산업용 IoT:스마트 경보 및 센서가 전기 모터에 가치를 더하는 방법

이 블로그는 사물 인터넷(IoT)이 사회에 미치는 영향을 살펴보는 5부작 시리즈 중 네 번째입니다. 저는 종종 IoT의 가치에 대해 질문을 받습니다. "데이터의 홍수가 어떻게 가치를 창출할 수 있습니까?"와 같이 직접적이지만 간접적인 경우도 많습니다. Qorvo의 총괄 관리자인 Cees Links는 산업 환경의 전기 모터의 예와 IoT가 실제 가치를 창출하는 방식을 살펴보겠습니다.

전기 모터:산업 생활의 원동력

전기 모터는 아주 작은 것부터 아주 큰 것까지 모든 크기가 있습니다. 그들은 일반적으로 주 전원으로 작동하지만 때로는 전기 자동차와 같이 배터리로 작동합니다. 우리 모두는 집에 진공 청소기, 냉장고, 냉동고, 차고 문 오프너 등 많은 전기 모터를 가지고 있습니다. 물론 많은 장난감에는 모형 기차의 기관차와 같은 소형 전기 모터가 있습니다.

<노스크립트> 공장에는 들어올리기, 누르기, 펌핑하기, 빨기 또는 건조 - 기본적으로 모션으로 할 수 있는 모든 것. 전기 모터는 오늘날 산업의 원동력입니다. 먼지가 너무 많거나 위험하거나 사람의 노력으로 접근하기 어려운 지역에서도 사용됩니다. 요컨대, 현대 산업 생활은 전기 모터 없이는 존재하지 않습니다.

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전기 모터는 기계 장치이므로 가끔 고장이 나는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 통계는 연간 7%의 실패율을 보여줍니다. 평균적으로 전기 모터는 14년에 한 번씩 작동을 멈춥니다. 나쁘지 않다고 생각할 수도 있습니다. 하지만 100개의 전기 모터가 있는 공장의 경우 거의 매달 1개의 모터가 다운된다는 의미입니다.

하나의 모터가 다운되는 것은 때때로 전체 생산 라인이 다운된다는 것을 의미하며, 이는 매우 빠르게 매우 비용이 많이 들 수 있음을 명심하십시오. 이제 중요한 주문이 전달되기 직전과 같이 매우 불행한 타이밍에 모터 고장이 발생할 수 있다는 현실을 고려하십시오.

<노스크립트> 예기치 않은 가동 중지 시간을 줄이기 위해 공장에서는 유지 보수 직원을 고용합니다. 전기 모터의 유지 관리는 그들의 노력의 중요한 부분이지만 비용도 많이 듭니다.

유지 관리에는 여러 가지 접근 방식이 있습니다.

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예방 유지보수. 유지보수 일정은 평균 전기 모터가 얼마나 오래 작동하는지에 대한 추정치를 기반으로 합니다. 안전한 측면에서 그리고 완전한 모터 고장을 피하기 위해 유지보수는 일반적으로 너무 일찍(때로는 너무 늦긴 하지만) 수행되며 여전히 양호한 상태로 잘 작동하는 부품이 교체될 수 있습니다. 캐치? 점검이 끝난 직후에 새로운 문제가 발생하지 않는다는 보장은 없습니다.

"실패" 유지 관리. 이 접근 방식은 기계가 작동을 멈출 때까지 유지 관리를 대기합니다. 고장난 전기 모터를 현장에서 수리하는 것은 일반적으로 간단하지 않기 때문에 일반적으로 모터 전체를 교체해야 합니다.

조건 기반 유지 관리. 전기 모터가 작동을 멈추기 전에 일반적으로 소음, 불균형, 항력 등과 같은 불규칙성을 보이기 시작합니다. 상태 기반 접근 방식에서 유지 보수 전문가는 모든 전기 모터에 가서 다음과 같이 적절한 도구로 "경청"합니다. 청진 기와 의사입니다. 환경에 따라 쉬운 작업일 수도 있고 어렵고 위험한 작업일 수도 있습니다. 물론 의사가 한 번에 모든 곳에서 일할 수는 없습니다.

단점에도 불구하고 예방 유지 관리는 "실패 시 실행" 대안보다 더 낫고 비용 효율적일 수 있습니다. 그러나 상태 기반이 더 나은 옵션일 수 있습니다. 특히 IoT를 도입하는 경우에는 더욱 그렇습니다.

조건 기반 유지 관리:AI 및 IoT로 더욱 강력해짐

IoT를 통해 공장 현장의 모든 전기 모터에는 모터에 대한 데이터를 지속적으로 수집하는 제어 데이터베이스에 연결된(바람직하게는 무선으로) 하나 또는 여러 개의 센서가 장착되어 있습니다. 제어 데이터베이스는 인공 지능(AI)을 사용하여 모든 모터의 정상적인 동작을 학습한 다음 일반적으로 짧은 학습 기간 후에 정상에서 벗어나는 경우 즉각적인 경고를 생성할 수 있습니다. 즉, AI와 결합된 IoT는 다가오는 문제를 볼 뿐만 아니라 지속적으로 문제를 검색합니다.

<노스크립트> 이 제어 데이터베이스는 프로그래밍할 필요가 없다는 점에 유의하십시오. 단순히 데이터를 입력한 다음 정상과 예외를 "자동으로" 학습할 수 있습니다.

예외(즉, 문제)가 발생하면 즉각적인 경고를 보내 많은 경우 전체 모터 고장 및 교체를 방지합니다. 이러한 종류의 스마트 경고를 통해 너무 이르거나 너무 늦거나 보류 중인 오류를 완전히 놓칠 수 있는 일반적인 유지 관리가 아니라 문제가 나타나기 시작하는 순간에 치료가 문제를 일치시킬 수 있습니다. 문제 및 경고의 심각도에 따라 모터 가동 중지 시간을 계획하여 운영 중단을 최소화할 수도 있습니다.

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마지막으로, 이러한 종류의 센서 기반 데이터 수집은 인간이 달성할 수 있는 것보다 훨씬 정확하고 철저합니다. 주어진 전기 모터의 품질이 천천히 저하되는 것은 심각한 문제가 발생하거나 장애가 발생할 때까지 사람의 눈과 귀에 감지되지 않고 계속되지만 IoT는 장기간에 걸쳐 정상적인 성능의 가장 작은 변화라도 알아차릴 것입니다.

IoT의 진정한 가치:더 나은 결정을 더 빠르게 내리기

우리는 우리가 현대 사회에 살고 있다고 생각하지만 실제로는 잘못된 결정을 내리거나 너무 느리게 결정을 내림으로써 많은 자원과 돈을 낭비합니다. IoT의 약속은 이제 충분한 데이터, 즉 이미 존재하지만 캡처하지 못한 비용 효율적인 데이터를 수집할 수 있다는 것입니다. 그리고 우리는 이 데이터를 지속적으로 아주 쉽게 엄청난 양으로 캡처할 수 있습니다. AI를 통해 우리는 더 나은 결정을 더 빠르게 하기 위해 배울 수 있습니다.

그러면 원래의 질문으로 돌아가십시오. IoT는 어떤 가치를 제공합니까? 더 나은 결정을 더 빠르게 내릴 수 있습니다.

이 블로그의 작성자는 Cees Links, Qorvo 무선 연결 사업부 총괄 책임자입니다.