نقش هوش مصنوعی در نگهداری پیشگیرانه برای کارخانه‌های فولادی

تولید فولاد بسیار سخت و پیچیده است و قطعات و تجهیزات در کارخانه ها همیشه در معرض فشار و دمای قوی هستند. به این دلیل که در چنین امکاناتی، هر نوع خرابی یا خسارات مالی هنگفت و اتلاف وقت مشخص می شود. به طور خاص، پیش‌بینی تعمیر و نگهداری، بر اساس هوش مصنوعی (AI)، راه‌حل مناسبی را برای چالش ذکر شده ارائه می‌دهد. کارخانه‌های فولاد را قادر می‌سازد تا برای بروز خرابی‌های آینده برنامه‌ریزی کنند و تنظیمات لازم را در شیوه‌های نگهداری انجام دهند که منجر به بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها می‌شود. این دانشنامه، به بررسی نقش هوش مصنوعی در نگهداری پیشگیرانه برای کارخانه‌های فولادی می پردازد.

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه چیست؟

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، فناوری‌های پیشرفته ردیابی برنامه‌های کاربردی است که نشانه‌های اولیه تخریب تجهیزات را پیش‌بینی می‌کند. این برخلاف روش‌های مرسوم است که شامل سرویس‌های دوره‌ای یا تعمیر تجهیزات پس از خرابی یا انجام سرویس‌دهنده معمولی بر روی آن است. این رویکرد به این معنی است که خدمات و تعمیر و نگهداری در زمان مناسب ارائه می شود و نه در مواردی که ممکن است تولید را مختل کند، بنابراین زمان برخی از ماشین آلات بدون استفاده را کاهش می دهد.

نقش هوش مصنوعی در نگهداری پیشگیرانه

هوش مصنوعی در تقویت جنبه نگهداری پیشگیرانه از طریق مدیریت داده های بزرگ به دست آمده از چندین حسگر نصب شده روی ماشین ها استفاده می شود. هر یک از این حسگرها اطلاعاتی مانند دما، ارتعاش، فشار و سطح سر و صدا را جمع آوری می کند. با تجزیه و تحلیل این داده ها، الگوریتم های هوش مصنوعی بی نظمی هایی را پیدا می کنند که ممکن است منجر به مشکلات مختلفی شود. چنین تشخیصی به اپراتورهای نیروگاه کمک می کند تا مشکلاتی را که ممکن است پیش از آن که منجر به خسارات هنگفت در نیروگاه ها شود، حل کنند.

مدل‌های هوش مصنوعی به‌تدریج به‌روزرسانی می‌شوند و از داده‌هایی که بسته به آن اطلاعات تغذیه می‌شوند، یاد می‌گیرند، روی آن کار می‌کنند و در نتیجه کارایی خود را افزایش می‌دهند یا بهتر است بگوییم دقتی را که دارند افزایش می‌دهند. آنها همچنین می توانند از داده های سوابق فرآیندهای تعمیر و نگهداری قبلی، گزارش های آماری عملکرد ماشین و بسیاری از عوامل دیگر مانند شرایط محیطی برای پیش بینی دقیق تر استفاده کنند. همه این عوامل هنگامی که یکپارچه می شوند، سیستم های هوش مصنوعی را قادر می سازند تا وضعیت سلامت تجهیزات کارخانه فولاد را به صورت بلادرنگ ارائه دهند تا مداخلات صحیح را تسهیل کنند.

مزایای نگهداری پیشگویانه مبتنی بر هوش مصنوعی در کارخانه های فولادی

۱. کاهش زمان توقف

در اینجا برخی از مزایای هوش مصنوعی وجود دارد. یکی از آنها توانایی به حداقل رساندن تعداد دفعاتی است که یک ماشین به طور غیر منتظره خراب می شود. برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری سازمان را قادر می‌سازد تا پیش‌بینی کند که کدام یک یا چه زمانی تجهیزاتش ممکن است دچار نقص شود و چنین کاری را در طول یک خاموشی برنامه‌ریزی‌شده تکمیل کند تا تولید را قطع نکند.

۲. صرفه جویی در هزینه

عمدتاً، هزینه های بالاتر با خرابی های غیرمنتظره همراه است. این علاوه بر هزینه های انجام شده در تعمیر ماشین آلات است. هوش مصنوعی از این خرابی ها جلوگیری می کند و از این رو به کارخانه های فولاد در کاهش هزینه های خود کمک می کند. در همین راستا، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه کمک می‌کند تا ارزیابی‌های فیزیکی مکرر و تمرین‌های تعمیر و نگهداری غیر ضروری را به حداقل برساند و به مزایای کاهش هزینه‌ها می‌افزاید.

۳. افزایش طول عمر تجهیزات

این ممکن است به حفظ تجهیزات کمک کند تا اطمینان حاصل شود که آنها به خوبی کار می کنند تا آنها را قادر می سازد تا عملکردهای خود را برای مدت طولانی تری همانطور که توسط داده ها پشتیبانی می شود انجام دهند. استفاده از سیستم‌های هوش مصنوعی می‌تواند به کشف مشکلاتی که در مراحل اولیه خود هستند کمک کند و از این رو از بروز مشکلات بزرگی که می‌تواند برای ماشین‌ها و عملکرد آنها مضر باشد، جلوگیری کند.

۴. ایمنی بهبود یافته

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه با کمک هوش مصنوعی خطرات مرتبط با فرسودگی یا خرابی تجهیزات را با اشاره به چنین تجهیزاتی کاهش می دهد. به حداقل رساندن خطرات یک راه موثر برای جلوگیری از چنین حوادث ناگواری است و از این رو ایمنی در کارخانه ها و تاسیسات مشابه را افزایش می دهد.

۵. افزایش بهره وری

همچنین می توان اطمینان حاصل کرد که برنامه های تعمیر و نگهداری و همچنین موجودی قطعات یدکی نیز از طریق سیستم های هوش مصنوعی بهبود می یابد. در این روش پیش‌بینی، گیاهان می‌توانند تخمین بزنند که چه زمانی نیاز به تعویض یک قطعه یا اجزای خاص خواهد بود تا از ذخیره بیش از حد یا تخلیه اجزای مورد نیاز جلوگیری شود. این امر منجر به برقراری جریان هایی می شود که منجر به Des Closet، کاهش اتلاف زمان و در نتیجه افزایش کارایی می شود.

کاربردهای واقعی هوش مصنوعی در کارخانه های فولادی

برخی از تولیدکنندگان فولاد در حال حاضر هوش مصنوعی را برای پیش‌بینی مؤثر سیستم نگهداری پیاده‌سازی کرده‌اند. به عنوان مثال، سیستم‌های هوش مصنوعی بر نظارت بر شرایط کوره‌های بلند، کارخانه‌های نورد و سیستم‌های خنک‌کننده متمرکز هستند. این ماشین‌ها در تولید فولاد ضروری هستند و خرابی هر یک از آنها باعث افت شدید تولید می‌شود. آنها همچنین شامل عناصری مانند دما یا فشار هستند. بنابراین می تواند به پرسنل تعمیر و نگهداری قبل از بروز مشکل هشدار دهد.
در برخی از کارخانه ها، سیستم های هوش مصنوعی برای اطمینان از اتصال آنها به فناوری های مدیریت مکانیکی که رباتیک هستند، فراتر رفته اند. چنین روبات‌هایی می‌توانند بازرسی‌ها و همچنین تعمیرات ساده را به شیوه‌ای مؤثرتر و دقیق‌تر انجام دهند که زمان مورد نیاز برای انجام تعمیرات را کاهش می‌دهد.

چالش ها و آینده هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری پیشگیرانه

با این حال، استفاده از هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری پیشگیرانه دارای برخی مفاهیم است که در زیر توضیح داده شده است. اولین چالشی که پیش می آید هزینه های بالای مربوط به مراحل اولیه مانند تعمیر حسگرها و ادغام هوش مصنوعی در تاسیسات تولید است. علاوه بر این، کارخانه‌های فولادسازی برای نگهداری و ارتقای این سیستم‌ها که مبتنی بر هوش مصنوعی هستند، به دانش فنی نیاز دارند.
با این وجود، همانطور که پیش می رویم و فناوری هوش مصنوعی افزایش می یابد، هزینه ها کاهش می یابد و متعاقباً شاهد کارخانه های فولادی بیشتری خواهیم بود که در حال اجرای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه هستند. پیشرفت‌های آینده در زمینه هوش مصنوعی ممکن است شامل رویه‌های پیچیده جدیدی باشد که می‌تواند نه تنها زمان خرابی دستگاه را پیش‌بینی کند، بلکه می‌تواند دلیل آن را نیز پیش‌بینی کند و می‌تواند تعمیر بهتر را تسهیل کند.

نتیجه گیری

کاربرد هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری پیشگیرانه‌ کارخانه فولاد، تحولی انقلابی به وجود آورده است. استفاده از هوش مصنوعی برای ارزیابی عملکرد ماشین‌آلات در کارخانه به شناسایی زودهنگام خرابی‌های اولیه، کاهش هزینه عمودی و افقی، افزایش طول عمر تجهیزات و ایمنی عملیاتی تبدیل می‌شود. در آینده، با توسعه بیشتر فناوری هوش مصنوعی، این در واقع کارایی را که در تعمیر و نگهداری پیش‌بینی شده است افزایش می‌دهد و بنابراین کارخانه‌های فولاد را در دنیای جهانی رقابتی نگه می‌دارد.

منبع: Steel Technology
برای مشاهده دانشنامه‌های بیشتر در زمینه فولاد و آهن آلات کلیک کنید