TRS Recycling GmbH 的海爾布隆生產(chǎn)基地正在處理廢金屬和廢鐵。

提高產(chǎn)品質(zhì)量與能源效率

TSR Recycling 成立于 1890 年，其總部位于北萊茵-威斯特法倫州的呂嫩，在全球總共擁有 4,100 名員工。該公司取得的成就包括每年可節(jié)省下 1200 萬噸鐵礦石、500 萬噸煤炭以及少排放 800 萬噸二氧化碳。該公司位于德國(guó)海爾布隆的生產(chǎn)基地負(fù)責(zé)加工黑色金屬和有色金屬。“為了進(jìn)一步提升產(chǎn)品的產(chǎn)量和純度，我們必須對(duì)整套工藝流程進(jìn)行深入的創(chuàng)新與改進(jìn)，”廢鋼剪與壓力機(jī)部門的技術(shù)經(jīng)理 Sebastian Bischof 表示。“在此過程中，針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的預(yù)測(cè)性分析和維護(hù)將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。”

由于需要在盡量節(jié)約能源的同時(shí)，盡可能降低二氧化碳排放量和生產(chǎn)成本，TSR Recycling 最終選擇了長(zhǎng)期液壓合作伙伴博世力士樂提供的預(yù)測(cè)性分析解決方案。“經(jīng)過詳細(xì)的市場(chǎng)分析之后，博世力士樂的整體解決方案成為了我們的首選，”Sebastian Bischof 說道。

為數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備

TSR 首先決定為購(gòu)自 Metso 公司的兩套廢鋼剪系統(tǒng)做好數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)備工作。必要的硬件升級(jí)和庫(kù)存服務(wù)由位于辛德爾芬根的力士樂認(rèn)證卓越合作伙伴 Hydrobar 負(fù)責(zé)提供。該公司為關(guān)鍵的工藝系統(tǒng)部件配備了合適的傳感器，并為其安裝了帶有集成式網(wǎng)關(guān)的 DAQ（數(shù)據(jù)采集）盒。DAQ 盒會(huì)記錄下傳感器數(shù)據(jù)，然后由 IoT 網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再以加密形式將其傳輸?shù)皆贫恕Ｔ谶@一過程中，系統(tǒng)將利用自學(xué)習(xí)算法對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行驗(yàn)證、解密和評(píng)估。

如果測(cè)量結(jié)果與學(xué)習(xí)到的對(duì)比數(shù)據(jù)存在明顯偏差，系統(tǒng)將識(shí)別此異常情況并將其報(bào)告給力士樂的監(jiān)督專家團(tuán)隊(duì)。專家們將在核實(shí)具體情況之后，向 TSR 方的負(fù)責(zé)人提出預(yù)測(cè)性維護(hù)建議。這樣，回收公司就有足夠的時(shí)間來計(jì)劃和準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)措施，從而避免對(duì)其生產(chǎn)活動(dòng)造成重大影響。盡早識(shí)別和糾正異常情況，有助于避免設(shè)備損壞或是意外停機(jī)。

廢鋼剪系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)起到關(guān)鍵的作用。因此應(yīng)利用規(guī)則和數(shù)據(jù)分析為其規(guī)避掉高昂的停機(jī)成本。

cription-text" style="box-sizing: border-box; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; font-size: 0.875rem; line-height: 1.4375rem; color: var(--color-black); padding: 0.625rem 0px;">簡(jiǎn)單直接的硬件升級(jí)：帶有博世力士樂集成式網(wǎng)關(guān)的 DAQ 盒，可在采集數(shù)據(jù)之后，將其安全地傳輸?shù)皆贫恕?/p>

利用學(xué)習(xí)過程進(jìn)一步優(yōu)化分析

2021 年 8 月分析業(yè)務(wù)正式啟動(dòng)之前，我們?cè)才帕艘粋€(gè)為期 4 周的學(xué)習(xí)過程。在此過程中，博世力士樂的分析團(tuán)隊(duì)首先確定了適合廢鋼剪的模型與參數(shù)。他們不斷改進(jìn)分析所用的算法，因此隨著時(shí)間的推移，預(yù)測(cè)結(jié)果變得越來越準(zhǔn)確。

“預(yù)測(cè)性分析需要用到大量的專業(yè)知識(shí)和覆蓋廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以便處理來自巨型匿名比較數(shù)據(jù)庫(kù)的海量數(shù)據(jù)，”博世力士樂服務(wù)銷售支持部門高級(jí)經(jīng)理 Marcello Miceli 解釋道。“盡管企業(yè)幾乎無法憑一己之力打造出這樣的解決方案，但作為一項(xiàng)租賃服務(wù)，預(yù)測(cè)性分析對(duì)許多用戶而言還是具有很強(qiáng)的吸引力。”

成本透明，可迅速產(chǎn)生收益

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，Marcello Miceli 判斷將 CytroConnect PREDICT 用于大多數(shù)故障敏感型液壓應(yīng)用之后，企業(yè)在第一年內(nèi)就能收回成本。液壓組件故障造成的實(shí)際損失將由采購(gòu)備件所花費(fèi)的時(shí)間來決定。“一般來說，有效避免停機(jī)所節(jié)省下來的成本至少能夠達(dá)到每月服務(wù)費(fèi)用的五倍，”力士樂專家表示。“如果每年能夠成功避免一兩次停機(jī)，那么這項(xiàng)技術(shù)投資在幾個(gè)月甚至幾周之內(nèi)就能夠收回成本。此外，我們還應(yīng)考慮到與此相關(guān)的間接成本。例如，對(duì)液壓油的清潔度進(jìn)行監(jiān)測(cè)有助于避免對(duì)其他部件造成損壞。”

博世力士樂的預(yù)測(cè)性維護(hù)團(tuán)隊(duì)隨后評(píng)估了機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并給出了維護(hù)建議。

針對(duì)回收業(yè)務(wù)執(zhí)行預(yù)測(cè)性分析可以有效防止意外停機(jī)、減少維護(hù)工作量并延長(zhǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間。此外，這些數(shù)據(jù)還有助于持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)流程。

減少維護(hù)工作

對(duì) TSR 在海爾布隆的生產(chǎn)基地來說，他們目前暫時(shí)無法對(duì)該系統(tǒng)節(jié)約成本和能源的效果做出最終評(píng)價(jià)。然而，Sebastian Bischof 已經(jīng)總結(jié)出了該系統(tǒng)的一些優(yōu)勢(shì)：“引進(jìn)這套新系統(tǒng)之后，我們能夠及早發(fā)現(xiàn)多種與故障緊密相關(guān)的異常情況。例如，閥門磨損一定會(huì)對(duì)未來的生產(chǎn)活動(dòng)造成影響。時(shí)至今日，我們的主要目標(biāo)已經(jīng)達(dá)成了，”技術(shù)經(jīng)理說道。“預(yù)測(cè)性維護(hù)不僅能夠有效預(yù)防意外停機(jī)，還有助于我們盡量降低海爾布隆生產(chǎn)基地的維護(hù)成本。我們不再需要定期更換某些液壓組件，這不僅避免了因過早更換組件造成浪費(fèi)，而且大大減少了維護(hù)人員的工作量。此外，這也有助于緩解技術(shù)工人短缺的狀況。同時(shí)，我們還可利用狀態(tài)信息和預(yù)測(cè)結(jié)果來提高能源效率并延長(zhǎng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)省資金的目的。”CytroConnect PREDICT 不僅能夠監(jiān)控廢鋼剪系統(tǒng)中的液壓缸、泵設(shè)備和電機(jī)，還能夠監(jiān)控液壓油的清潔度和油箱參數(shù)。

Sebastian Bischof 還希望利用獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步提升產(chǎn)量。“我們可以將具體的液壓數(shù)據(jù)分配給指定類型的廢料，從而對(duì)處理工藝進(jìn)行分析和調(diào)整。由于該系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)出如此多的優(yōu)勢(shì)，我們對(duì)這項(xiàng)投資的結(jié)果非常滿意，”Sebastian Bischof 表示。“如果事實(shí)證明，這套系統(tǒng)確實(shí)與我們想象中的一樣出色，我們將使用博世力士樂的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)對(duì)旗下的生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行進(jìn)一步的改造。”