Durum İzleme Nedir?

Durum izleme (Condition Monitoring), makine ve ekipmanlarındaki gelişen bir arızanın göstergesi olan önemli bir değişikliği belirlemek için titreşim, sıcaklık ve akım gibi durum parametrelerini izleme sürecidir. Durum izleme sistemleri, bakımın planlanmasına veya büyüyebilecek hasarları önleyerek sonuçlarından kaçınmaya imkân sağlar. Durum izleme teknikleri genelde motor gibi döner ekipmanlar ile kompresör, pompa ve dişli kutusu gibi yardımcı sistemlerde kullanılır. Durum izleme, çevrimdışı durum izleme ve çevrimiçi durum izleme olarak ikiye ayrılır.

Çevrimdışı Durum İzlemede, düşük ve yarı kritik varlıklar için kullanılır ve genelde ekipmandaki titreşim, sahada seçilen zaman aralıklarında ölçülür ve kaydedilir ve daha sonra analiz edilir. Çevrimdışı durum izleme, elde taşınır cihaz ile birlikte çeşitli kritik makine ve ekipmanlarında ölçüm alınmasını gerektirdiği için zahmetli bir iş gücü oluşturmaktadır. Çevrimdışı yağ analizi ile temel sonuçlar için belirli yağların viskozitesini ve su seviyelerini yerinde test etmek için numune alma kitleri kullanır.

Çevrimiçi Durum İzlemede ise, durum izleme sensörleri seçilen her ölçüm noktasına kalıcı olarak yerleştirilir. Çevrimdışı durum izlemeye göre maliyetli olmasına karşın ölçüm yapacak personelin bulunmadığı otomotiv, çimento, beton tesisleri gibi sürekli üretim yapan hatları bulunan fabrikalar ve uzak pompa istasyonları, rüzgâr türbinleri gibi kritik makinelerin çalıştığı platformlarda büyük avantajlar sağlamaktadır. Çevrimiçi durum izleme sayesinde, felaketle sonuçlanabilecek bir kazayı önlemek için herhangi bir arıza meydana gelmeden makinenin durdurulması sağlayabilirsiniz. İş güvenliği ve sağlığı açısından da patlayıcı, toksik ve yüksek sıcaklığın olduğu ortamlarda daha güvenli ölçümler alarak sisteminizi kontrol altında tutabilirsiniz.

P-F Eğrisi

Durum izleme sistemleri tipik olarak dönen ekipmanlarda, yardımcı veya yedek sistemlerde ve kompresör, pompa, elektrik motoru, pres ve içten yanmalı motor gibi çeşitli makinelerde kullanılır. Endüstride uygulanan durum izlemeye yönelik çeşitli teknikler yer almaktadır. Bu noktada en uygun yöntemi seçmek işi kolaylaştırır. Örneğin, bir elektrik motorunun arızaları algılaması için bir akım sensörü kullanılabilir. Öte yandan, bir akım sensörü size pompalar, kompresörler ve fanlar için anlamlı bir veri sağlayamaz. Bu tür makineler için titreşim sensörü kullanmak daha doğru olacaktır. Bu nedenle üretim hattında bulunan ekipmanlar sınıflandırılmalı ve ne kadar kritik oldukları belirlenmelidir. Bu, doğru sensör ve yöntemi seçmeyi kolaylaştıracaktır. Sürecin merkezinde kritik makinelerin yer almasından dolayı maliyetten bağımsız olarak makineden gerekli veriyi sürekli olarak kaydetmek için tam çevrimiçi durum izleme gerektirmektedir.

Durum izleme sisteminde, arızanın ekipmana kalıcı hasar vermeden ne kadar kısa sürede tespit edildiği de sensör seçiminde önemli bir parametredir. Bu durumda yukarıdaki grafikteki P-F eğrisini inceleyebiliriz. P-F eğrisi, potansiyel arıza (P) ile fonksiyonel arıza (F) arasındaki aralığı belirlemek için bir varlığın zaman içindeki durumunu gösteren bir grafiktir. Olası arıza, bir varlığın bozulmaya başladığı nokta olarak tanımlanır. Örneğin, belirli bir rulmanın GRMS değeri 3 G’yi aştığında arızalandığını varsayalım. GRMS değeri 3G’yi aştığı andan, rulmanın tamamen çalışamaz hale geldiği zamana kadar 15 gün geçiyor. P-F eğrisinde zamanı ölçmek için yatay eksen ve varlığın durumunu belirtmek için dikey eksen kullanılıyor. Bu örneğe göre rulmanın durumunun sürekli gözlem altında tutulması gerekir.

Ref: IVC Technologies(2019)

Durum izleme, P-F eğrisinin potansiyel-fonksiyonel arıza aralığını tespit etmede önemli rol oynar. P-F aralığı, bir varlığın potansiyel arızası ile işlevsel olarak tahmin edilen arızası arasındaki zamandır. Durum izleme sistemleri kullanmak, bir varlığın durumunu ölçerek P-F aralığını en üst düzeye çıkarmanıza olanak tanır. P-F eğrisinde de görüleceği üzere yağ analizi, akustik emisyon, titreşim analizi, termografi gibi çeşitli durum izleme teknikleri vardır. Fakat burada önemli olan sürekli ekipman değişimi yapmak yerine makine ve ekipman ömrünü maksimize etmek olduğu için ekipmanın doğru zamanda bakımının yapılarak tekrar kullanılmasını sağlayarak verimliliği arttırmaktır. Bu yüzden titreşim, akustik emisyon, ultrasonik testler gibi durum izleme teknikleri birçok vaka için en doğru seçim olacaktır.

Döner ekipmanlar motorlar, redüktörler, pistonlu ve santrifüj makineleri içeren genel bir terimdir. Durum izleme endüstride çoğunlukla döner ekipmanlı sistemlerde kullanılır. Döner makinelerde yaygın olarak kullanılan yöntem ise titreşim analizidir. Titreşim analizi, makinelerin titreşim seviyelerini ve frekanslarını ölçmek ve ardından bu bilgileri makinenin sağlığını analiz etmek için kullanılan bir tekniktir. Titreşim analizi dengesizlik, rulman arızaları, mekanik gevşeklik, yanlış hizalama, rezonans ve doğal frekanslar, elektrik motoru arızaları, bükülmüş şaft ve hatta kavitasyon gibi arızaları tespit edebilir. Titreşim, uyarılarının gerçek bir arıza meydana gelmeden üç ay öncesine kadar tespit edilmesini sağlar. Titreşim analizinin nasıl yapıldığı ile ilgili blog yazımıza yukarıdaki linke tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Durum izleme sistemlerinde çeşitli durum gösterme yöntemleri vardır. Titreşim durum izleme sistemlerinde yaygın olarak trend izleme kullanılmaktadır. Trend izleme, verilerin sürekli ve düzenli olarak ölçülmesi ve yorumlanmasıdır. Makine veya bileşen bozulmasının uygun ve ölçülebilir bir göstergesinin seçilmesini ve bozulmanın kritik bir sınırı ne zaman aştığını anlamak için bu eğilimi incelemeyi içerir. Çevrimiçi durum izleme sistemlerinde sensörleri periyodik ölçüm almalarını ayarlayarak trend izleyerek farklı telemetrilerde alarmlar oluşturabilirsiniz. Bu sayede fabrikanızdaki kritik ekipmanlarınızın durumlarını izlemek içim sistemi otomatize edebilirsiniz. Fakat titreşim analizinde genel titreşim değerleri üzerinden alarm oluşturmak her zaman doğru sonuçlar vermeyebilir. Kesin arıza tespitleri için spektral analiz yapılması gerekir. Her ekipman farklı frekanslarda titreşim oluşturur. Bazı frekanslardaki titreşimler o noktadaki arıza sebebiyle normalin üzerine çıkar ve bu durum o noktada bir arıza olduğunu gösterir. Trend izlemede ortalama titreşim değerleri ile makinenin neresinde arıza olduğu anlamak mümkün değildir. Bu duruma çözüm olarak Sensemore, farklı frekans değerlerinde çeşitli alarmlar oluşturmanıza imkân sağlıyor.

Trendler

Durum izleme, azalan bakım maliyetleri, minimum arıza süresi, enerji, ekipman ve zaman tasarrufu dahil olmak üzere birçok değer sunmaktadır. Örneğin, durum izleme sisteminiz bir bileşen tarafından üretilen titreşim VRMS miktarını ölçer. Zamanla, bileşendeki titreşim seviyesi belirli bir seviyeye ulaştıktan hemen sonra bir makine arızası eğilimi fark edersiniz. Yerinde bir durum izleme sisteminizin olması, yüksek titreşim seviyesine ulaştığında bu bileşen için bir uyarı ayarlayabilmenize ve bu da bakım personelinin ekipmanı değiştirmesi veya onarması gerektiğini bilmesini sağlar. Bu hem arızalı cihazın daha verimli çalışmasını sağlar hem de büyük arızaların önüne geçtiği için duruşlar önlenir, daha kolay bakım imkanı doğar ve makine ve ekipman ömrü optimize edilir.

Günümüz teknolojisi, çevrimiçi durum izlemeyi mümkün kılmıştır. İnternete bağlı ve kablosuz bağlantılı sensörler ve yazılımlar, günün her saati ölçümler alınabilmesini sağlar. Bu ölçümler, analiz ve geçmiş veri setlerinin depolanması için entegre yazılıma aktarılır. Verileri gerçek zamanlı olarak gönderen durum izleme araçları, bir sorunun temel nedenini daha hızlı belirlemenizi sağlar ve varlıklar üzerindeki kablosuz sensörler, akıllı telefonlar veya tabletler kullanarak uzaktan erişim yoluyla çalışanları gerçek zamanlı verilerle otomatik olarak birbirine bağlar.

Durum izleme, tesisinizin reaktif bir yaklaşımdan daha çok öngörücü/proaktif bir bakım programına geçmesini sağlar. Durum izleme sisteminin tesisinize entegrasyonu ile ilave iş gücü eklemeden makinelerinizin sağlığının net bir resmini göstererek, size 7/24 durum bilgisi sağlar.

Sensemore Durum İzleme Sistemleri