקלות אפשריות.
4. בתום פעולת הניטור על ידי צוות האחזקה של הארגון, יש להפיק דו"חות ולהעבירם למהנדס האחזקה. הדו"חות מופקים בליווי תצוגה גרפית הכוללת מתן התראות על תקלות מכאניות, חשמליות, תפעוליות ואנרגטיות. המערכת מפרטת את חומרת התקלה ואת משך הזמן שעומד בפני הארגון לתיקונה. המערכת מספקת דו"ח הכולל את הפעילות המתקנת הנדרשת לביצוע על ידי הארגון.
5. איתור תקלות ברמת דיוק של כ- 90% 3-6 חודשים מראש, הרבה לפני קרות התקלה.

אספקת שירותי ניטור חיצוניים עבור הארגון

1. חברתנו מספקת שירותי ניטור ואחזקה חיצוניים עבור הארגון.
2. תדירות הניטור ומועדה נקבעות בהתאם לדרישת הארגון.
3. אין צורך במעורבות צוות האחזקה של הארגון, וזאת כל עוד לא זוהתה תקלה מראש המחייבת את התערבותו לצורך תיקונה.
4. בתום פעולת הניטור על ידי חברתנו, יופקו דו"חות אשר יועברו למהנדס האחזקה. הדו"חות מופקים בליווי תצוגה גרפית הכוללת מתן התראות על תקלות מכאניות, חשמליות, תפעוליות ואנרגטיות. המערכת מפרטת את חומרת התקלה ואת משך הזמן שעומד בפני הארגון לתיקונה. המערכת מספקת דו"ח הכולל את הפעילות המתקנת הנדרשת לביצוע על ידי הארגון.
5. איתור תקלות ברמת דיוק של כ- 90% 3-6 חודשים מראש, הרבה לפני קרות התקלה.
6. החיוב הנו על בסיס מספר ימי העבודה הנדרשים (ניתן לנטר כ 6-7 מכשירים ביום)

מאפייניה של המערכת המהפכנית אותה אנו משווקים בישראל הופכים אותה למערכת מובילה וייחודית המנצלת את מכלול היתרונות הגלומים באחזקה החזויה ובכך היא הופכת זמינה לציבור רחב ככל הניתן של משתמשים.

אנו מזמינים אתכם ליצור אתנו קשר (09-7654114, adi@ewics.co.il), לתאם פגישה ולשמוע יותר על המערכת הייחודית אשר כבשה את העולם, הפכה לבת בית בקרב ארגונים יידועי שם וכעת עושה את צעדיה הראשונים בישראל.

 © הכותב הוא אינג' ועו"ד עדי א. עציץ, מנכ"ל חב' איוויקס שירותי הנדסה בע"מ משווקת המערכת נשוא מאמר זה, מומחה הנדסי, מפקח ריתוך מוסמך צד ג', בודק מוסמך של מתקני לחץ צד ג', יו"ר הוועדה הלאומית לריתוך בישראל מטעם לשכת המהנדסים והאדריכלים, יו"ר וועדת התקינה הטכנית לציוד לחץ וועדת התקינה הטכנית לריתוך במכון התקנים הישראלי.