АО «Апатит» (Череповецкий химический кластер группы «Фосагро»)
Компания-поставщик решений для проекта
ГК «Интратул»
Период реализации проекта
2022
Предпосылки и цели проекта
Как показывает практика, наибольшая доля простоев карьерных автосамосвалов обусловлена отказом редукторов-мотор-колес (РМК).
Данные подтверждают актуальность внедрения мероприятий, направленных на предупреждение отказов в узлах РМК и сокращение времени нахождения техники в аварийных ремонтах.
Основная причина аварийных поломок РМК карьерных автосамосвалов заключается в их интенсивном износе. В целях его своевременного обнаружения и, следовательно, сокращения незапланированных простоев автосамосвалов в ремонтах, целесообразно применять регулярную, опережающую техническую диагностику состояния отдельных узлов и агрегатов.
Цель проекта – проводить оперативный непрерывный контроль состояния РМК во время эксплуатации самосвала для увеличения интервалов между плановым обслуживанием и ремонтом и сокращения непредвиденных простоев техники и уменьшения затрат на текущий ремонт.
Для достижения поставленной цели предложен тепловизионный контроль технического состояния РМК карьерных автосамосвалов, позволяющий следить за износом подшипника и контролировать параметры узлов по достижению значений предельных температур. Его применение основано на том, что наличие практически всех видов дефектов оборудования вызывает изменение температуры дефектных элементов и, как следствие, изменение интенсивности инфракрасного излучения, регистрирующегося тепловизионными приборами. Тепловизионный мониторинг выявляет дефекты на самой ранней стадии их образования и развития, что позволяет планировать объемы и сроки ремонта оборудования.
Применение данного метода позволяет предупредить отказ РМК автосамосвала и провести планово-предупредительные меры по замене изношенного подшипника.
Изменения целей/ задач по ходу реализации
Не менялись
Решение
Программное обеспечение
(работа с радиометрическими данными в потоке, работа с размерами, произвольными зонами и точками контроля, вычисление площади поверхности)
Оборудование
Тепловизор с объективом 25⁰(разрешение сенсора 320x240 точек, термочувствительность (NETD) 0,05°С, диапазон измеряемых температур -40°..650° С, встроенная видеокамера 3 Мп)
Что изменилось в результате
На горных предприятиях техническое состояние РМК карьерных автосамосвалов в процессе эксплуатации в основном определяется: внешним осмотром; на слух (шумность работы) и вибрацию; по степени нагрева корпуса агрегата; содержанием металлической стружки в отработанном масле, являющейся продуктами изнашивания деталей. На практике нагрев редуктора определяется что называется "на ощупь", и зачастую не дает достоверной информации.
В качестве эффективного средства расчета остаточного ресурса и точного планирования ремонтных работ предлагается применять стационарные посты непрерывной автоматической диагностики состояния узлов карьерного транспорта с применением телевизионных камер.
Решение для непрерывного тепловизионного контроля представляет собой комплекс из двух стационарно расположенных постов с тепловизорами. Посты располагаются в зоне проезда самосвалов на расстоянии 7-10 метров от края проезжей части с каждой из ее сторон.
Каждый пост оснащен средством распознавания проезжающего транспорта путем считывания беспроводных RFID меток, датчика определения температуры окружающей среды, автоматизированного программно-аппаратного вычислителя с функциями машинного зрения для определения мест расположения контролируемых зон и расчета соответствующих температурных параметров этих участков.
Все радиометрические данные записываются на встроенный сервер с возможностью последующего просмотра и анализа полученной информации. Основные данные (дата/время/номер и тип ТС/температура по узлам) передаются в совместимом формате по радиоканалу в АСУ службы эксплуатации. Наблюдение оператора не требуется, тревоги и отчеты генерируются автоматически в соответствии с предустановками.
Основные трудности при реализации проекта
Проблема финансирования разработки аналитической части ПО.
При выполнении самого контроля РМК сталкиваемся с трудностями, вызванными погодными условиями и высокой запыленностью. Трудности вызывает задача передачи данных на большие расстояния.
Ключевые итоги
Результаты проведенных испытаний позволяют сделать вывод о том, что метод бесконтактного тепловизионного контроля позволяет точно определить места возникновения перегрева в интересующих узлах РМК автосамосвала.
Нагрев узлов транспортных средств, перевозящих груз, выше в среднем на 4°С в 90% случаев, что подтверждает факт повышенного износа под нагрузкой.
При достаточном наборе статистики есть возможность определения стабильных температурных режимов, аномалий и тенденций к износу по используемым на предприятии карьерным самосвалам.
Актуальность и перспективы проекта
Применение оперативного тепловизионного мониторинга является целесообразным решением, которое позволит свести до минимума аварийные отказы РМК карьерных автосамосвалов, повысить их надежность и долговечность, что в целом обеспечит высокие коэффициент технической готовности парка автосамосвалов и производительность каждой транспортной единицы.
Дальнейшие шаги по цифровизации предприятия.
Разработка встроенной модели предиктивной аналитики состояния узлов РМК карьерного самосвала с возможностью дообучения: при накоплении статистики и последующей автоматической/ручной интерпретации данных (анализе трендов) совместно с фактически полученными данными о состоянии подконтрольных узлов, есть возможность создания методики контроля и оповещения об износе.
В настоящее время ведется работа по патентованию методики тепловизионной диагностики технического состояния РМК карьерных автосамосвалов.