공장은 무선 IoT 센서를 사용하여 밸브 모니터링 비용을 최대 90%까지 절감할 수 있습니다.

화학 처리, 펄프 및 제지, 물 및 폐수 처리와 같은 산업의 공장 및 공장은 원격 밸브 모니터링의 이점을 보았습니다. 그러나 기존의 개장된 모니터링 솔루션은 다양한 유형의 수동 밸브가 수천 개 있는 공장에 배포하는 데 비용이 많이 들고 속도가 느립니다.

보다 비용 효율적인 대안이 있습니다. 공장에서는 산업 등급의 무선 센서와 산업용 IoT 기술을 사용하여 개조 투자를 90% 절감한 것으로 나타났습니다.

이 기사에서는 글로벌 산업용 IoT 전문가인 Pertti Kujala, Haltian의 스마트 공장 사업 이사 , 밸브 개조 모니터링에 대해 설명하고 공장에서 상당한 비용을 절감할 수 있는 방법을 설명합니다.

원격 밸브 모니터링이란 무엇입니까?

화학 공정 산업, 펄프 및 제지, 용수 및 폐수 처리, 기타 부문의 공장과 공장은 무엇보다도 수천 개의 수동 밸브로 제어되는 방대한 공정 파이프라인 네트워크로 알려져 있습니다. 최근까지 시스템은 다양한 유형의 핸드 밸브를 사용하여 수년 동안 성공적으로 효과적으로 작동해 왔습니다.

이러한 수동 밸브의 원격 모니터링은 인더스트리 4.0 혁신이 전 세계 공장을 휩쓸면서 공정 산업에서 더욱 중요해지고 있습니다. 미래 경쟁력을 유지하기 위해 산업 기업은 생산 효율성을 높이고 처리 작업을 최적화하며 불필요한 가동 중단을 방지하고 안전성을 개선해야 합니다.

SCADA와 현장 기기, 스마트폰, 태블릿 및 기타 모바일 솔루션의 통합으로 산업 자동화 및 공정 제어가 더 큰 이익을 위해 빠르게 성장하고 있습니다.

공장 및 공장에 대한 이점

원격 밸브 모니터링은 여러 구성 요소로 구성되어 있으며 수동 밸브에 장착된 개장 센서 장치로 밸브 위치를 감지합니다. 위치 센서는 각도 위치 센서와 선형 위치 센서로 나뉩니다. 그런 다음 센서 장치는 위치 데이터를 디지털 형식으로 공장의 중앙 제어 시스템에 보고합니다.

이상적인 원격 모니터링 솔루션을 사용하면 공장의 모든 밸브 위치를 공장의 중앙 제어 시스템에서 프로세스 파이프라인을 따라 수천 개의 서로 다른 지점에서 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 공정 제어 밸브의 원격 모니터링은 수많은 방법으로 공장에 여러 이점을 제공할 수 있습니다.

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대규모 비용 절감

유지 보수 중단 후 더 빠른 프로세스 복구 가능

공장의 안전성 향상

오류 및 품질 편차 발생 감소

가치 있는 분석을 제공하고 예상치 못한 다운타임을 방지하는 데 도움이 됩니다.

진행중인 인더스트리 4.0 변화 속에서 원격 밸브 모니터링의 이점으로 인해 원격 모니터링 및 제어 시장은 CAGR 4.5%의 꾸준한 성장 궤도에 진입했습니다. 2023년까지 전 세계적으로 270억 달러(245억 유로)에 이를 것으로 예상됩니다.

기존 개조 솔루션의 과제

많은 공장과 공장은 빠른 시장 성장과 상당한 경제적 이점에도 불구하고 원격 밸브 모니터링 확장에 대한 투자를 주저합니다. 수천 가지 유형의 밸브에 모니터링 시스템을 개조하는 작업(일부는 매우 오래되고 종종 다른 공급업체에서 제조할 수 있음)에는 많은 비용과 시간이 소요됩니다.

Pertti Kujala는 기존 밸브에 대한 원격 모니터링을 개장할 때의 주요 과제를 요약했습니다.

현재 시장에 나와 있는 밸브 위치 센서는 종종 한 가지 유형의 밸브에만 적합하며 다른 밸브 제조업체는 고유한 특정 위치 센서 장치를 가지고 있습니다. 이는 공장에 대한 센서 장치 하드웨어 투자를 증가시키고 여러 제조업체의 제품을 구매하는 데 시간이 많이 걸릴 수 있습니다.

기존 필드 센서 장치는 공장의 SCADA 또는 SAS 시스템과 통신하기 위해 Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface 및 HART 프로토콜과 같은 여러 산업용 통신 프로토콜을 사용합니다. 이것은 특히 여러 공급업체의 센서가 시스템에 포함된 경우 값비싼 소프트웨어 인터페이스 사용자 정의가 필요할 수 있습니다.

현재 시중에 나와 있는 대부분의 산업용 밸브 위치 센서 및 감지기 제품에는 전기 및 데이터용 물리적 케이블 연결이 필요합니다. 공장에 수천 개의 밸브가 있는 경우 케이블 연결에 상당한 비용이 소요되고 배포 시간이 몇 개월, 때로는 몇 년으로 연장됩니다.

현재 시장에 나와 있는 기존의 위치 센서 장치는 중요한 작동 필드 하드웨어와 동일한 극한의 산업 표준을 기반으로 제작되었습니다. 그러나 이는 많은 산업 응용 분야에서 과도한 엔지니어링으로 간주될 수 있습니다. 위치 센서는 일반적으로 밸브와 같은 기본 작동 하드웨어 상단에 장착되며 센서는 가장 가혹한 조건에 직접 노출되지 않습니다. 이러한 극단적인 제품 설계 방식은 기존 위치 센서 제품의 판매 가격을 인상했지만, 대부분의 사용 사례에서 더 낮은 가격표를 가진 고품질 엔터프라이즈급 제품이 이 목적에 동등하게 적합합니다.

이러한 문제로 인해 글로벌 공장에서 원격 밸브 모니터링 솔루션의 개장 속도가 느려집니다. 발생하는 질문은 다음과 같습니다. 이러한 투자를 줄이고 개조를 더 쉽게 만들 수 있는 방법은 무엇입니까? 판도를 바꾸는 솔루션은 사물 인터넷(IoT) 기술 부문에서 나올 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 IoT 센서 장치 및 무선 기술의 발전은 비약적인 발전을 이루었습니다.

원격 밸브 모니터링의 판도를 바꾸는 기술

제품 개발 전문가이자 산업용 IoT 제공업체인 Haltian은 글로벌 프로세스 산업 기업과 함께 원격 밸브 모니터링을 위한 스마트한 산업 등급 무선 각도 센서를 개발했습니다. 최신 산업 등급 무선 기술과 초강력 소재를 결합한 이 솔루션을 사용하면 공장에서 기존 대안에 비해 개장 비용을 최대 90%까지 절감할 수 있습니다.

각도 센서는 무엇을 할 수 있나요?

<노스크립트>

무선 센서에는 케이블이 필요하지 않습니다. 이 개조형 각도 센서는 볼 및 버터플라이 밸브를 포함한 여러 유형의 수동 로터리 밸브에 부착할 수 있습니다. 빠르고 쉽게 설치할 수 있도록 마운팅 어댑터 키트와 함께 제공됩니다. 센서 장치를 파이프에 장착하는 클램프가 있습니다. 회전 위치 감지 디스크는 간단한 클립으로 밸브 레버에 부착됩니다.

각도 센서 장치 내부에는 1도의 정확도로 밸브의 위치를 ​​감지하는 자기 및 기계 센서가 있습니다. 무선 연결을 통해 공장 또는 공장의 중앙 제어 시스템에 위치 변경을 보고합니다. 스위치를 켠 후 센서는 Wirepas Mesh 기술을 사용하여 다른 센서 장치에 자동으로 연결됩니다.

필요할 때마다 각도 센서 장치의 Wirepas Mesh 무선 프로토콜은 무선 전송 전력 및 주파수 대역을 자동으로 최적화할 수 있습니다. 공장에는 기지국이나 무선 네트워크 인프라가 필요하지 않습니다. Angle 센서 장치는 다른 센서 장치에 대한 액세스 포인트 역할을 하며 완전한 메시 네트워크를 형성하여 데이터 패킷을 올바른 대상으로 홉별로 전송합니다.

절전형 Angle 센서 장치는 배터리 하나로 몇 년 동안 작동할 수 있습니다.

공장에 어떤 이점이 있습니까?

다년간의 산업 투자 기간 동안 무선 각도 센서 접근 방식은 공장 및 공장의 CAPEX 및 OPEX 절감을 가져올 수 있습니다. 다음은 가장 두드러진 평생 혜택입니다.

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밸브에 빠르고 쉽게 설치할 수 있습니다. 케이블이 필요하지 않으며 완전히 사전 구성된 상태로 배송됩니다. 수천 개의 밸브가 관련된 경우 배포 및 운영 비용이 절감됩니다.

제조업체에 관계없이 볼 및 버터플라이 밸브를 비롯한 여러 유형의 로터리 밸브와 함께 작동 - 하드웨어 비용 절감 및 손쉬운 조달

산업 통신 프로토콜을 위한 추가 비용이 많이 드는 소프트웨어 사용자 정의를 피하십시오. 각도 센서는 간단한 API(응용 프로그래밍 인터페이스)를 통해 중앙 제어 시스템에 직접 통합됩니다.

밸브 위치 데이터의 변경 사항은 제어 시스템에 보고됩니다. 이를 통해 공장 프로세스를 최적의 성능 수준으로 더 빠르게 조정할 수 있습니다.

모든 밸브 위치에 대한 최신 정보를 통해 공장에서 사고를 방지하고 산업 안전을 높일 수 있습니다.

유해 물질이 시스템 외부로 배출되지 않도록 하여 환경 피해를 방지합니다.

수동 밸브는 일반적으로 운영 직원이 조정합니다. 그들은 암묵적 지식을 기반으로 조정 작업을 수행합니다. 밸브 모니터링을 통해 이러한 암묵적 지식을 디지털화하고 저장할 수 있습니다.

모든 밸브에서 수집된 종단 간 데이터를 통해 프로세스를 측정하고 최적화할 수 있습니다.

결론

원격 밸브 모니터링은 공장과 공장에 상당한 이점을 제공합니다. 이는 비용 절감, 더 나은 안전성 및 지속적인 프로세스 최적화로 이어집니다. 그러나 공정 제어 밸브의 디지털화는 높은 개조 투자로 인해 너무 오랫동안 지연되었습니다.

새로운 산업 등급 각도 센서와 무선 산업용 IoT 기술은 최대 90% 더 낮은 투자로 쉽고 강력한 대안으로 원격 밸브 모니터링 게임을 바꿀 수 있습니다!

저자는 Haltian의 Smart Factory 비즈니스 책임자인 Pertti Kujala입니다.

저자 소개

ertti Kujala는 Haltian의 Thingsee Smart Factory 솔루션 이사입니다. 2012년 Haltian에 합류한 후 Pertti는 회사에서 여러 IoT 리더십 직책에서 일했습니다. Pertti는 Nokia에서 경력을 시작했습니다. 2003년에는 다양한 기계 설계, 엔지니어링 및 개념 역할을 성공적으로 수행했습니다. 고급 기기 제조업체인 Vertu에서 , 영국에서 Pertti는 2007-2009년에 수석 기계 디자이너로 일했으며 가죽, 사파이어, 세라믹 및 귀금속과 같은 재료로 새로운 장식 어셈블리를 설계 및 개발했습니다. Pertti의 과외 활동에는 건축이 포함됩니다. Pertti는 석사 학위를 보유하고 있습니다. 핀란드 오울루 대학에서 기계 공학 박사.

Haltian은 2012년부터 장치 제조업체에 세계적 수준의 제품 설계 및 엔지니어링 서비스를 제공하고 있습니다. 2018년에 Haltian은 연구 리더인 Gartner에 의해 예고되었습니다. IoT 서비스에 대한 Cool Vendor로 간주되기 위해 Haltian은 2019년에 AWS Advanced Technology Partner가 되었습니다. Haltian은 Oura 건강 링과 같은 많은 글로벌 시그니처 제품 뒤에 있습니다. Specim IQ 초분광 이미징 장치를 위한 디자인은 2018년 탐나는 Red Dot 디자인 상을 수상했습니다. 자세한 내용은 Haltian을 방문하거나 여기를 클릭하십시오.